содержание .. 1 2 3 ..
ОНК–160С. ОГРАНИЧИТЕЛЬ НАГРУЗКИ СТРЕЛОВОГО КРАНА. Руководство - часть 2
Через разъем ВХ КПЧ проходят цепи питания ОНК, сигналы с концевых
выключателей, цепи управления исполнительными механизмами.
1.4.3 Принцип действия ОНК основан на последовательном опросе и
преобразовании аналоговых сигналов с датчиков первичной информации в цифровой
последовательный код, передачи его в БОИ, определении угла и длины стрелы, расчете
цифровыми методами значений вылета, высоты подъема (по заданным геометрическим
размерам рабочего оборудования крана), а также вычислении значения массы поднимаемого
груза и степени загрузки крана с последующим их сравнением с предельно-допустимыми
значениями при выбранном режиме работы крана (конфигурации кранового оборудования).
Расчет параметров грузоподъемности крана и степени его загрузки осуществляется в
БОИ по значениям информационных сигналов с датчиков угла наклона стрелы, длины
стрелы и давлений в полостях гидроцилиндра подъема стрелы, зависящих от веса груза на
крюке крана, с учетом значений сигналов с датчика азимута и датчиков
(концевых
выключателей) положения оборудования и органов управления крана.
По результатам расчета, в зависимости от положения оборудования крана
относительно границ рабочих зон, величины нагрузки и наличия ЛЭП вблизи зоны
производства работ, БОИ вырабатывает сигналы управления включением и отключением
реле (электронных ключей), установленных в КПЧ.
МЗОН
+UБС
Ограничитель
подъема крюка
ОПК
UБС
(Канал обмена)
D1 … D22, К1 … К8, И1, UБС, 0V
МЗОН
ВХ
(К цепям управления крана)
ДДС
КОС
ТС 34 %
*
04–11–05
10:15
R = 12,34
Qн = 10,00
ДДЦП CAN
Rn = 34,00
Qт =
8,68
ДНС
ДДЦШ CAN
КПЧ
CAN-канал
БОИ
ДА
РП
НА1
ИКП
USB
Рисунок 1 - Структурная схема ограничителей ОНК-160С
1.4.4 Работа ограничителя осуществляется под управлением программы,
заложенной в память микроконтроллера (МК) БОИ.
Программное обеспечение включает в себя подпрограмму тестирования,
подпрограмму настройки и рабочую программу. Управление программами осуществляется с
помощью главного меню и подменю.
Лист
ЛГФИ.408844.026 РЭ
11
Подпрограмма тестирования запускается однократно после подачи напряжения
питания на ОНК
Подпрограмма настройки используется при настройке ограничителя на кране.
Вход в подменю НАСТРОЙКА осуществляется только после нажатия кнопки
НАСТРОЙКА на лицевой панели БОИ, которая закрывается крышкой и пломбируется.
Рабочая программа выполняется после подачи напряжения питания на ОНК, выход
на режим РАБОТА автоматический после прохождения тест-программы
1.4.5 Управление работой ограничителя
ввод режимов работы крана и
(или)
параметров координатной защиты, индикация режимов работы и (или) рабочих параметров
крана осуществляется с лицевой панели БОИ (см. рисунок 3).
1.5 Маркировка и пломбирование
1.5.1 Маркировка ограничителя наносится на БОИ и содержит:
- товарный знак предприятия-изготовителя (наносится на лицевую панель БОИ);
- условное обозначение ОНК и его модификации (наносится на боковую стенку БОИ);
- порядковый номер ОНК по системе нумерации предприятия-изготовителя.
1.5.2 Маркировка на составные части ОНК наносится непосредственно на их корпуса
или на жгуты, подходящие к ним, и содержит:
- условное обозначение составной части ОНК в соответствии с таблицей 2;
- порядковый номер составной части ОНК по системе нумерации предприятия-
изготовителя.
