СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНЫМ КРАНОМ Российский патент 2001 года по МПК B66C13/18 B66C23/88 

Устройство относится к области строительной, подъемно- транспортной, мобильной техники и может быть использовано для управления мобильными средствами, грузоподъемными кранами.

Известны системы [1] управления кранами, содержащие датчики положений рабочих органов, устройства ввода-вывода, вычислительной обработки и индикации информации.

Известны также системы [2] управления грузоподъемными кранами, содержащие блок электропитания, модуль постоянного запоминающего устройства, подключенный к шине данных микропроцессорного контроллера, вход которого соединен с выходом модуля ввода информации, а первый выход - с модулем индикации.

Таким системам присущ существенный недостаток, заключающийся в низкой безопасности работы кранов и доступности к управлению ими персонала (водителей, операторов, крановщиков и др. лиц), не имеющего на это специального разрешения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение безопасности работы грузоподъемных кранов, а также их защита от управления и эксплуатации персоналом, не имеющим соответствующего разрешения.

Такой технический результат достигается тем, что система управления грузоподъемным краном содержит выполненный с шиной данных микропроцессорный контроллер, вход и первый выход которого соединены соответственно с первым выходом модуля ввода информации и входом модуля индикации, модуль постоянного запоминающего устройства, подключенный к шине данных, с которой связан второй выход модуля ввода информации, блок электропитания функциональных узлов.

Отличительные признаки предлагаемой системы управления грузоподъемным краном заключаются в том, что в нее введены модуль реального времени, снабженный автономным источником электропитания и подключенный к шине данных, блоки кодирования и декодирования команд управления, включенные последовательно между вторым выходом микропроцессорного контроллера и исполнительными механизмами, а также устройство ввода кода оператора и устройство хранения его персональных данных и срока переатестации, подключенные соответственно к первому и второму входам модуля ввода информации, при этом соответствующий выход блока декодирования команд управления подключен к третьему входу модуля ввода информации с возможностью передачи на него сигнала о преднамеренном изменении электрической и/или гидравлической схем управления исполнительными механизмами крана, микропроцессорный контроллер и модуль постоянного запоминающего устройства выполнены с возможностью соответственно определения и регистрации даты, времени, персонального кода и соответствующих ему данных оператора, осуществляющего доступ к управлению краном, а также даты и времени преднамеренного изменения электрической и/или гидравлической схем управления исполнительными механизмами крана, а модуль индикации - с возможностью отображения даты и времени доступа к управлению краном. При этом устройство хранения персональных данных оператора и срока переатестации выполнено в виде специального жетона, содержащего элемент памяти и разъединитель, электрически связанных между собой, причем разъединитель устройства хранения персональных данных оператора и срока переатестации выполнен контактного или бесконтактного типа.

Схема устройства (представлена на чертеже) содержит устройство 1 ввода кода оператора, модуль 2 ввода информации, реализующий функцию считывающего устройства, микропроцессорный контроллер 3 с шиной данных (представлена широкой линией со стрелками, определяющими ввод-вывод информационных сигналов), блок 4 кодирования (выполняющий функцию шифратора) команд и блок 5 декодирования (выполняющий функцию дешифратора) команд управления исполнительными механизмами (ИМ), соответствующие электрические выходные сигналы которого подаются на вход модуля 2 ввода информации, а также на электрические и гидравлические схемы управления ИМ рабочих органов крана. Устройство 6 хранения персональных данных оператора, выполненное в виде специального жетона, содержит элемент памяти и разъединитель, электрически связанные между собой. Персональные данные оператора (фамилия, имя, отчество, дата аттестации, разрешенные типы кранов и др. машин, срок переаттестации, персональный код и др.) в зашифрованном виде заносятся (например, с помощью программатора) в элемент памяти (например, интегральную микросхему, магнитное устройство и др.) устройства при аттестации оператора. Устройство содержит также модуль 7 реального времени (таймер), который через шину данных в микропроцессорном контроллере 3 выполняет функцию контроля сроков аттестации конкретных операторов, а также регистрации моментов времени аварий или запрещенного доступа конкретного оператора (с фиксацией его персонального кода). Характерной особенностью модуля 7 является то, что он имеет автономный источник электрического питания, независимый от общей системы (блока) электропитания крана. Модуль 8 постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) осуществляет хранение информации о персональных данных операторов, а модуль 9 индикации позволяет отображать дату и время доступа к управлению краном, а также представляет оператору сообщения о вводимой (в блок 2) и выводимой (из блока 3) информации. Блок 10 электропитания обеспечивает электрической энергией блоки 2, 3, 4, 5, 8, 9.

