Что такое онк на автокране
Как настроить/отключить ОНК 140 на автокране?
ОНК (ограничитель нагрузки крана) – это прибор, предназначенный для безопасной работы установки и предупреждения ее опрокидывания при чрезмерном вылете стрелы или в случае перегрузки. Во время работы он постоянно собирает информацию с основных датчиков и обрабатывает ее – превышение любого из параметров более чем на 10% является сигналом для отключения питания. При выводе ошибок можно почитать манул, посмотрев обозначение в ОНК160 или 140 в зависимости от модели. По инструкции можно и выполнить необходимые настройки.
Согласно техническому регламенту перед выездом машины на объект проверяется состояние ОНК, дальнейшая эксплуатация возможна лишь при исправном оборудовании. Ее настройка проводится только в технических условиях на стенде с контролем основных параметров. В данной статье мы поговорим об особенностях системы и отметим ключевые характеристики для настройки.
ОНК 140 – где находится?
Если говорить более точно, то ОНК 140 – это компьютер, блок которого находится с вешней стороны, он ставится на все автокраны с гидравлическим приводом. Срабатывает исключительно при перегрузках или во время повышения заявленной дистанции при подъеме и вылете стрелы. Он запрограммирован под текущие настройки и проводит постоянную диагностику. Как только определится отклонение от заявленных нормативов, ОНК 140 автоматически включит блокировку и дальнейшая работа будет прекращена.
Иногда в «мозгах» могу быть неправильные настройки и компьютер будет останавливать работу гидросистемы при нормальных значениях. Чтобы этого не произошло, требуется задача правильных параметров.
В процессе работы автокрана ОНК 140 оповещает машиниста следующими сигналами:
Дополнительно используется и звуковой сигнал, который машинист слышит во время работы. Комбинация может быть различной в зависимости от уровня срабатывания датчиков.
Как настраивается ОНК 140?
Все работы должны проводиться специалистом, мастер задает настройки в компьютер согласно нормативам. Проверка заданных параметров проводится на стенде, это требование техники безопасности. Тестирование в «гаражных условиях» может привести к опрокидыванию установки.
Программист задает следующие нормативы при подключении:
Как отключить ОНК 140 – два способа
Если система исправна, ее обесточка может привести к аварии – отключать компьютер категорически запрещено. Обесточивание проводится в тех случаях, когда настройки ОНК 140 неправильные и нужно срочно работать.
Сделать это можно двумя методами:
Последний «дедовский метод» довольно популярный, его часто используют крановщики. Однако со временем дерево может продавиться и сигналы снова появятся. Именно поэтому нужно не затягивать с ремонтом и проводить его в максимально короткие сроки. По завершению следует срочно пригласить специалиста для настроек.
Как обойти ОНК 160 на Галичанине?
Во время работы на технике приходится сталкиваться с разными задачами – например, отключение ОНК 160. Ограничитель грузоподъемности крана предусмотрен для соблюдения техники безопасности и его обесточка должна проводиться в крайних случаях. Чаще всего к этой процедуре прибегают при сбитых настройках бортового компьютера. В случае более серьезной неисправности может потребоваться разборка автокрана Галичанин и проведение диагностики на месте. Специалисты занимаются таким ремонтом только в профессиональных условиях.
Обход можно сделать самостоятельно, для этого потребуется внимательность, рассудительность и полная ответственность за свои действия. В данном материале мы подробно поговорим об особенностях этой процедуры и дадим ценные рекомендации владельцам техники.
Когда потребуется обход ОНК 160?
Далеко не всегда компьютер может работать корректно, поэтому иногда требуется его отключение. Почти все современные модели техники оснащаются ограничителями и в основном они работают правильно. Иногда ошибки возникают при поломке датчиков, поэтому при обнаружении ошибок нужно в первую очередь проверить именно их.
На короткое время можно отключить ОНК 160 в следующих случаях:
Всегда нужно помнить, что такие действия являются некорректными и при их обнаружении владельца автокрана могут оштрафовать. Переоборудование установки для постоянного отключения ОНК считается изменением конструкции, Технадзор не пропустит регистрацию такой техники.
Обход ОНК 160 через «плюс»
Этот способ подразумевает изменение питания компьютера, когда его можно будет отключать при выполнении определенных манипуляций:
Теперь отключать ОНК 160 можно во время работы и выполнять необходимые манипуляции. Следует работать очень осторожно, ведь отсутствие блокировки при перегрузке может привести к аварии.
Установка перемычки
Второй, более «кустарный» метод – замыкание механической кнопки, которая находится под блоком питания. В этом случае ОНК 160 будет отключен всегда, а при его запуске потребуется выходить из кабины для подсоединения питания.
Способ довольно простой:
Перемычка – не постоянное решение проблемы. Со временем ее усилие ослабевает и все-таки придется заняться этим вопросом. Это хороший временный вариант, например, для работы на один вечер.
Почему нельзя работать в обход системе?
Технику безопасности придумали на основании горького опыта, который получен из-за аварий на стройке, поэтому пренебрегать им нельзя. Компьютер используется для исключения перегрузок и опрокидывания автокрана, поэтому он должен быть исправен и всегда работать. Если ОНК 160 плохо работает, нужно обратиться к диагносту.
В нашем сервисе можно выполнить полный перечень работ, включая и такие настройки. Мастер проведет оценку исправности датчиков и все необходимые тест-испытания. Оставить заявку можно прямо сейчас.