1.5.3 Пломбирование составных частей ограничителя проводится ОТК предприятия-
изготовителя в местах крепления их крышек (пломбы типа А и Б).
Пломбирование БОИ проводится в углубление под винт крепления верхней крышки с
обратной стороны корпуса (пломбы типа А). В БОИ дополнительно пломбируется крышка
доступа к кнопке НАСТРОЙКА (пломба типа Б).
В блоках ИК, КОС и КПЧ пломбируются верхние крышки (пломба типа А).
В КПЧ пломбируются верхняя крышки (пломба типа Б).
Датчики пломбируются пломбой типа А в местах крепления их крышек
(в
специальную чашку под винтом).
1.5.4 Снятие и установку пломб составных частей ограничителя (с последующей
отметкой в паспорте ОНК-160С) в эксплуатации могут проводить указанные ниже
специалисты:
Лист
ЛГФИ.408844.026 РЭ
12
-
наладчики приборов безопасности завода-изготовителя крана, имеющие
соответствующие удостоверения, при установке ОНК-160С на кран (пломба типов Б);
- наладчик приборов безопасности после подстройки ОНК по результатам его
проверки в составе крана контрольными грузами
(п.
8.3.3) при проведении сезонного
технического обслуживания крана (пломба типа Б);
- наладчики приборов безопасности сервисных центров (пломбы типов А и Б),
имеющих договор с заводом-изготовителем на техническое обслуживание и ремонт ОНК-
160С (регламентные и ремонтные работы).
Список предприятий, выполняющих эксплуатационное сопровождение ограничителя
(техническое обслуживание и ремонт), к которым необходимо обращаться для гарантийного и
послегарантийного обслуживания и ремонта ОНК-160С, приведен в паспорте
ЛГФИ.408844.026 ПС.
2 Описание и работа составных частей ограничителя
2.1 Блок отображения информации
Блок отображения информации
(БОИ) предназначен для приема и обработки
цифровой информации, расчета рабочих параметров крана, их записи и хранения во
встроенном регистраторе параметров (РП), отображения рассчитанных значений рабочих
параметров (на ИЖЦ) и режимов работы (светодиодные индикаторы) крана, выработки
управляющих сигналов ограничения скорости рабочих движений при приближении к
ограничениям, разрешения или запрещения рабочих движений, выдачи команд на
отключение механизмов крана, световой и звуковой предупредительной и аварийной
сигнализации, а также для ввода данных и режимов работы крана в память микропроцессора,
индикации текущего состояния ОНК и считывания телеметрической информации из РП.
БОИ (см. рисунок
2) осуществляет прием информации по последовательному
двухпроводному каналу (интерфейсу типа CAN) с контроллера поворотной части (КПЧ), в
который поступают данные с дискретных входов и датчиков первичной информации
(аналоговых и цифровых), подключенных к блокам КОС и КПЧ.
БОИ имеет в своем составе термостат (ТС), который включает подогреватель под
ИЖЦ при температуре окружающей среды менее минус 5 С.
Из БОИ выходит жгут, соединяющий его с КПЧ.
Слева от жгута в нижней части БОИ расположена заглушка отверстия, через которое
осуществляется доступ к разъему USB, через который осуществляется программирование
ОНК и считывание полного объема информации из встроенного регистратора параметров.
Напряжение питания (+12/24V) поступает в БОИ из КПЧ.
Лист
ЛГФИ.408844.026 РЭ
13
Настроечная
Память РП
память
ИКПП РП
Часы реального
Клавиатура
времени
ИЖЦ
Термостат
(дисплей)
БИС МК
Усилитель
Вычислитель
звукового
сигнала
ОЗУ
ПЗУ
НА1
Стабилизатор
Последова-
(+3 V) и форми-
тельный CAN
рователь сброса
интерфейс
-5V
Модуль
+5V
питания
+12/24V (из КПЧ)
CANH CANL
Рисунок 2 - Блок-схема БОИ
Управление работой ограничителя ОНК-160С ввод режимов работы крана и (или)
параметров координатной защиты, индикация режимов работы и (или) рабочих параметров
крана осуществляется с лицевой панели БОИ.
