Gestaltung von Steuerungssystemen für die Automatisierung von Brückenkranen:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Dortmund
Verl. Praxiswissen
1996
|
| Schriftenreihe: | Logistik für die Praxis
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: Dortmund, Univ., Diss., 1996 u.d.T.: Beitrag zur Gestaltung von Steuerungssystemen für die Automatisierung von Brückenkranen |
| Beschreibung: | 174 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 392944366X |
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG,
ZIEL
DER
ARBEIT
.
1
1.1
PROBLEMSTELLUNG
.
1
1.2
ZIELSETZUNG
.
2
1.3
VORGEHENSWEISE
.
2
2
AUSGANGSSITUATION
.
4
2.1
DEFINITION
UND
AUFBAU
EINES
BRUECKENKRANS
.
4
2.2
EINSATZGEBIETE
AUTOMATISCHER
BRUECKENKRANE
IM
MATERIALFLUSS
.
7
2.2.1
AUTOMATISIERUNGSSTUFEN
.
9
2.2.2
SYSTEMANFORDERUNGEN
.
12
2.3
AUSRUESTUNGSKOMPONENTEN
AUTOMATISIERTER
BRUECKENKRANE
.
13
2.3.1
ANTRIEBE
.
13
2.3.1.1
DREHSTROM-ASYNCHRONANTRIEBE
MIT
FREQUENZUMRICHTEM
.
14
2.3.1.2
SERVOANTRIEBE
.
15
2.3.2
LASTAUFHAHMEMITTEL
.
15
2.3.3
INTERNE
SENSOREN
.
16
2.3.3.1
SENSORIK
ZUR
POSITIONSERFASSUNG
DER
KRANACHSEN
.
17
2.3.3.1.1
SCHALTNOCKEN
BZW.
SCHALTLEISTEN
.
17
2.3.3.1.2
INKREMENTALGEBER
.
17
2.3.3.1.3
ABSOLUTDREHGEBER
.
17
2.3.3.1.4
CODIERSCHIENE
.
19
2.3.3.1.5
LASERENTFEMUNGSMESSGERAETE
.
19
2.3.3.1.6
LASERORIENTIERUNGSSENSOR
.
20
2.3.3.1.7
ZUSAMMENFASSUNG
.
23
2.3.3.2
SENSORIK
ZUR
PENDELWINKELMESSUNG
.
,
.
24
2.3.3.2.1
MESS-SEIL
MIT
KARDANISCHER
AUFHAENGUNG
UND
DREHGEBEM
.
24
2.3.3.2.2
KAPAZITIVE
NEIGUNGSGEBER
.
24
23.3.2.3
HALLEFFEKTSENSOREN
.
25
2.3.3.2.4
ZUSAMMENFASSUNG
.
26
2.3.3.3
SENSORIK
ZUR
ERFASSUNG
DES
ZUSTANDES
DER
ANTRIEBE
UND
DES
LASTAUFNAHMEMITTELS
.
26
2.3.4
EXTERNE
SENSOREN
.
27
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.4.1
SENSORIK
ZUR
FEINPOSITIONIERUNG
MIT
KUENSTLICHEN
MERKMALEN
.
27
2.3.4.2
SENSORSYSTEME
ZUR
LASTERFASSUNG
ANHAND
NATUERLICHER
MERKMALE
.
27
2.3.5
PROGRAMMIERSCHNITTSTELLE
.
28
2.3.6
KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLE
.
29
2.3.6.1
STRUKTUR
DER
COMPUTERINTEGRIERTEN
FABRIK
.
29
2.3.6.1.1
ZELLENGEDANKE
.
30
2.3.6.2
KOMMUNIKATIONSBEDARF.
.
30
2.3.OE.3
DATENUEBERTRAGUNGSSYSTEME
.
31
2.3.7
STEUERUNGEN
.33
2.4
ABLEITEN
VON
ENTWICKLUNGSNOTWENDIGKEITEN
.
34
3
KONZEPTION
EINES
KRANSTEUERUNGSSYSTEMS
.
35
3.1
EINORDNUNG
IN
DIE
COMPUTERINTEGRIERTE
FABRIK
.
35
3.2
ANFORDERUNGEN
UND
FUNKTIONSKLASSEN
.
37
3.2.1
BEWEGUNGSSTEUERUNG
.
38
3.2.1.1
VERFAHRMODI
.
38
3.2.1.2
STRUKTUR
DER
BEWEGUNGSSTEUERUNG
.
38
3.2.2
SENSORSIGNALVERARBEITUNG
.
40
3.2.2.1
SENSORKLASSIFIKATION
.
40
3.2.3
KOMMUNIKATIONSSCHNITTSTELLE/LOGISTISCHE
INTEGRATION
.
42
3.2.4
LASTAUFNAHMEMITTELSTEUERUNG
.
43
3.2.5
SICHERHEITS
UND
UEBERWACHUNGSFUNKTIONEN
.
