Контрольные вопросы
1. Каково назначение устройств «Барьер-1 М», УЗК1-2А, «Барьер-2000К»?
2. Какие основные узлы входят в состав устройств «Барьер-1М», УЗК 1-2А,
«Барьер-2000К»?
3. Для чего электрическая составляющая электромагнитного поля ЛЭП преобразуется антенным блоком устройства «Барьер-1 М» в частотный сигнал?
4. Как реагируют устройства «Барьер-1 М», УЗК1-2А, «Барьер-2000К» на электрическое поле ЛЭП постоянного тока?
5. Для чего предназначен фильтр частотного сигнала в блоке обработки сигналов устройства «Барьер-1 М»?
6. На сколько диапазонов напряжения ЛЭП рассчитаны устройства «Барьер-1
М», УЗК1-2А, «Барьер-2000К»?
7. При каких условиях возможно переключение устройств «Барьер-1 М», УЗК1-
2А, «Барьер-2000К» на следующий более высокий диапазон напряжения ЛЭП?
8. В каких устройствах предусмотрено намеренное занижение чувствительности?
79 9. Каким образом предотвращается намеренное занижение чувствительности устройства?
10. Какие устройства после первого останова крана автоматически включаются на разрешение работы для вывода стрелы из опасной зоны?
11. В какую цепь включается концевой выключатель ограничения высоты подъема крюка в устройстве «Барьер-1М»?
12. Как влияет на работу устройств обрыв линий связи между АБ и БОС (БС)?
13. Каково назначение кнопки «БЛОКИРОВКА» на передней панели БОС?
14. Объясните назначение дросселя и предохранителя в БОС устройства «Барьер-
1 М».
15. В чем отличие УЗК1-2А от устройства «Барьер-1 М»?
16. Чем отличается устройство
«Барьер-2000К» от устройства
«Барьер-1 М»?
17. Каково назначение комплекта КДО-ОН-01?
18. Что входит в состав комплекта КДО-ОН-01?
19. Объясните состав и назначение блока имитаторов
КДО-ОН-01.
Лабораторная работа № 7
ИЗУЧЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ОГРАНИЧИТЕЛЯ
ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ ОНК-140
Цели
работы:
изучение состава, принципа работы ограничителя грузоподъемности ОНК-140, экспериментальное определение его основных параметров с использованием стенда СКН-МП3.
1. Назначение и состав ОНК-140
Ограничитель грузоподъемности ОНК-140 является системой автоматической защиты и представляет собой многофункциональный микропроцессорный прибор, полностью отвечающий
«Правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов». ОНК-140 может устанавливаться на стреловые самоходные, башенные и железнодорожные краны, краны-трубоукладчики, краны мостового типа.
Существует более ста модификаций ограничителя грузоподъемности ОНК-140, каждая из которых предназначена для определенного типа крана.
Ограничитель грузоподъемности ОНК-140 обеспечивает контроль загруженности крана в процессе работы, сигнализирует о наиболее важных параметрах и служит для защиты крана от перегрузки и опрокидывания.
Кроме этого, прибор выполняет функции:
• указателя грузоподъемности;
• устройства координатной защиты;
• устройства защиты от опасного приближения к проводам ЛЭП;
• анемометра;
• регистратора параметров работы крана.
В общем случае в зависимости от модификации в состав ограничителя могут входить:
-БОД - блок обработки данных;
-ПрД
П
- преобразователь давления в поршневой полости гидроцилиндра подъема стрелы;
80
-ПрД
Ш
- преобразователь давления в штоковой полости гидроцилиндра подъема стрелы;
-ДУС - датчик усилия;
-ДСВ - датчик скорости ветра;
-ДУГМ - датчик угла наклона стрелы маятниковый;
-ДА - датчик азимута;
-ДД - датчик длины стрелы;
-МЗОН -
модуль защиты от опасного напряжения; - соединительные кабели.
В данной работе используется ограничитель модификации ОНК-140-25М.