Приборы безопасности автокранов
«Несмотря на наличие многих приборов безопасности, основным условием обеспечения безопасной работы на кранах является четкость действий, собранность и повышенное внимание машиниста во время работы, а также соблюдение им установленного порядка и правил обращения с крановой техникой» (из статьи А.Ф. Лобзина и И.В. Горбунова «Устройство и эксплуатация автомобильных кранов», М.: ДОСААФ, 1980).
В соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов каждый кран должен быть в обязательном порядке оснащен приборами безопасности, интегрированными в систему контроля и ограничения грузоподъемности и записи данных о всех подъемах. Центральное устройство системы, именуемое прибором безопасности, размещено в кабине крановщика. В его состав входят контроллер и панель управления и индикации. Для отечественной краностроительной отрасли эти приборы выпускают ООО «Арзамасский электромеханический завод», ООО НПП «Резонанс» (Челябинск), НПК «Автоматические системы» (Ростов-на-Дону). Наибольшее распространение получила арзамасская аппаратура.
Кроме этого прибора в систему безопасности современных кранов входят датчики – датчик азимута поворотной платформы, датчик угла наклона стрелы, датчик длины стрелы, датчик усилия, сигнализатор опасного напряжения, а также исполнительная аппаратура и комплект соединительных кабелей. Все датчики, работающие с прибором безопасности, установлены стационарно, за исключением сигнализатора опасного напряжения. При установке гуська в рабочее положение сигнализатор снимают и переносят на оконечность гуська. Исполнительная аппаратура – клапаны и ограничители – на современных кранах подключены к гидравлической системе.
Выходные аналоговые электрические сигналы датчиков преобразуются в цифровые на входе в контроллер с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП). Применяют две архитектуры систем безопасности. Первая, унаследованная от старых систем, – с одним АЦП на контроллере, который последовательно преобразует все аналоговые сигналы. Во второй архитектуре каждый датчик оснащен собственным АЦП, и передача сигнала идет по цифровому каналу. В западном краностроении для этого используют последовательную шину CAN bus.
Прибор безопасности, или ограничитель грузоподъемности, должен обеспечивать ограничение грузоподъемности в соответствии с паспортными характеристиками крана, обнаружение линий электропередачи (ЛЭП) с помощью антенного блока, координатную защиту при работе крана в стесненных условиях и вблизи ЛЭП, регистрацию параметров наработки крана, индикацию на лицевой панели прибора параметров рабочей конфигурации, параметров нагружения крана и конструктивных ограничений – высоты подъема крюка, вылета крюковой подвески, сматывания каната с барабана лебедки и др. Сегодня на стреловых кранах применяют приборы безопасности ОНК-140 и ОНК-160 Арзамасского электромеханического завода, АС-АОГ-01м+ производства НПК «Автоматические системы», ОГМ-240 производства НПП «Резонанс». Характеристики приборов и их датчиков приведены в таблице.
Прибор ОНК-140 широко востребован на рынке. Однако длительный 13-летний опыт его эксплуатации выявил ряд недостатков как в части качества элементов прибора, так и в части алгоритма его работы. Тензометрические датчики измерения давления с внешней термокомпенсацией не отличаются точностью, надежностью и длительным ресурсом. При низкой температуре ЖКИ-индикаторы требуют длительного предварительного прогрева. Вывод на лицевую панель рабочих параметров крана, не относящихся к прямому назначению прибора безопасности, перегружает интерфейс, тем самым осложняя работу крановщика. Встроенный регистратор параметров не соответствует действующим нормативным документам – отсутствуют таймер реального времени и ввод в память контроллера первичной информации о кране и приборе, периодически наблюдаются пропуски данных в отчетах. Алгоритмы обработки информации контроллера и встроенного регистратора параметров не соответствуют нормативной документации и не согласованы с крановыми заводами.
Принятая при разработке ОНК-140 концепция универсального прибора, предназначенного для установки на любой стреловой кран, оказалась неудачной, так как на лицевой панели не предусмотрено отображение возможных наборов параметров рабочих конфигураций, например, вариантов противовесов, опорных контуров, стрелового оборудования, законов выдвижения секций стрелы, кратности запасовки грузового каната. По этой причине оказалось невозможно применять прибор ОНК-140 на стреловых кранах СТ-2, СТ-3 (ОАО «Сокол»), КС-8973, КС-59712 (ОАО «Автокран»).
Прибор безопасности ОНК-160 оборудован контроллером с увеличенными быстродействием и памятью и встроенным регистратором параметров, оснащенным таймером реального времени. В качестве индикационной панели применяется четырехстрочный ЖК-дисплей, требующий для работы при низкой температуре дополнительного времени прогрева. В ОНК-160 применяются датчики ОНК-140 с оборудованием их АЦП для использования передачи данных в контроллер цифровыми кодами. Чтобы обеспечивалась требуемая точность, датчик угла наклона стрелы оборудуют термостатированием. В результате к недостаткам датчиков ОНК-140 добавляются дополнительно недостатки, связанные с передачей сигналов цифровыми кодами по нестандартному интерфейсу.
Прибор кроме исполнения функций ограничения грузоподъемности и задач координатной защиты выполняет контроль параметров дизеля и гидросистемы крана. Функции диагностики реализуются с использованием многооконного варианта индикации, при этом основные параметры крана, вычисляемые прибором безопасности, временно недоступны для крановщика. На современных стреловых кранах ведущих зарубежных фирм функции диагностики и прибора безопасности разделены, а параметры отображаются на разных панелях. Поэтому пульт прибора ОНК-160 не удовлетворяет современные требования к эргономике крана. Приемочные испытания прибора в составе крана КС-45717К-1 проведены в декабре 2005 г., а с 2006 г. прибор поставляют крановым заводам.