43
3.2.6
BEDIEN
UND
DIAGNOSEFUNKTIONEN
.
43
3.2.7
PROGRAMMIERUNG
.
43
3.2.8
ABLAUFSTEUERUNG
.
44
3.2.9
BETRIEBSSYSTEM
.
-
_
44
3.2.10
ZUSAMMENFASSUNG
.
44
3.3
STEUERUNGSARCHITEKTUR
.
45
3.3.1
SCHALENMODELL
.
45
3.3.2
BASISKOMPONENTEN
.
46
3.3.2.1
HARDWAREPLATTFORM
.
47
3.3.2.2
SOFTWAREPLATTFORM
.
49
3.3.2.2.1
ANFORDERUNGEN
AN
DAS
BETRIEBSSYSTEM
.
49
3.3.3
TASKKONZEPT
.
50
3.4
STRUKTUR
DER
KRANSTEUERUNG
.
51
3.4.1
HARD
UND
SOFTWAREBASIS
.
51
INHALTSVERZEICHNIS
3.4.2
TASKS
DER
KRANSTEUERUNG
.
52
3.4.2.1
STEUERUNGSTASK
.
53
3.4.2.2
KOMMUNIKATIONSTASK
.
54
3.4.2.3
AUFTRAGSTASK
.
54
3.4.2.4
BAHNPLANUNGSTASK
.
54
3.4.2.5
REGLERTASK
.
54
3.4.2.6
FEHLERTASK
.
55
3.4.2.7
BEDIENTASK
.
56
3.4.2.8
DIAGNOSETASK
.
56
3.4.2.9
UEBERWACHUNGSTASK
.
57
3.4.2.10
LAM-STEUERUNGSTASK
.
57
3.4.2.11
SENSORTASKS
.
57
3.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
57
4
BESCHREIBUNG
DES
MECHANISCHEN
AUFBAUS
UND
MODELLBILDUNG
.
58
4.1
KINEMATISCHE
KETTE
.
58
4.2
KOORDINATENSYSTEME
.
59
4.2.1
HOMOGENE
KOORDINATEN
.
61
4.3
KOORDINATENTRANSFORMATION
.
63
4.3.1
DENAVIT-HARTENBERG-PARAMETER
DES
BRUECKENKRANS
.
64
4.4
KINEMATISCHE
GLEICHUNGEN
.
67
4.5
ZUSTANDSRAUMMODELL
.
71
4.5.1
STEUERBARKEIT
.
73
4.5.2
ZEITDISKRETE
SYSTEMBESCHREIBUNG
.
73
4.6
MODELLERMITTLUNG
DURCH
SYSTEMIDENTIFIKATION.
.
75
4.7
ZUSAMMENFASSUNG
.
76
5
ENTWICKLUNG
EINES
MODULAREN
KRANSTEUERUNGSSYSTEMS
.
77
5.1
BEWEGUNGSSTEUERUNG
.
77
5.1.1
SCHNITTSTELLE
ZUM
ANTRIEBSSYSTEM
.
78
5.1.2
LAGEREGELUNG
.
79
5.1.3
KOORDINATENTRANSFORMATION
.
79
5.1.4
FUEHRUNGSGROESSENERZEUGUNG
.
79
INHALTSVERZEICHNIS
5.1.4.1
AUFBAU
KOMPLEXER
FAHRKURSE
AUS
BAHNSEGMENTEN
.
80
5.1.4.2
GESCHWINDIGKEITSPROFIL
.
80
5.1.4.3
BERECHNUNG
DER
SOLLTRAJEKTORIE
.83
5.1.4.3.1
LINEARINTERPOLATION
.83
5.1.4.3.2
ZIRKULARINTERPOLATION
.83
5.1.4.3.3
SPLINEINTERPOLATION
.
84
5.1.4.3.4
VERSCHLEIFEN
.
85
5.1.4.3.5
ORIENTIERUNGSFUEHRUNG
.
87
5.1.5
PENDELWINKELDAEMPFUNG
.
88
5.1.6
GERADLAUF
UND
VERSATZREGELUNG
.
93
5.2
PROGRAMMIERUNG
.
95
5.3
SICHERHEITS
UND
UEBERWACHUNGSFUNKTIONEN
.
97
5.3.1
RECHNERUEBERWACHUNG
DURCH
WATCHDOG
.
98
5.3.2
PLAUSIBILITAET
DER
WEGGEBERSIGNALE
.
98
5.3.3
SOFTWARE
UND
HARDWAREENDSCHALTER
.
98
5.3.4
SCHLEPPFEHLER
.
98
5.3.5
ARBEITSRAUM
BZW.
KORRIDORUEBERWACHUNG
.
98
5.3.6
SCHRAEGLAUFUEBERWACHUNG
.
99
5.4
ZUSAMMENFASSUNG
.
99
6
SENSORIK
ZUR
POSITIONIERUNG
.