Ограничители этой модификации применяются на распространенных моделях автокранов с телескопической стрелой и гидроприводом. В состав данной модификации ограничителя входят: БОД, ПрД
П
,
П
Р
Д
Ш
, ДУГМ, ДА, ДД, МЗОН, соединительные кабели.
Наличие буквы
М в обозначении модификации свидетельствует о том, что в состав ограничителя входит МЗОН. При настройке МЗОН был отключен, поэтому в работе ограничителя этот модуль не участвует.
Схема размещения датчиков на кране представлена на рис. 33.
На схеме условно обозначено:
-I - длина стрелы;
-R - вылет;
-а - угол наклона стрелы относительно горизонта.
Датчики для измерения длины стрелы и азимута выполнены на базе потенциометров. Преобразователи давления выполнены на базе тензометрического моста. Датчик азимута совмещен с датчиком температуры окружающей среды. При температуре ниже 5° включается нагревательный элемент термостата, о чем свидетельствует загорание индикатора «ТС».
В блоке обработки данных (БОД) размещены на отдельных платах:
• модуль питания (МП);
• модуль контроллера (МК);
ДУГМ
ПрД
п^
ДА
МЗОН
Поршневая полость
гидроцилиндра
Ребро
J
опрокидывания
-777-
R
777 -------- 777"
Рис. 33. Схема размещения датчиков на кране
• модуль индикации (МИ).
МП выполнен по схеме импульсного преобразователя с широтно-импульсной модуляцией и предназначен для преобразования нестабильного входного напряжения
(20-30 В) в ряд стабилизированных напряжений для питания датчиков, МК и МИ.
Ось вращения
платформы
777"
В состав МК входят (рис. 34):
-однокристальный микроконтроллер (ОМК);
-настроечная и телеметрическая память;
-регистр дискретных входов, регистр силовых ключей;
-усилители;
-схема защиты от статического электричества.
ОМК содержит коммутатор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство
(ПЗУ), вычислитель, контроллер дисплея. МИ предназначен для отображения в цифровом виде рабочих параметров и режимов работы светодиодными индикаторами, выдачи предупреждений об опасности звуковым сигналом и ввода режимов работы крана.
Телескопическая
секция стрелы
Корневая секция
стрелы
82
Модуль индикации
С^
МЗОН
24 В
Настроечная и телеметрическая память
—\
К
ограничителю
подъема
крюка
Схема защиты
от статического
электричества
Усилители
ПЗУ
Вычислител
ь
Регистр
дискретных входов
Выходные реле
К
----------
1
------------
К цепям управления
а
ДД
ДА
R
t
°C
ПрД
П
ПрД
Ш
ДУГ
и
БС
ОЗУ
Коммутатор и
АЦП
Регистр
силовых ключей
Дискретные входы
±5
В БОД
±5
В;
±15
В
датчиков
Рис. 34. Функциональная схема ограничителя грузоподъемности ОНК-140
84
85
2. Назначение основных элементов индикации и управления ОНК-140 На лицевой панели БОД (рис. 35) расположены различные светодиодные индикаторы, а также четырехразрядные цифровые индикаторы и кнопки управления.
Назначение строенных светодиодных индикаторов
1, 2 и 3 в верхней части лицевой панели:
-«НОРМА» указывает, что кран работает с безопасной нагрузкой;
-«90%» указывает, что нагрузка на крюке составляет не менее 90% от допустимого значения;
-«СТОП» сигнализирует о том, что фактическая нагрузка составляет не менее
105% от допустимого значения.
Одновременное включение индикаторов «НОРМА» и «СТОП» указывает на нахождение стрелы на границе или за пределами разрешенной рабочей зоны. Больше всего на лицевой панели точечных светодиодных индикаторов.
Индикатор режима работы с гуськом горит, если кран работает с гуськом. Индикатор подъема крюка и модуля защиты от опасного напряжения мигает при сработавшем выключателе ограничителя подъема крюка (ОПК) и горит постоянно при нахождении антенны в зоне действия ЛЭП (ОПК включается в минусовую цепь питания МЗОН через «массу»).