Микропроцессорный прибор безопасности АС-АОГ-01м+, прототипом которого стал японский ограничитель грузоподъемности AMLM1 компании Таdano, создан в НПК «Автоматические системы» в 1989 г. Его элементная база и датчики постоянно совершенствуются. Сегодня применяемые комплектующие позволяют отказаться от температурных коррекций показаний датчиков, а 7-сегментные светодиодные индикаторы избавили от необходимости длительно прогревать панель индикации при низкой температуре окружающей среды. Алгоритмы, заложенные в программу контроллера прибора, позволяют оборудовать им краны с многосекционными стрелами, имеющими увеличенные статические и динамические деформации. Применение многооконного пульта индикации, когда основные показатели могут быть временно недоступны крановщику, недопустимо, так как снижается безопасность эксплуатации крана.
Проработка лицевой панели с ЖК-дисплеем прибора ОГМ-240 повторяет решения прибора MARK 4E/2 компании Krüger Systemtechnik. Все датчики ОГМ-240, как и датчики ОНК-160, имеют цифровые выходы с нестандартным протоколом. Изначально прибор применяли на стреловых кранах сравнительно небольшой грузоподъемности (г/п) – до 25 т, и достаточно жесткими стрелами. В настоящее время ОГМ-240 устанавливают на кран г/п 80 т. У прибора все тот же недостаток – его пульт не соответствует современным требованиям эргономики.
Как работает прибор безопасности? Контроллер прибора по показаниям датчиков и в соответствии с заложенным в его программу алгоритмом вычисляет основные показатели нагружения крана – массу поднятого груза Qг, вылет крюковой подвески, грузоподъемность Qн крана с учетом рабочей конфигурации и степень загрузки крана Qг/Qн, выраженную в процентах. При превышении 90% загрузки на пульте должны загореться желтая лампа (светодиод) и включиться прерывистый звуковой сигнал. Красный светодиод на пульте загорается при превышении 100% загрузки. Когда загрузка превышает 103. 105%, прибор безопасности срабатывает и останавливает механизмы крана. При этом включается непрерывный звуковой сигнал. После останова механизмов крана прибор разрешает исполнение команд крановщика, направленных на снижение загрузки крана (опускание груза, уменьшение грузового момента за счет подъема стрелы).
1 – индикаторы загрузки крана; 2 – индикатор включения подогрева ИЖЦ; 3 – кнопка выбора параметра в режиме НАСТРОЙКА; 4 – индикатор включения питания; 5 – индикаторы настраиваемого параметра и его предельного состояния: температура охлаждающей жидкости, температура масла, давление масла в двигателе, давление в напорных магистралях и магистрали управления; 6 – индикаторы угла наклона составного и одиночного гуська (30°, 15°, 0°); 7 – индикатор срабатывания ограничителя подъема крюка; 8 – индикаторы выбранной запасовки полиспаста; 9 – индикаторы секций гуська в транспортном положении; 10 – индикаторы положения опор: выдвинуты, выдвинуты наполовину, не выдвинуты; 11 – индикаторы и кнопки ввода координатной защиты: «Потолок», «Стена», «Угол левый», «Угол правый» или кнопки: «Увеличить», «Уменьшить», «Резерв», «Ввод в память ОНК в режиме НАСТРОЙКА»; 12 – кнопки «Включение-выключение подсветки», «Вызов текущего времени», «Тест ОНК»; 13 – кнопка установки запасовки полиспаста; 14 – кнопка сброса ОНК; 15 – кнопка установки режима работы стрелового оборудования и положения опор; 16 – кнопка смены параметров, отображаемых на ИЖЦ; 17 – указатель отображения на ИЖЦ параметров M, R, Qmax; 18 – указатель отображения на ИЖЦ параметров L, П (Н), Q
Регистратор параметров крана регистрирует их и их изменение во времени. Регистратор должен быть оборудован таймером реального времени, что позволяет фиксировать реальные дату и время кадров, представляющих наборы значений параметров. Память его разбита на сегменты – идентификационный, оперативный, долговременный и пользовательский. Память прибора считывают с помощью ноутбука, карманного персонального компьютера (КПК) с USB интерфейсом либо стандартной флэш-карты SecureDigital (SD). Данные расшифровывают и анализируют на ПК с помощью специального программного обеспечения. Ноутбук с программой и интерфейс для подключения и съема данных с прибора безопасности входят в комплект оборудования, которое эксперт берет с собой на выезд к клиенту в случае аварии, поломки или отказа крана. У эксперта есть все средства, чтобы прочесть данные о всех подъемах, а также о том, был ли отключен прибор безопасности, поэтому пытаться обмануть эксперта не имеет смысла.