100
6.1
FUNKTIONSPRINZIP
DER
MODELLGESTUETZTEN
SENSORSIGNALVERARBEITUNG
.
101
6.1.1
FILTERSTRUKTUR
.
102
6.2
POSITIONSERFASSUNG FUER
DIE
KRANACHSEN
.
106
6.2.1
BESCHREIBUNG
DER
SENSOREN
.
106
6.2.2
MODELLGESTUETZTE
POSITIONSBESTIMMUNG
.
108
6.2.2.1
ERMITTLUNG
DER
MODELLE
DER
KRANACHSEN
UND
DER
SENSOREN
.
108
6.2.2.2
PRAEDIKTOR
.110
6.2.2.2.1
PRAEDIKTOR
FUER
DAS
LASERENTFEMUNGSMESSGERAET
.
111
6.2.2.2.2
PRAEDIKTOR
FUER
DEN
LASERORIENTIERUNGSSENSOR
.
112
6.2.2.3
ZUSTANDSRAUMMODELL
FUER
DIE
POSITIONSERFASSUNG
.
112
6.2.2.4
EMPIRISCHER
ANSATZ
ZUR
BESTIMMUNG
DER
RAUSCHMATRIZEN
.
115
6.2.2.5
INTEGRATION
DER
SENSOREN
IN
DIE
KRANSTEUERUNG
.116
6.2.2.5.1
LASERENTFEMUNGSMESSGERAET
.116
6.2.2.5.2
LASERORIENTIERUNGSSENSOR
.116
6.2.2.6
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
.
116
INHALTSVERZEICHNIS
6.2.2.6.I
LASERENTFEMUNGSMESSGERAET
.
116
6.2.2.6.2
LASERORIENTIERUNGSSENSOR
.
118
6.3
SENSORSYSTEME
ZUR
ERFASSUNG
DES
PENDELWINKELS
.
119
6.3.1
NEIGUNGSSENSOREN
AUF
FLUESSIGKEITSBASIS
.
120
6.3.1.1
AUFBAU
DES
SENSORSYSTEMS
.
120
6.3.1.2
AUFBEREITUNG
DER
SENSORSIGNALE
.
121
6.3.2
BILDVERARBEITUNGSSYSTEME
.
126
6.3.2.1
AUFBAU
DES
SENSORSYSTEMS
.
126
6.3.2.2
AUFBEREITUNG
DER
SENSORSIGNALE
.
129
6.3.2.3
EINBINDUNG
IN
DIE
KRANSTEUERUNG
.
130
6.4
SENSORSYSTEME
ZUR
UMGEBUNGSBEZOGENEN
POSITIONIERUNG
.
131
6.4.1
BILDVERARBEITUNGSSYSTEME
AUF
CCD-KAMERA-BASIS
.
132
6.4.2
LASERSCANNER
.
135
6.5
ZUSAMMENFASSUNG
.137
7
IMPLEMENTIERUNG
UND
ERPROBUNG
DES
STEUERUNGSSYSTEMS
AN
EINEM
VERSUCHSKRAN
.
138
7.1
DEMONSTRATIONSZENTRUM
MATERTALFLUO
UND
LOGISTIK
.
138
7.2
MECHANISCHER
AUFBAU
DES
KRANS
.
139
7.3
ELEKTRISCHE
AUSRUESTUNG
.140
7.3.1
ANTRIEBE
.
140
7.3.2
STEUERUNG
.
140
7.4
SENSORIK
.
141
7.4.1
WEGERFASSUNG
.
141
7.4.2
PENDELWINKELERFASSUNG
.
142
7.4.3
SENSORIK
ZUR
UMGEBUNGSBEZOGENEN
POSITIONIERUNG
.
143
7.5
EINBINDUNG
DES
AUTOMATIKKRANS
IN
DAS
GESAMTSYSTEM
.
143
7.5.1
STRUKTUR
DER
ZELLE
YYAUTOMATISCHER
KRAN
"
.
144
7.5.2
BEDIENERDIALOGE
.
145
7.5.3
FAHRKURSGENERIERUNG
.
146
7.6
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
.
149
7.6.1
ABLAEUFE
IM
VERSUCHSAUFBAU
.150
7.6.1.1
ERMITTLUNG
DER
POSITIONIERGENAUIGKEIT
.
150
INHALTSVERZEICHNIS
7.6.1.2
ERMITTLUNG
DER
BAHNGENAUIGKEIT
.
151
7.6.1.3
UMGEBUNGSBEZOGENE
POSITIONIERUNG
.
154
7.7
ZUSAMMENFASSUNG
.
155
8
ZUSAMMENFASSUNG,
AUSBLICK
.
156
9
LITERATURVERZEICHNIS
.
158
10
VERZEICHNIS
DER
VERWENDETEN
ABKUERZUNGEN
.
166
11
VERZEICHNIS
DER
VERWENDETEN
FORMELZEICHEN
.
167
12
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
.
170
13
LEBENSLAUF
.
174 |
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