Выбор индицируемых параметров (группой по три) определяется нажатием кнопки
44 с подсветкой выбранного диапазона индикатором
34 или 35. На два светодиодных индикатора
4 и
5 выдаются сигналы включения прибора («ВКЛ») и режима термостатирования («ТС»). Индикаторы
30, 31, 32, 33 служат для индикации координатной защиты.
На лицевой панели БОД имеется мнемосхема крана, показывающая состояние стрелового оборудования, опорного контура, запасовку грузового полиспаста индикаторами
12-29. Индикаторы режима работы с гуськом 14,
17 и фиксации второй секции гуська
23 в данной модификации ограничителя не используются. Индикатор подъема крюка и модуля защиты от опасного напряжения
18 мигает, если сработал выключатель ограничения подъема крюка, и горит постоянно, если антенна модуля находится в зоне воздействия ЛЭП.
Индикаторы запасовки полиспаста 19-
22 отображают выбранную крановщиком схему запасовки полиспаста. Например, если горят индикаторы
8 и 4, это значит, что выбрана запасовка
12 (сумма цифр, проставленных в непосредственной близости с включенными индика-
86
:'U--
СТРЕЛА
ОП.
ВЫБОР
РЕЖИМА
СБРО
С
Указатель отображения на ИЖЦ параметров М, R, Qmax
Указатель отображения на ИЖЦ параметров L, П(Н), Q
НОРМА/90 % /СТОП
Индикаторы степени загрузки крана
1 2
3
Кнопка выбора параметра в режиме
НАСТРОЙКА и пере- ключения диапазонов
МЗОНа
Индикатор включения питания
Индикатор включения подогрева ИЖЦ
4=
Индикаторы режима работы с гуськом
Индикатор срабатывания огра- ничителя подъема крюка
(мигает) или
МЗОНа (горит посто- янно)
Индикаторы выбранной запа-совки полиспаста
Индикатор фиксации второй секции стрелы
(палец)
Индикаторы положения опор: выдвинуты, выдвинуты напо- ловину, не выдвинуты, работа с колес
Индикаторы и кнопки ввода координатной защит ы:
«ПОТОЛОК»,
«СТЕНА»,
ЛЕВЫЙ
УГОЛ»,
«ПРАВЫЙ УГОЛ». Или кнопки:
«Увеличить»,
«Уменьшить»,
«Резерв»,
«Ввод в память» ОНК режимов работы крана
Кнопки:
«Вкл.-выкл. подсветки»,
«Вызов текущего времени»,
«Вкл. тестирования прибора»
Кнопка установки запасовки полиспаста
Индикатор момента| или длины стрелы
I
Индикатор вылета или параметра
(высоты)
87
Кнопк а сброс а ОНК
(не испол ьзуется)
Кнопка установки режима работы стрелового оборудования и положения опор
Кнопка смены группы индицируемых на
ИЖЦ параметров
Рис. 35. Передняя панель ОНК-140 торами запасовки). Индикаторы мигают, если масса груза на крюке превышает допустимое значение при данной запасовке.
Индикаторы опорного контура
25-29 отображают выбранную крановщиком схему опорного контура для выполнения конкретного вида работ. Если включены индикаторы
26 и
28, кран работает на вдвинутых опорах. При включенных индикаторах
25, 29 опоры выдвинуты полностью.
Цифровые индикаторы выдают информацию о настраиваемых параметрах в режиме «НАСТРОЙКА», а также информацию о рабочих параметрах крана, параметрах проверки и возникающих неисправностях в режиме «РАБОТА».
Управление прибором осуществляется кнопками на лицевой панели БОД, которые имеют следующее назначение:
•
36 - кнопка «ВЫБОР П» служит для выбора параметра в режиме настройки
БОД и для переключения диапазонов МЗОН в рабочем режиме (аналогично кнопке
«ДИАПАЗОН» устройств «Барьер» или УЗК);
• 37-
40 - включение и выключение ограничений координатной защиты
«ПОТОЛОК», «СТЕНА», «ЛЕВЫЙ УГОЛ», «ПРАВЫЙ УГОЛ» соответственно;
•
40 -
выполняет также функцию запоминания режимов, задаваемых кнопками
45, 46;
•
41 - включение и выключение подсветки цифровых индикаторов;
•
42 - индикация текущего времени;
•
43 - включение тестирования прибора и индикации дополнительных параметров;
•
45 - выбор стрелового оборудования и опорного контура;
•
46 - выбор кратности запасовки грузового полиспаста;
•
47 - кратковременный сброс электропитания прибора.