| ОНК-140 | ОНК-160 | АС-АОГ-01м+ | ОГМ-240 | |
|---|---|---|---|---|
| Пульт управления | ЖКИ-индикаторы. Параметры конфигурации представлены на лицевой панели. На индикаторы выводятся параметры крановой установки и шасси. Время включения в работу при низкой температуре не менее 20 мин | ЖКИ-дисплей. Параметры конфигурации индицируются только по вызову. На индикаторы выводятся параметры крановой установки и шасси. Время включения в работу при низкой температуре не менее 20 мин | Светодиодные индикаторы. Параметры конфигурации представлены на лицевой панели. Время включения в работу 15 с во всем диапазоне рабочих температур крана | ЖКИ-дисплей. Параметры конфигурации индицируются только по вызову. На индикаторы выводятся параметры крановой установки и шасси. Время включения в работу при низкой температуре не менее 20 мин |
| Датчики давления; другие датчики усилия | Тензометрические с термокомпенсацией. Применение датчиков давления из-за трения в уплотнениях гидроцилиндра приводит к сокращению рабочего вылета при большой длине стрелы | Тензометрические с термокомпенсацией. Применение датчиков давления из-за трения в уплотнениях гидроцилиндра приводит к сокращению рабочего вылета при большой длине стрелы | Датчик давления на полупроводниковых кристаллах; повышенная точность. Отработано применение еще двух типов датчиков усилия: в штоке гидроцилиндра и грузовом канате. | Датчик с цифровым выходом. Применение датчиков давления из-за трения в уплотнениях гидроцилиндра приводит к сокращению рабочего вылета при большой длине стрелы |
| Датчик длины стрелы | Установлен на корневой секции. Кабель на барабане не защищен от воздействий внешней среды. В случае обрыва или схода кабеля с барабана датчик разрушается | Датчик с цифровым выходом, установлен на корневой секции. Кабель на барабане не защищен от воздействий внешней среды. В случае обрыва или схода кабеля с барабана датчик разрушается | Установлен на корневой секции. Кабель на барабане защищен от воздействий внешней среды кожухом. Датчик снабжен устройством защиты от обрыва кабеля | Датчик с цифровым выходом, установлен на корневой секции. Кабель на барабане не защищен от воздействий внешней среды. При обрыве кабеля или сходе кабеля с барабана датчик разрушается |
| Датчик угла наклона стрелы к горизонту | Установлен на корневой секции. Требуется его термостатирование. Время готовности – до 20 мин | Датчик с цифровым выходом, установлен на корневой секции. Требуется его термостатирование. Время готовности – до 20 мин | Датчик угла размещен в корпусе датчика длины стрелы. Термостатирование не требуется | Датчик с цифровым выходом, установлен на корневой секции. Термостатирование не требуется |
| Регистратор параметров | Отсутствует таймер реального времени и ввод первичной информации. Форматы отчетов регистратора не соответствуют РД. В оперативной информации при аварийных ситуациях пропуски доходят до 30 с | Оборудован таймером реального времени. Форматы отчетов не соответствуют РД | Оборудован таймером реального времени. Форматы отчетов соответствуют РД. | Оборудован таймером реального времени. Форматы отчетов не соответствуют РД |
| Алгоритмы контроллера прибора | Ноу-хау разработчика | Ноу-хау разработчика | Используются алгоритмы НИИКраностроения | Алгоритмы неизвестны |
| Завод-производитель | Выпускается серийно Арзамасским электромеханическим заводом с 1994 г. | Выпускается серийно Арзамасским электромеханическим заводом с января 2007 г. | Выпускается серийно НПК «Автоматические системы» с 1989 г. | Выпускается серийно НПП «Резонанс» с 2002 г. |
| Крановые заводы, применяющие приборы | «Автокран», ГАКЗ, КАЗ; «Газпром-Кран», Угличмаш | «Автокран», «Газпром-Кран» (КС-8973; КС-54711Б) | ЗЭМЗ, «Сокол», «Газпром-Кран», «Автокран» (КС-54712) | ЧМЗ, Юрмаш, «Автокран» (ДГК-50.1; КС-7474) |
Датчики эксплуатируют в соответствии с руководством по эксплуатации прибора. Приборы безопасности обслуживают специализированные организации, получившие лицензию регионального органа Ростехнадзора. Над широкой сетью организаций по обслуживанию приборов безопасности шефствует ООО НТЦ «Строймашавтоматизация».
Как видим, приборы безопасности и работающая в комплексе с ними аппаратура хотя и удовлетворяют нормативные требования, но морально устарели и отстают от западных аналогов. Развитие крановой отрасли требует от приборостроителей новых разработок, отвечающих современным техническим и эргономическим требованиям. В качестве ориентира можно взять продукцию немецкой фирмы Hirschmann. Впрочем, даже если ваш прибор морально устарел, это не означает, что его можно отключить.
Итоги 2009 года
В 2009 г. в Российской Федерации произведено 1272 автокрана. Завод «Автокран» выпустил 595 кранов, «Газпром-Кран» – 58. Таким образом, доля автокранов «Ивановец» составила 51%, в 2008 г. этот показатель был на уровне 46%.
Клинцовский автокрановый завод выпустил 184 автокрана, Галичский завод – 257 автокранов. Совокупная доля обоих заводов составила 35%. Львиная доля выпуска, как и у «Автокрана», пришлась на 25-тонники – 136 единиц у Клинцов и 211 единиц у Галича, из них новых моделей 25-тонников с 28-метровой стрелой Клинцы выпустили 24 единицы, а Галич – 65 единиц. Автокранов «старших» моделей грузоподъемностью (г/п) 40 т Клинцовский завод выпустил 6 единиц и 31 кран г/п 50 т вышел из ворот Галичского завода. Автокранов г/п 15. 20 т Клинцовским заводом выпущено 42 единицы.