Работа системы управления грузоподъемным краном осуществляется следующим образом. Перед началом работы оператор вводит устройство 6 хранения персональных его данных в модуль 2 ввода информации, после чего на устройстве 1 ввода кода оператора набирает свой персональный (например, буквенно-цифровой) код, комбинация которого также вводится в модуль 2 ввода информации. Выходной сигнал этого модуля поступает в микропроцессорный контроллер 3. При совпадении персонального кода (оператора) и содержащихся в устройстве 6 хранения персональных данных микропроцессорный контроллер 3 считывает всю информацию, содержащуюся в устройстве 6 хранения персональных данных оператора. Такая информация содержит идентификационный код оператора, его фамилию, имя, отчество, а также текущий временной (разрешенный по результатам аттестации) период доступа оператора к управлению и эксплуатации определенных марок (типов) кранов. Затем микропроцессорный контроллер 3 сравнивает фактические информационные данные оператора (полученные с устройства 6 хранения его персональных данных) и хранимые (для соответствующего идентификационного кода оператора) в модуле 8 ПЗУ. В случае совпадения информационных и хранимых (в модуле 8 ПЗУ) данных оператора микропроцессорный контроллер 3 выдает разрешающий сигнал на блок 4 кодирования команд управления ИМ, который формирует определенную импульсно-кодовую последовательность. При этом блок 5 декодирования команд управления ИМ преобразует сформированную последовательность электрических импульсов (только при совпадении ее с хранимым в блоке 4 кодом команд) в электрический сигнал (напряжение, ток), воздействующий на электрическую и/или гидравлическую схемы управления ИМ (например, кодоуправляемыми электрическими реле, электромагнитными клапанами гидросистемы крана и др. ), которые разблокируют и разрешают управление рабочими органами (стрелой, грузовой лебедкой, механизмом поворота, пуском двигателя внутреннего сгорания и др.) грузоподъемного крана. В случае несовпадения персональных данных оператора или неверного набора его персонального кода микропроцессорный контроллер 3 фиксирует и передает в модуль 8 ПЗУ дату и время, персональный код и соответствующие ему фамилию, имя, отчество оператора, осуществлявшего несанкционированный доступ к управлению краном (при необходимости контроля такую информацию можно всегда получить из модуля 8). При этом микропроцессорный контроллер 3 не выдает разрешающего сигнала на блок 4 кодирования команд управления ИМ и происходит блокировка последних по управлению электрическими и/или гидравлическими схемами приводов ИМ. В случае преднамеренной разблокировки электрической и/или гидравлической схем управления ИМ крана сигнал об этом с выхода блока 5 декодирования команд управления ИМ поступает на вход модуля 2 вводимой информации и после обработки (через логическую схему) в микропроцессорном контроллере 3 заносится в модуль 8 ПЗУ для регистрации (даты, времени) и последующего документирования факта преднамеренного изменения электрической и/или гидравлической схем управления ИМ крана. При этом на блоке 9 индикации возможно отображение оператору даты и времени факта несанкционированного доступа к управлению краном. Таким образом, оператор (своевременно аттестованный и владеющий соответственным разрешением на управление краном на определенное время - период аттестации) имеет возможность управлять и эксплуатировать грузоподъемный кран, реализуя тем самым все его функциональные возможности.

Реализация предлагаемого устройства позволяет исключить нерегламентируемый инспекторский надзор за сроками переаттестации персонала, доступ к управлению краном персонала, не имеющего на это специального разрешения, а также сократить аварии, связанные с неправильными управлением и эксплуатацией кранов, и одновременно устанавливать конкретных лиц, причастных к произошедшим авариям.

Источники информации:
1. Система управления грузоподъемным краном. Патент RU N 2129524 C1, 27.04.99.

2. Система автоматического ограничителя грузоподъемности АС-АОГ-01. Техническое описание и инструкция по эксплуатации АС- 0002.00.000.000 ТО. Ростов на Дону: НПК "Автоматизированные системы", 1993.

Изобретение относится к строительной и подъемно-транспортной технике. Система содержит блок электропитания, модуль постоянного запоминающего устройства, микропроцессорный контроллер, модули индикации и ввода информации. Она снабжена модулем реального времени, блоками кодирования и декодирования команд управления исполнительными механизмами, а также устройствами ввода кода оператора и хранения его персональных данных, последнее из которых выполнено в виде специального жетона с электрически связанными между собой элементом памяти и разъединителем. Принятая конструкция устройства позволяет исключить доступ к управлению краном персонала, не имеющего специального разрешения, сократить аварии, обусловленные неправильным управлением и эксплуатацией кранов, а также устанавливать конкретных лиц, причастных к произошедшим авариям. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система управления грузоподъемным краном, содержащая выполненный с шиной данных микропроцессорный контроллер, вход и первый выход которого соединены соответственно с первым выходом модуля ввода информации и входом модуля индикации, модуль постоянного запоминающего устройства, подключенный к шине данных, с которой связан второй выход модуля ввода информации, блок электропитания функциональных узлов, отличающаяся тем, что в нее введены модуль реального времени, снабженный автономным источником электропитания и подключенный к шине данных, блоки кодирования и декодирования команд управления, включенные последовательно между вторым выходом микропроцессорного контроллера и исполнительными механизмами, а также устройство ввода кода оператора и устройство хранения его персональных данных и срока переаттестации, подключенные соответственно к первому и второму входам модуля ввода информации, при этом соответствующий выход блока декодирования команд управления подключен к третьему входу модуля ввода информации с возможностью передачи на него сигнала о преднамеренном изменении электрической и/или гидравлической схем управления исполнительными механизмами крана, микропроцессорный контроллер и модуль постоянного запоминающего устройства выполнены с возможностью соответственно определения и регистрации даты, времени, персонального кода и соответствующих ему данных оператора, осуществляющего доступ к управлению краном, а также даты и времени преднамеренного изменения электрической и/или гидравлической схем управления исполнительными механизмами крана, а модуль индикации - с возможностью отображения даты и времени несанкционированного доступа к управлению краном. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство хранения персональных данных оператора и срока переаттестации выполнено в виде специального жетона, содержащего элемент памяти и разъединитель, электрически связанные между собой. 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что разъединитель устройства хранения персональных данных оператора и срока переаттестации выполнен контактного или бесконтактного типа.