Имеющийся ограничитель грузоподъемности ОНК-140-25М настроен для автомобильного крана типа КС-4572 с телескопической стрелой и гидравлическим приводом. Длина стрелы крана может изменяться от 9,7 до 21,7 м. Грузоподъемность крана составляет 16 т (при длине стрелы 9,7 м и минимальном вылете). Ограничитель грузоподъемности данной модификации имеет только один вариант запасовки полиспаста и только один режим работы стрелового оборудования и положения опор.
Поэтому на нажатие кнопок 45,
46 БОД не реагирует. Кнопка сброса
47 не используется.
3. Принцип работы ОНК-140 Функционирование ограничителя происходит под управлением программы, записанной в ПЗУ (энергонезависимая память) ОМК. Программное обеспечение включает в себя подпрограмму тестирования, настройки, рабочую программу. При нажатии кнопки «ТЕСТ» запускается подпрограмма тестирования, вычислитель проверяет исправность ОЗУ, ПЗУ, АЦП, МИ. Кроме этого, после подачи напряжения
88 питания в процессе работы ведётся контроль состояний линий связи датчиков на обрыв и короткое замыкание и контроль исправности ОМК.
При прохождении теста в трёх разрядах всех индикаторов последовательно отображаются цифры от 9 до 1 и поочерёдно слева направо и сверху вниз включаются светодиодные индикаторы. В настроечной памяти (см. рис. 34) хранится подпрограмма настройки параметров конкретной модели крана. Эта подпрограмма используется для юстировки датчиков и выполняется при установке тумблера
«РАБОТА-НАСТРОЙКА» в положение «НАСТРОЙКА». Рабочая программа выполняется при установке тумблера «РАБОТА-НАСТРОЙКА» в положение «РАБОТА». Под управлением этой программы происходит опрос датчиков, преобразование аналоговых сигналов датчиков в цифровой код, выполняются необходимые математические расчёты, отображаются в цифровой форме рассчитанные значения параметров и формируются сигналы управления.
Встроенный блок телеметрической памяти
(регистратор параметров) обеспечивает запись и долговременное хранение информации:
-о рабочих параметрах крана в течение последних 4 ч;
-о степени загрузки крана, об
отключении по перегрузке, по координатной защите, при опасном приближении к проводам ЛЭП, при возникновении неисправности и т.п. в течение всего срока службы ограничителя (12 лет).
На передней панели БОД в рабочем режиме отображается следующая информация:
-загрузка фактическая в процентах
Мопр; -вылет в метрах R;
-загрузка максимальная в тоннах Q
max
; -длина стрелы в метрах L; -высота оголовка в метрах Н;
-загрузка фактическая в тоннах Q.
Ограничитель может также выдавать цифровую информацию о рабочих параметрах крана:
■ моменте опрокидывания крана;
■ угле азимута поворотной платформы;
■ угле наклона стрелы относительно горизонта;
■ давлениях в поршневой и штоковой полостях гидроцилиндра подъема стрелы;
■ текущем времени суток.
При включении прибора выполняется его самодиагностика с проверкой датчиков, индикаторов, микропроцессорной системы и выдачей сообщений об ошибках и неисправностях. Код неисправности выдается на верхнем индикаторе. Основные сообщения об ошибках следующие:
•
Е 01 - неисправность датчика давления в поршневой полости;
•
Е 02 - неисправность датчика давления в штоковой полости;
•
Е 03 - неисправность датчика угла наклона стрелы;
•
Е 04 - неисправность датчика длины стрелы;
•
Е 10 - неисправность модуля защиты от опасного приближения к ЛЭП;
•
Е 11 - признак попадания оголовка стрелы в опасную зону действия ЛЭП;
•
Е 21 - отказ кварцевого резонатора;
•
Е 26 - отказ регистратора параметров;
•
Е 30-Е 33 - сбой введенного режима стрелового оборудования опорного контура или запасовки.