ОНК 140-13 Ограничитель нагрузки крана (ограничитель грузоподъемности)
ОГРАНИЧИТЕЛЬ НАГРУЗКИ КРАНА
(ОГРАНИЧИТЕЛЬ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ)
с Госгортехнадзором России
29.05.98
ОАО ”Арзамасский
приборостроительный завод”
29.05.98
Руководство по эксплуатации
Согласно требованиям правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов ( ПБ 10-382-00)*, утвержденных постановлением Госгортехнадзора России от 31.12.99 № 98, стреловые краны для предупреждения их опрокидывания и разрушения их узлов должны быть оборудованы ограничителем грузоподъемности, автоматически отключающим механизмы подъема груза и изменения вылета в случае подъема груза, масса которого превышает грузоподъемность для данного вылета более чем на 10 %.
Руководство по эксплуатации ограничителя нагрузки крана (ограничителя грузоподъемности) ОНК-140-13** для кранов на специальном шасси автомобильного типа разработано во исполнение требований правил и в соответствии с ГОСТ 2.601-95 «Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы».
Руководство по эксплуатации прибора для кранов типа КС-6476*** содержит сведения о конструкции и принципе действия прибора, указания по правильной и безопасной эксплуатации, техническому обслуживанию прибора, правила его хранения, упаковки и транспортирования.
Руководство по эксплуатации ЛГФИ.408844.009-13 РЭ входит в состав обязательных эксплуатационных документов, предусмотренных паспортами крана КС-6476 и его модификаций.
1. ОПИСАНИЕ И РАБОТА ПРИБОРА
1.1. Назначение прибора
1.1.2. В зависимости от режима работы и геометрии рабочего оборудования крана прибор производит выборку одной из заложенных в память БТП программ грузовых характеристик и воспроизводит ее в виде заградительной функции, т.е. в виде зависимости между вылетом и массой груза, при превышении которой формируются выходные команды управления блокировочными устройствами грузоподъемных механизмов.
1.2. Характеристики прибора
1.2.1. Прибор выдает цифровую информацию:
о моменте опрокидывания крана Мопр (в процентах относительно его максимально допустимого значения с учетом момента, создаваемого стрелой без груза, если Мопр 
100 %) или о степени загрузки крана (в процентах относительно максимальной грузоподъемности, если Мопр > 100 %);
о температуре охлаждающей жидкости двигателя, °С;
о давлении масла в двигателе, атм;
о температуре масла в гидросистеме, °С;
о величинах трех давлений в гидросистеме крана, атм.
1.2.2. Прибор сигнализирует:
Программно-аппаратные средства ограничителя обеспечивают проверку исправности основных его узлов, линий связи с датчиками и локализуют неисправность путем выдачи на индикатор кода неисправности.
Прибор предназначен для работы в следующих условиях:
при относительной влажности воздуха до 98 % при температуре +25 °С.
Степень защиты корпуса прибора в соответствии с ГОСТ 14254-96 «Изделия электротехнические. Оболочки. Степени защиты»:
Диапазоны измерения и допустимые изменения значений основных параметров и характеристик, а также основные технические данные, не указанные выше, которые должен обеспечивать прибор:
Погрешность отображения информации на индикаторах в статическом режиме, %, не более:
* Относительно максимального значения для используемой длины стрелы. При массе груза менее 2 т погрешность составляет ±0,1 т.
** При массе груза менее 6 т погрешность составляет ±0,1 т.
Погрешность срабатывания защиты при перегрузке грузоподъемного
Погрешность включения сигнализации координатной защиты, %, не более:
задания предельного угла поворота платформы крана для
задания проекции вылета стрелы крана на
1.3 Состав прибора
Наименование составной части
Блок обработки данных*
Блок выходных реле
Датчик угла маятниковый
Датчик длины стрелы (вылета)
Модуль защиты от опасного напряжения
* БТП входит в состав блока обработки данных.
1.4. Устройство и работа прибора
1.4.1. Принцип действия прибора основан на последовательном опросе и преобразовании аналоговых сигналов с датчиков первичной информации в цифровой код, определении угла наклона и длины стрелы, расчете цифровыми методами величины вылета и высоты подъема стрелы (по заданным геометрическим размерам рабочего оборудования крана), а также вычислении фактической массы груза и степени загрузки крана с последующим их сравнением с предельно допустимыми значениями при выбранном режиме работы.
Блок-схема прибора приведена на рис. 1.
Рис. 1. Блок-схема прибора ОНК-140:
1.4.2. Прибор подключается к системе управления крана (рис. 2) посредством разъемов: через разъем X1 БОД и блок выходных реле проходят цепи управления исполнительными механизмами, цепи питания изделия, сигналы с концевых выключателей, связанных с ручками управления крана; датчики подключаются к прибору через индивидуальные разъемы.
Рис. 2. Схема подключения прибора ОНК-140-13 на кране:
1.4.3. Работа прибора осуществляется под управлением программы, заложенной в память микропроцессорного контроллера БОД.
Программное обеспечение включает в себя подпрограмму тестирования, подпрограмму настройки и рабочую программу.
При запуске подпрограммы тестирования (нажатии клавиши «Тест») вычислитель проверяет исправность оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), аналого-цифрового преобразователя (АЦП), модуля индикации (МИ) и однокристального микропроцессорного контроллера (ОМК). Кроме того, после подачи напряжения питания и в процессе работы ведется контроль состояния линий связи датчиков (на обрыв и замыкание) и контроль исправности ОМК.