Назначение элементов индикации и органов управления лицевой панели БОИ
показано на рисунке 4 и приведено (при работе ОНК в режиме РАБОТА) ниже.
Примечание. На рисунке 3 цифровые обозначения элементов индикации и органов
управления БОИ приведены условно.
Лист
ЛГФИ.408844.026 РЭ
14
1
2
3
4
5
6
7
8
9
15
12
13
14
17
18
19
16
20
21
22
23
Рисунок 3 - Лицевая панель БОИ
Включенный постоянным свечением
(горит) зеленый индикатор НОРМА
(1)
указывает, что кран работает с нагрузкой, безопасной для его конструкции.
Мигание зеленого индикатор НОРМА
(с одновременным включением
предупредительного прерывистого звукового сигнала ограничителя) сигнализирует о
возникновении в процессе работы крана одной из следующих ситуаций:
а) загрузка крана составляет не менее чем 90 % от номинальной (паспортной)
грузоподъемности;
б) кран приблизился к границам рабочей зоны (к нерабочей зоне над кабиной,
максимальному или минимальному вылету и т.д.).
Примечание
- Если на кране имеется клапан снижения скорости
(КСС), при
приближении к ограничению по максимальному вылету или к границам сектора рабочей зоны
по углам поворота платформы крана реле ОНК переключаются на режим снижения скорости
рабочих движений опускания и поворота стрелы.
Лист
ЛГФИ.408844.026 РЭ
15
!
Включенный постоянным свечением (горит) красный индикатор
(СТОП; 2)
(с
одновременным включением аварийного прерывистого звукового сигнала ограничителя и
отключением механизмов крана) указывает на возникновение в процессе работы крана одной
из следующих ситуаций:
а) фактическая загрузка крана составляет не менее 105 % от его номинальной
(паспортной) грузоподъемности, т. е. масса груза на крюке превышает максимально-
допустимую величину для данной конфигурации оборудования крана;
б) подъем или опускание груза лебедкой на ускоренном режиме, масса которого
превышает допустимое значение для этого режима; при этом дополнительно выдается на
ИЖЦ соответствующее сообщение без отключения зеленого индикатора НОРМА;
в) оголовок стрелы крана находится в зоне действия электрического поля ЛЭП
(срабатывание защиты от ЛЭП); при этом дополнительно включается мигающим светом
красный индикатор
(ЛЭП), а на ИЖЦ выдается значение напряжения [в киловольтах
(кВ)], соответствующее верхнему значению напряжения диапазона МЗОНа, в котором
произошло обнаружение ЛЭП;
г) достижение встроенных (обеспечиваемых программно-аппаратными средствами
ограничителя) ограничений по вылету (минимальному или максимальному), максимальной
высоте подъема крюка (срабатывание ограничителя подъема крюка) или минимальному (4)
количеству витков каната на грузовой лебедке; при этом на ИЖЦ выдается соответствующее
сообщение без отключения зеленого индикатора НОРМА;
д) достижение хотя бы одного из установленных ограничений типа СТЕНА,
ПОТОЛОК, ПОВОРОТ ВЛЕВО, ПОВОРОТ ВПРАВО
(срабатывание координатной
защиты); при этом дополнительно включаются мигающим светом соответствующие
светодиоды по числу введенных ограничений без отключения зеленого индикатора НОРМА;
е) стрела, не полностью втянутая, или с грузом, находится в транспортном
положении или в нерабочей зоне над кабиной; некорректная конфигурация стрелового
оборудования и опорного контура (работа при не установленных выносных опорах, при
превышении допустимого значения угла крена платформы и т. п.); при этом на ИЖЦ
выдается сообщение, соответствующее ситуации
(без отключения зеленого индикатора
НОРМА);
ж) неисправность хотя бы одной из составных частей ограничителя; при этом на
ИЖЦ выдается соответствующее сообщение (код неисправности вида "ЕХХ" или "ЕХХХ") без
отключения зеленого индикатора НОРМА.