В случае отсутствия неисправностей прибор переходит в рабочий режим. В рабочих режимах крановщик может
задавать те или иные виды координатной защиты, выбирать стреловое оборудование, задавать положение выносных опор, а также менять диапазон рабочих напряжений МЗОН.
В приборе предусмотрены ограничения по координатной защите:
89
-по азимуту «ЛЕВЫЙ УГОЛ», «ПРАВЫЙ УГОЛ»;
-по вылету «СТЕНА»;
-по высоте «ПОТОЛОК».
Эти ограничения могут задаваться как совместно, так и порознь. Для каждого вида защиты имеется своя кнопка, первым нажатием которой ограничение вводится, а вторым - снимается. Наличие координатной защиты сопровождается постоянным свечением соответствующего светодиода, а достижение границы рабочей зоны - мигающим свечением. Задание границы рабочей зоны на кране осуществляется «по факту», то есть установкой максимального вылета, высоты, угла азимута и нажатием соответственно кнопок «СТЕНА», «ПОТОЛОК», «ЛЕВЫЙ УГОЛ», «ПРАВЫЙ УГОЛ» до момента включения соответствующих светодиодов. Ограничения задаются с запасом с учетом инерции движения стрелового оборудования. Информация о задаваемых ограничениях заносится в ОЗУ (энергозависимая память). При отключении питания прибора информация в ОЗУ пропадает. В ОЗУ заносятся также результаты промежуточных вычислений.
В рабочих режимах прибора ОНК-140-25 заложен запрет работы над кабиной водителя, то есть в пределах ±30° по азимуту от транспортного положения стрелы крана реле координатной защиты отключает крановую установку. При этом одновременно мигают светодиоды «ЛЕВЫЙ УГОЛ», «ПРАВЫЙ УГОЛ», включаются ламповые индикаторы «НОРМА» и «СТОП» и выдается прерывистый звуковой сигнал.
Запрет не включается, если телескоп задвинут и на крюке нет груза, что позволяет беспрепятственно переводить стрелу крана из транспортного положения в рабочее и обратно. Есть модификации прибора ОНК-140, в которых этот угол азимута составляет
±45° или ±60°.
При больших углах наклона стрелы дается предупреждение о приближении к максимально допустимому углу наклона (когда гидроцилиндр подъема стрелы полностью выдвинут) миганием светодиодного индикатора «ПОТОЛОК». При срабатывании ограничителя на этих углах включаются индикаторы «НОРМА» и
«СТОП», при этом необходимо нажать (для снятия координатной защиты) кнопку раз- блокировки на пульте управления краном и опустить стрелу. При попытке опустить стрелу на угол, меньший угла наклона, соответствующего максимальному вылету, запрещаются все движения крана, включаются индикаторы «НОРМА» и «СТОП», мигает светодиодный индикатор «СТЕНА», при этом необходимо нажать (для снятия координатной защиты) кнопку разблокировки на пульте управления краном и поднять стрелу. Выдвижение телескопа возможно, если масса груза на крюке не более 4 т при длине стрелы до 15-16 м и не более 2 т при длине стрелы более 15-16 м. В противном случае выдвижение телескопа блокируется.
Принцип действия ограничителя основан на последовательном опросе и
преобразовании сигналов датчиков в цифровой код, определении угла наклона и длины стрелы, расчете цифровыми методами вылета, высоты подъема оголовка стрелы, а также вычислении фактической массы груза и степени загрузки крана с последующим их сравнением с предельно допустимыми значениями при выбранном режиме работы.
Программно-аппаратные средства ограничителя обеспечивают проверку исправности основных его узлов, линий связи с датчиками и локализуют неисправность выдачей на индикатор кода неисправности.
Скачать 1.44 Mb.