При прохождении теста модуля индикации в трех младших разрядах всех индикаторов жидкокристаллических цифровых (ИЖЦ) последовательно отображаются цифры от 9 до 1 (частота смены информации около 1 с) и поочередно (слева направо и сверху вниз) кратковременно включаются светодиодные индикаторы.
1.4.4. Управление работой изделия (ввод режимов работы крана и/или параметров координатной защиты, индикация режимов работы и/или рабочих параметров крана) осуществляется с лицевой панели БОД (рис. 3).
Расчет параметров грузоподъемности крана и степени его загрузки осуществляется в БОД по значениям информационных сигналов с датчиков угла наклона стрелы, длины стрелы и давлений (зависящих от массы груза на крюке крана) в полостях гидроцилиндра подъема стрелы с учетом значений сигналов с датчика азимута. По результатам расчета при достижении предельных состояний режимов работы крана (грузоподъемности, углу поворота крана в режиме координатной защиты и др.) БОД выдает сигналы на реле отключения механизмов крана.
Рис. 3. Лицевая панель прибора ОНК-140-13
1.5. Маркировка и пломбирование
1.5.1. Маркировка прибора наносится на боковой стенке БОД и содержит:
товарный знак предприятия-изготовителя (наносится на лицевой панели);
условное обозначение типа прибора и его модификации;
порядковый номер прибора по системе нумерации предприятия-изготовителя.
1.5.2. Маркировка на составные части прибора наносится непосредственно на их корпуса или на жгуты, подходящие к ним, и содержит:
условное обозначение блока в соответствии с подразделом 1.3;
порядковый номер прибора по системе нумерации предприятия-изготовителя.
1.5.3. Пломбирование блоков и датчиков, входящих в комплект прибора, производится ОТК предприятия-изготовителя в местах крепления их крышек (пломбы типа А и Б).
Рис. 4. Расположение пломб на БОД
1.5.4. Снятие и установку пломб производит инженерно-технический работник, ответственный за содержание грузоподъемных кранов в исправном состоянии, с отметкой в паспорте прибора.
2. ОПИСАНИЕ И РАБОТА СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ПРИБОРА
2.1. Блок обработки данных (БОД)
2.1.1. БОД предназначен для выполнения необходимых расчетов, индикации параметров и режимов работы, а также для управления механизмами крана.
БОД, устанавливаемый в кабине крановщика, состоит из трех функционально законченных устройств (ФУ): источника питания (ИП), модулей индикации (МИ) и микропроцессорного контроллера (МК), каждое из которых выполнено на отдельной печатной плате.
Электрическая связь между ФУ, а также между ФУ и выходными разъемами БОД обеспечивается через кросс-плату.
2.1.2. ИП выполнен по схеме импульсного преобразователя с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и предназначен для преобразования нестабильного входного напряжения ограничителя в стабилизированные напряжения.
ИП вырабатывает следующие стабилизированные напряжения:
2.1.3. МК выполнен на основе большой интегральной схемы ОМК. В состав ОМК входят:
ПЗУ емкостью 16 килобайт;
ОЗУ емкостью 512 байт;
6-разрядный коммутатор входа АЦП;
контроллер клавиатуры и индикации.
Кроме ОМК, на плате МК размещены:
силовые ключи управления исполнительными механизмами крана;
входные усилители преобразователей давления (ПрД) и датчика угла маятникового (ДУГМ);
дополнительный коммутатор входов АЦП, позволяющий увеличить количество информационных входов до 14;
настроечное ОЗУ для хранения параметров настройки конкретной модели крана;
Функционирование прибора полностью определяется программой, «защитой» в ПЗУ МК, и заключается в преобразовании сигналов с аналоговых датчиков в цифровой код, выполнении необходимых математических расчетов, отображении в цифровой форме рассчитанных значений параметров и формировании выходных сигналов управления исполнительными реле.
2.1.4. МИ предназначен для отображения (на трех ИЖЦ) в цифровом виде рабочих параметров и режимов работы (светодиодные индикаторы) крана, выдачи светового и звукового сигналов, предупреждающих об опасности, и ввода режимов работы крана.
Плата МИ крепится к лицевой панели БОД.
Назначение элементов индикации и органов управления лицевой панели показано на рис. 3 и приведено ниже.
Зеленый индикатор «Норма» (1) указывает, что кран работает с нагрузкой, безопасной для его конструкции.
Желтый индикатор «90 %» (2) указывает, что нагрузка крана по массе поднимаемого груза составляет более 90 % от максимально допустимой величины.
Красный индикатор «Стоп» (3) сигнализирует о нахождении крана в опасной зоне (превышение допустимого значения грузового момента), при которой фактическая нагрузка превышает 100 %.
Одновременное включение зеленого и красного индикаторов сигнализирует о нахождении стрелы за пределами разрешенной рабочей зоны (нарушение геометрических размеров рабочей зоны крана). Одновременно с включением индикаторов срабатывает реле блокировки движений всех механизмов крана и выдается звуковой сигнал.
Выбор требуемого для отображения на ИЖЦ параметра осуществляется кнопкой «Выбор П» (36).