Индикатор жидкокристаллический цифровой
(ИЖЦ;
3) предназначен для
отображения режимов работы крана и ограничителя, значений рабочих параметров крана,
индикации рабочих и служебных сообщений.
Лист
ЛГФИ.408844.026 РЭ
16
Индикаторы координатной защиты
(4-7) включаются
(горят) при введении
ограничений типа СТЕНА, ПОТОЛОК, ПОВОРОТ ВЛЕВО, ПОВОРОТ ВПРАВО и мигают при
приближении или достижении во время работы крана соответствующих введенных
ограничений (срабатывание координатной защиты).
Кроме того, индикаторы
4-7 мигают при нарушении геометрических размеров
рабочей зоны крана: превышен предельный угол опускания (4) или подъема (5) стрелы; кран
вошел с грузом или выдвинутой стрелой в запрещенную зону работы над кабиной (6, 7).
При мигании хотя бы одного индикатора координатной защиты (4-7) загорается
красный индикатор
!
(СТОП; 2), звучит прерывистый звуковой сигнал, отключаются
механизмы крана (без отключения зеленого индикатора НОРМА) и разрешаются только
операции, обеспечивающие выход стрелы крана из охранной (запрещенной для работы)
зоны.
Мигающий индикатор
(Диапазон ЛЭП; 15) сигнализирует
(при наличии в
комплектации КОСа о том, что оголовок стрелы крана (антенна КОСа) находится в зоне
воздействия электрического поля воздушной линии электропередачи (ЛЭП) переменного тока
частотой 50 Гц).
При срабатывании модуля защиты от опасного напряжения (МЗОН) КОСа (мигает
красный индикатор
) отключаются механизмы крана, включаются красный индикатор
!
(СТОП) и аварийный прерывистый звуковой сигнал и на ИЖЦ выдается значение напряжения
[в киловольтах
(кВ)], соответствующее верхнему значению напряжения
(кВ) диапазона
МЗОНа, в котором произошло обнаружение ЛЭП.
Примечание - Верхние значения напряжения (кВ) диапазонов МЗОНа: 1; 10; 35; 450; 750.
Окно для считывания информации из регистратора параметров
(12)
предназначено для съема (считывания) данных, записанных в регистраторе параметров (РП)
крана в процессе работы последнего, с помощью инфракрасного канала (ИК-канала) в
считыватель архивной информации САИ-3.
Кнопки ввода координатной защиты (8-11) используются для ввода ограничений
типа СТЕНА, ПОТОЛОК, ПОВОРОТ ВЛЕВО, ПОВОРОТ ВПРАВО.
Ввод ограничения осуществляют нажатием на одну из кнопок
8-11
(при
необходимости
- поочередно несколько кнопок) напротив символа, обозначающего тип
требуемой защиты
(например, ПОТОЛОК), при этом должен включиться индикатор
введенного ограничения.
Для снятия введенного ограничения (сброса защиты) необходимо повторно нажать ту
же кнопку и проконтролировать выключение (гашение) соответствующего индикатора.
Лист
ЛГФИ.408844.026 РЭ
17
Горение индикаторов постоянным свечением свидетельствует об отсутствии
срабатывания защиты по введенным ограничениям.
Кнопки "+" (13) и "-" (18) предназначены, соответственно, для увеличения (13) и
уменьшения
(18) числового значения настраиваемого параметра, отображаемого на
индикаторе в режиме НАСТРОЙКА, а также для движения (перемещения) вверх ("" или "?"
при отображении на ИЖЦ) и вниз ("" или "?" при отображении на ИЖЦ) по пунктам меню/
Кнопка ""
(ввод;
14) предназначена для ввода
(записи) конфигурации
оборудования крана
(в режиме РАБОТА) или значения настраиваемого
(набранного)
параметра, отображаемого на ИЖЦ в режиме НАСТРОЙКА, в настроечную память ОНК.
Кнопка ДИАПАЗОН ЛЭП (16) обеспечивает переключение диапазонов напряжений
КОСа. Верхние значения напряжения (кВ) диапазонов МЗОНа: 1; 10; 35; 450; 750.
Кнопка БЛК (БЛОКИРОВКА; 17) используется для блокировки координатной защиты
при ее срабатывании по любому из введенных ограничений. При нажатой кнопке БЛК
предоставляется возможность вывода крана в разрешенную зону работы.
Кнопка МЕНЮ (19; М при отображении информационных окон меню на индикаторе)
предназначена для вызова на ИЖЦ меню.
Кнопкой "¤"
(ПОДСВЕТКА, 20) осуществляется включение и выключение (при
повторном нажатии кнопки) ламп подсветки ИЖЦ в темное время суток.
Кнопки Х (21) и Т (22) используются как вспомогательные (обычно: Х - выход из
подменю; Т - вызов для отображения на ИЖЦ текущей даты: числа - месяца - года). Другие
назначения этих кнопок указываются в ситуациях, описанных ниже.
Кнопка НАСТРОЙКА (23) обеспечивает вход в меню НАСТРОЙКА.
2.2 Контроллер поворотной части
Контроллер поворотной части
(КПЧ) предназначен для подключения датчиков
первичной информации (аналоговых и цифровых), установленных на поворотной платформе
крана и корневой секции стрелы, дискретных входных сигналов с датчиков положения
рукояток управления, ограничения сматывания каната грузовых лебедок и др.,
расположенных на поворотной части крана, трансляции сигналов в БОИ по двухпроводному
последовательному каналу связи (CAN интерфейсу), а также для отключения и включения
рабочих движений крана с любой или с ограниченной скоростью.
При включенном ключе К1 (К2 - отключен) разрешены движения с любой скоростью.
При включенном ключе К2
(К1
- отключен) скорости опускания и поворота стрелы
ограничены. При отключенных ключах К1 и К2 движения запрещены. К1 и К2 включены -
запрещенная комбинация.
В корпусе КПЧ (см. рисунок 4) размещен датчик угла продольного и поперечного
крена платформы крана (ДК).
БОИ и датчики, устанавливаемые на поворотной части крана, подключаются к
индивидуальным разъемам блока КПЧ.
Лист
ЛГФИ.408844.026 РЭ
18
КПЧ подключается к системе управления крана посредством жгута.
К схеме управления крана
(От
От ДА
От ДВ, ДДЦ и ИК
КОСа)
16
8
2
Схема приема и
выдачи дискретных
сигналов и частоты
врашения лебедки
Датчик крена
БИС МК
Вычислитель
Последовательный
ОЗУ
ПЗУ
CAN интерфейс
Стабилизатор
Преобразователь
(+24V)
напряжения
+5V
+12/24V
Стабилизатор (+3V)
+3V
(из схемы
и формирователь
CANH CANL
управления крана)
сброса
(к БОИ)
Рисунок 4 - Блок-схема КПЧ
2.3 Контроллер оголовка стрелы
Контроллер оголовка стрелы (КОС) предназначен (см. рисунок 5) для сбора
сигналов с датчиков первичной информации
(дискретных, цифровых, частотных и
аналоговых), установленных на оголовке стрелы, измерения напряженности
электромагнитного поля воздушных ЛЭП частотой 50 Гц, управления двумя потребителями
электроэнергии на оголовке стрелы, трансляции этих сигналов с оголовка стрелы по
однопроводному последовательному каналу связи.
КОС не входит в комплект поставки ОНК для железнодорожных кранов.
Напряжение питания (+12/24V) поступает в КОС из схемы крана.
Корпус блока выполняет функции антенны модуля защиты от опасного напряжения
(МЗОН), встроенного в КОС.
МЗОН измеряет напряженность электрического поля и передает ее в КПЧ через
однопроводную линию.
При срабатывании или отказе МЗОНа на ИЖЦ БОИ отображается код "Е 11".
При наличии сигнала о приближении к ЛЭП БОИ запрещает выполнение операций
крана до введения соответствующих ограничений координатной защиты или до
Лист
ЛГФИ.408844.026 РЭ
19
переключения МЗОНа на другой
(с меньшей чувствительностью) диапазон измерения
напряжения ЛЭП путем нажатия кнопки ДИАПАЗОН ЛЭП на лицевой панели БОИ.
КОС (рисунок 5) может выполнять и ряд дополнительных функций, например,
включение рабочего освещения, горизонтирование люльки и т.п.
Антенна
Потребители энергии на
оголовке
Модуль защиты от
Схема приема
опасного напряжения
дискретных сигналов
(МЗОН)
и сигналов от
датчиков оголовка
(длины и угла гуська,
ветра, усилия)
Ключи
БИС МК
Вычислитель
Последовательный
ОЗУ
ПЗУ
интерфейс
Стабилизатор
+5V
напряжения
Стабилизатор (+3,3V)
+3,3V
+12/24V
и формирователь
(к КПЧ)
сброса
Рисунок 5
2.4 Датчики давления
Ограничители ОНК-160С могут комплектоваться либо аналоговыми, либо
цифровыми датчиками давления. Независимо от типа применяемых датчиков давления, они
подключаются к соответствующим разъемам КПЧ
(используются различные контакты
разъемов). Выбор типа подключаемых датчиков производится в режиме настройки.
В качестве аналоговых датчиков давления ДДА используются серийно выпускаемые
датчики с соответствующим диапазоном и погрешностью измерения с нормированным
токовым выходным сигналом (4 - 20) мА.
Тензометрические датчики давления цифровые ДДЦ подключаются на
двухпроводную линию CAN интерфейса и имеют на ней каждый свой адрес. Адрес датчика
можно назначить с панели БОИ в режиме настройки.
Лист
ЛГФИ.408844.026 РЭ
20
ДДЦ и ДДА предназначены для измерения давления в поршневой (ДДЦП или ДДАП) и
штоковой
(ДДЦш или ДДАш) полостях гидроцилиндра подъема стрелы крана с целью
определения усилия, создаваемого гидроцилиндром подъема стрелы.
ДДЦ (см. рисунок
6) представляет собой тензометрический резистивный мост,
наклеенный на внешнюю поверхность тонкостенной стальной мембраны, на внутреннюю
поверхность которой действует измеряемое давление.
Выходное напряжение
(13 мВ при
25 или
40 МПа), снимаемое с диагонали
тензометрического моста, усиливается, поступает на вход АЦП микроконтроллера (БИС МК)
и после преобразования в цифровой код передается в КПЧ.
Тензометрический
Усилитель
мост
+3V
Стабилизатор (+3V)
БИС МК
Последовательный
и формирователь
СAN интерфейс
сброса
Вычислитель
ОЗУ
ПЗУ
+5V
+5V
CANH CANL
(от КПЧ)
(к КПЧ)
Рисунок 6 - Блок-схема ДДЦ
2.5 Датчик угла наклона стрелы (ДНС)
Датчик угла крепится на корпусе датчика длины стрелы, такой совмещенный датчик
в дальнейшем именуется датчиком вылета (ДВ).
ДНС (рисунок 7) предназначен для измерения угла наклона стрелы относительно
горизонта. Обеспечивает измерение углов наклона стрелы крана от минус 10 до +90.
Выходной сигнал датчика, пропорциональный углу наклона стрелы, усиливается и поступает
на вход АЦП микроконтроллера ДНС и после преобразования в цифровой код передается
(через КПЧ) в БОИ.
Напряжения питания ДНС (+12/24 В) поступают из КПЧ.
Лист
ЛГФИ.408844.026 РЭ
21
содержание .. 1 2 3 ..