Индикаторы « t 0 », « t м », «Рм», «Р1», «Р2» или «Р3» начинают работать в мигающем режиме, если значение параметра, за который они отвечают, выходит за пределы допуска:
индикатор температуры охлаждающей жидкости двигателя « t 0 » мигает, если t 0 > 95 °С;
индикатор температуры масла в баке гидросистемы « t м » мигает, если t м > 75 °С;
индикатор давления масла в двигателе «Рм» мигает, если Рм 1,5 атм;
индикаторы давления масла в напорных магистралях гидронасосов «Р1», «Р2»мигают, если Р1 (Р2) > 270 атм;
индикатор давления в контуре управления «Р3» мигает, если Р3 > 50 атм.
Одновременно с миганием единичного индикатора параметра, вышедшего за пределы допуска, включаются индикатор «90 %» и прерывистый звуковой сигнал.
Индикатор режима работы с гуськом (14 или 17) горит, если ведется работа с гуськом или с гуськом и удлинителем и изменяется угол наклона гуська.
Индикатор подъема крюка (18) мигает, если сработал выключатель ограничения подъема крюка, и горит, если МЗОН находится в зоне воздействия ЛЭП.
Индикаторы запасовки полиспаста (19-22) отображают выбранную крановщиком схему запасовки полиспаста. Индикаторы мигают, если масса груза на крюке превышает допустимое значение на данной запасовке. Например, если горят индикаторы 8 и 4, это значит, что выбрана запасовка 12 (сумма цифр, проставленных в непосредственной близости с включенными индикаторами запасовки).
Индикатор установки гуськов в транспортное положение (23) указывает на то, что гусек и/или удлинитель закреплены на основной секции стрелы.
Индикаторы опорного контура (25-29) отображают выбранную крановщиком схему опорного контура для выполнения конкретного вида работ. Например, при включенных индикаторах 25 и 29 левые и правые опоры крана выдвинуты полностью, а если включены индикаторы 26 и 28, то кран установлен на не выдвинутых опорах.
Индикаторы координатной защиты (30-33) включаются (горят) при введении ограничений «Потолок», «Стена», «Угол слева», «Угол справа» и мигают при достижении во время работы крана соответствующих ограничений.
Кроме того, эти индикаторы мигают при нарушении геометрических размеров рабочей зоны крана, если в нерабочую зону над кабиной вошла выдвинутая стрела либо стрела с грузом на крюке (мигают светодиоды 32, 33), превышен предельный угол подъема (30), а также при опускании стрелы ниже паспортного значения (31).
При мигании хотя бы одного индикатора координатной защиты (30-33) загорается лампа «Стоп» (включается звуковой сигнал) и разрешаются только операции, обеспечивающие вывод стрелы крана из запрещенной зоны работы.
Индикаторы смены группы отображаемых параметров (34, 35) указывают на одну из двух групп параметров, которая будет выдаваться для отображения на ИЖЦ:
при включенном индикаторе 34 отображаются параметры, обозначенные на лицевой панели БОД синим цветом (« MRQmax »);
при включенном индикаторе 35 отображаются параметры, обозначенные желтым цветом [« L П( H ) Q »].
Индикаторы жидкокристаллические цифровые (ИЖЦ) предназначены для отображения рабочих параметров крана.
В зависимости от выбранного режима индикации (индикаторы 34, 35) на ИЖЦ выдаются значения следующих параметров:
Последовательным нажатием кнопки «Выбор П» (36) производится выбор номера настраиваемого параметра в режиме «Настройка».
Этой же кнопкой производится вывод на средний ИЖЦ значений давления масла в двигателе, температуры охлаждающей жидкости и других дополнительных параметров (индикаторы 6-10).
Кнопками ввода координатной защиты (37-40) производится ввод ограничений «Потолок», «Стена», «Угол слева» и «Угол справа».
Этими же кнопками в режимах «Тест» и «Настройка» производится увеличение («+») или уменьшение («-») номера параметра, выдаваемого на индикацию, и его величины, а также занесение их значений в настроечную память с помощью кнопки « ¿ » (40, «Ввод»).
Кнопкой «Подсветка» (41) производится включение и выключение (при повторном нажатии кнопки) ламп подсветки индикаторов ИЖЦ в темное время суток.
Тип выдаваемого на индикацию параметра БТП зависит от числа нажатий кнопки и отображается его кодом (номером) в двух младших (правых) разрядах верхнего ИЖЦ:
Примечания: 1. Время между двумя последовательными нажатиями кнопки не должно превышать 5 с.
2. По истечении 5 с после нажатия кнопки происходит автоматическое выключение режима индикации времени.
3. Методика занесения даты установки ограничителя на кран при помощи кнопки «Часы» приведена в Инструкции по монтажу прибора на кране ЛГФИ.408844.009-01 ИМ.
Кнопкой «Тест» (43) производится включение режима тестирования ограничителя, при котором на всех ИЖЦ перебираются цифры от 9 до 1, затем поочередно группами (слева направо, сверху вниз) загораются светодиодные индикаторы, используемые в данной модификации ограничителя.
Повторное нажатие кнопки «Тест» переводит прибор в рабочий режим.
Каждое нажатие кнопки смены индикации (44) приводит к смене группы выдаваемых для отображения на ИЖЦ параметров, обозначенных на лицевой панели синим ( MRQmax ) и желтым ( LHQ ) цветом. При этом группа отображаемых параметров указывается одним из включенных индикаторов 34 или 35 (см. выше).
Кнопка выбора режима работы стрелового оборудования и опорного контура (45) предназначена для выбора режима работы (стрела или гусек) и устанавливает требуемую для работы конфигурацию опорного контура: выдвинутые опоры, втянутые опоры, работа с колес (индикаторы 25-29).
Общий режим работы опорного контура и стрелового оборудования указывается цифрой (появляется после первого нажатия на кнопку 45) на нижнем ИЖЦ после знака «Р-».
Смена типа стрелового оборудования происходит при каждом нажатии кнопки 45.
После завершения выбора режима работы стрелового оборудования и опорного контура необходимо нажать кнопку « ¿ » (40, кнопка занесения режима в память прибора).
Кнопка выбора схемы запасовки 46 предназначена для выбора (установки) кратности полиспаста.
Для установки требуемой запасовки необходимо нажимать кнопку 46 до тех пор, пока сумма цифр у включенных индикаторов запасовки 19-22 не будет равна необходимой кратности. Установленная кратность запасовки выдается на средний ИЖЦ сразу же после нажатия кнопки.
Например, если горят индикаторы 8 и 4, то это значит, что выбрана запасовка 12 (сумма цифр 8 и 4, проставленных в непосредственной близости с включенными индикаторами запасовки).
После установки схемы запасовки необходимо нажать кнопку « ¿ » (40).
Кнопка «Сброс» предназначена для приведения ограничителя в исходное состояние при различного вида сбоях (появление хаотичной, случайной информации на индикаторах).
2.2. Датчики первичной информации
2.2.1. Преобразователи давления (ПрД), устанавливаемые в поршневую и штоковую полости гидроцилиндра стрелы или в соединенные с ними трубопроводы, служат для измерения давления, создаваемого грузом на шток гидроцилиндра подъема стрелы.
Два тензорезистора, приклеенные на тонкостенную часть цилиндра, под воздействием давления растягиваются, что приводит к изменению (увеличению) их сопротивления, а следовательно, к изменению балансировки моста. Два других тензорезистора, приклеенные на торец (основание) цилиндра, под воздействием давления не растягиваются и служат для термокомпенсации моста.
Выходное напряжение (13 мВ при 25 МПа) с диагонали моста преобразователя подается в БОД, усиливается и поступает на вход коммутатора АЦП. В усилителе предусмотрена возможность подстройки нуля преобразователя.
Для коррекции температурного ухода параметров преобразователей давления используется установленный в датчике азимута (ДА; см. п. 2.2.3) терморезистор, измеряющий текущее значение температуры окружающего воздуха.
2.2.2. Датчик угла маятниковый (ДУГМ) устанавливается на корневой секции стрелы и служит для измерения угла наклона стрелы относительно горизонта.
Напряжения питания ДУТМ (±15 В) поступают из БОД.
2.2.3. Датчики длины стрелы и азимута. Основным элементом датчиков длины стрелы (ДД) и азимута (ДА) является проволочный переменный резистор типа СП5-21-1-6,8 кОм с большой износоустойчивостью, вал которого жестко связан с соответствующими механизмами крана.
Из БОД на резистор подается опорное напряжение +5 В. Напряжение, снимаемое со средней точки потенциометра и пропорциональное углу поворота (барабана датчика длины стрелы или платформы крана), через диодную схему защиты поступает на вход коммутатора АЦП БОД.
ДД устанавливается на корневой секции стрелы. Трос ДД соединяется с оголовком стрелы и при выдвижении последней вращает пружинный барабан и связанный с ним через редуктор вал потенциометра. Возврат потенциометра в исходное состояние осуществляется пружиной барабана.
Для исключения провисания троса датчика барабан закручивается на четыре оборота от свободного состояния пружины при минимальной длине стрелы.
ДА устанавливается на оси вращения платформы и служит для измерения угла поворота платформы крана относительно кабины водителя.
Для измерения температуры окружающего воздуха в ДА установлен терморезистор, обеспечивающий температурную коррекцию параметров преобразователей давления (см. п. 2.2.1).
2.2.4. Модуль защиты от опасного напряжения (МЗОН) вырабатывает:
импульсный сигнал амплитудой 12-16 В и частотой 500 Гц, если антенна находится вне зоны воздействия ЛЭП;
постоянное напряжение 12-16 В, если антенна находится в зоне воздействия ЛЭП;
напряжение ноль, если разомкнут концевой выключатель подъема крюка.
Формируемый модулем сигнал по кабелю (тросу от ограничителя подъема крюка) передается в БОД для обработки.
При наличии сигнала от ЛЭП БОД запрещает выполнение операций крана до введения координатной защиты.
3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИБОРА
ВНИМАНИЕ! В приборе установлен блок телеметрической памяти (БТП), фиксирующей рабочие параметры, указанные в п. 1.2.3, в течение последних 4 ч работы крана, а также степень загрузки крана в течение всего срока службы.
3.1. Эксплуатационные ограничения
3.1.1. При проведении сварочных работ на кране прибор должен быть обесточен.
3.1.2. Запрещается проводить настройку и регулировку прибора на кране лицам, не имеющим специальной подготовки и удостоверения.
3.1.3. Запрещается эксплуатация прибора с поврежденными пломбами.
3.1.4. Наличие прибора на кране не снимает ответственности с крановщика в случае опрокидывания крана и разрушения его элементов при подъеме груза.
3.2. Подготовка прибора к использованию
3.2.1. Схема включения прибора приведена на рис. 2.
3.2.2. Перед включением прибора необходимо изучить назначение элементов индикации и органов управления на передней панели БОД (см. рис. 3 и п. 2.1.4) и ознакомиться с таблицей отключений прибора: