Микропроцессоры в строительных машинах

Под фирменным наименованием Bord – Control (BCS) немецкая фирма О&К устанавливает встроенную систему сбора и обработки рабочих параметров для гидравлических экскаваторов. В настоящее время уже накоплен значительный опыт эксплуатации данной системы и произведена оценка результатов. Система освобождает машиниста от целого ряда функций по текущему контролю. Предусмотрена возможность вызова данных из системы с помощью терминала, напоминающего карманный калькулятор, и передачи их для дальнейшей обработки на ЭВМ заказчика. Система производит сбор, обработку и вывод в текстовой форме на терминал оператора всех данных, необходимых для эксплуатации и технического обслуживания, в том числе для ремонтных работ и определения их стоимости.

Вся важная информация о рабочих параметрах и выходе за пределы допустимых значений вносится в запоминающее устройство (ЗУ) и может быть выведена на внешнее печатающее устройство. Эта информация предназначена для контроля за работой оборудования, выявления причин неисправностей, а также для расчета эксплуатационных затрат.

Основные узлы бортовой контрольной системы Bord–Control

• Датчики, установленные в различных точках машины и предназначенные для измерения температуры, давления рабочей жидкости степени загрязнения масла, количества часов работы и пр.

• Центральный компьютер.

• Терминал с дисплеем в кабине оператора.

Информация выводится на дисплей в текстовой форме на любом желаемом языке. Дисплей выполнен с использованием светящихся жидких кристаллов (светодиодов), что позволяет считывать информацию даже в темноте.

• Командная клавиатура в кабине оператора для вызова информации.

• Отдельное печатающее устройство, на которое в хронологическом порядке выводятся в текстовой форме все данные и сообщения из ЗУ компьютера.

Бортовая контрольная система позволяет уже на ранней стадии определить неисправности и отклонения от нормального режима работы двигателя и системы гидравлики. Благодаря этому существенно повышается безопасность и надежность эксплуатации, а также возрастает коэффициент использования оборудования.

Непрерывный сбор и обработка информации в сочетании с сопутствующими им расчетами допусков дают возможность уже на самом раннем этапе определить вероятность сбоев того или иного режима, возникновения неисправностей, или выхода показателей работы оборудования за предельные значения. Эти сведения автоматически выводятся на дисплей и предостерегают оператора, прежде чем дело доходит до серьезных неисправностей и поломок. Применение «умной» компьютерной техники позволяет заменить ламповую сигнализацию по отдельным параметрам текстовой передачей всей важной информации.

Непрерывному контролю выводом на дисплей подвергаются такие параметры, как давление масла в системе гидравлики, температура, уровень воды и масла, степень загрязнения масла, а также показатели работы двигателя. Данные могут выводиться практически на любом желаемом языке. Кроме того, сообщается число рабочих часов, дата, текущее время, уровень топлива в баке и периодичность замены масла двигателя. Все это дает оператору строительной машины возможность полностью сконцентрироваться на своей работе. В случае превышения какого либо параметра запрограммированного предельного значения подаются аккустический и оптический сигналы, обращающие внимание оператора на возникшую критическую ситуацию.

Для обеспечения нужного давления масла при различной скорости вращения двигателя бортовая контрольная система постоянно регистрирует давление масла в системе смазки двигателя и число оборотов. При любом выходе за предельное значение на дисплей в текстовой форме выводится сообщение о нарушении режима и соответствующее указание оператору экскаватора. В то же время система дает оператору указания по проведению контрольных операций или устранению неисправностей и вне зависимости от выхода за предельные значения. Рассмотрим следующий пример. При повышении температуры головки блока цилиндров дизельного двигателя одновременно проверяются функции вентилятора охлаждения. В случае неисправности вентилятора и выхода температуры за допустимый предел поступает сообщение «Температура масла в двигателе слишком высока, остановить двигатель».

При появлении сообщений о неисправностях бортовой компьютер одновременно дает рекомендации по их устранению. Оператору достаточно нажать кнопку «Помощь», и на экран выводится вспомогательный текст.

Это позволяет самостоятельно устранить мелкие неисправности или обнаружить причину более серьезных неполадок. Если, например, на экране появилось сообщение «Поворотный насос 1 загрязнен, остановить двигатель», то, нажав кнопку «Помощь», оператор экскаватора получает вспомогательные указания «Очистить выключатель загрязнения поворотного насоса 1 и продолжать работу. При повторном сообщении проверить исправность системы гидравлики и проконтролировать штекерное соединение на выключателе загрязнения».

В случае необходимости проведения ремонтных работ работник службы сервиса может, как правило, сразу же взять с собой все необходимые запчасти и доставить их на объект. Тем самым сокращается время простоев, снижаются эксплуатационные расходы, и повышается коэффициент использования оборудования. Все данные о неисправностях и ремонтах заносятся в ЗУ компьютера с указанием даты и времени. Эти данные могут быть распечатаны на специальном переносном печатающем устройстве.

Иными словами, бортовая контрольная система обеспечивает возможность устранить неисправности и наладить работу оборудования.

Анализу поддаются даже приемы работы различных операторов. Ошибки в управлении могут исправляться с помощью специальных указаний.

Компьютерная система управления погрузочными работами CAL

Преимущества системы CAL особенно наглядно проявляются при использовании ковшовых погрузчиков на строительстве каналов (прокладка многокилометровых траншей) или на открытых месторождениях полезных ископаемых. Задача этой системы состоит в том, чтобы снять с машиниста часть работы по управлению агрегатом, освободить его от рутинных, монотонных действий и дать ему возможность сконцентрировать внимание на том, что определяет производительность труда. Это способствует повышению общей эффективности работы и увеличению производительности.

Микропроцессорная система управления фирмы О & К берет на себя управление экскаватором «параллельно» с оператором. Применение системы обеспечивает наибольшие преимущества при выполнении длительных однообразных работ. Сюда относятся прокладка траншей и разравнивание откосов, погрузочные работы с использованием ковша для нижнего черпания, работа с ковшовыми погрузчиками в каменоломнях и в шахтах.

Установленный на экскаваторе компьютер CAL «запоминает» и обрабатывает поступающую от датчиков информацию об основных перемещениях экскаватора. При этом он оптимизирует «выученные» перемещения и может повторять их с максимально возможной скоростью вне зависимости от того, насколько медленно и неудачно они были продемонстрированы в процессе обучения.

«Изученные» перемещения предоставляются компьютером CAL в распоряжение оператора экскаватора, который может вызвать их простым нажатием кнопки.

Рассмотрим последовательность операций на примере работы ковшового погрузчика в каменоломне.

А. Машинист выполняет часть погрузочных операций – перемещение ковша от стенки до самосвала и от самосвала до точки касания ковша – в качестве «учебного примера».

Б. В процессе такого «обучения» компьютер фиксирует в ЗУ следующие параметры:

• траекторию ковша на пути: стенка – самосвал – стенка;

• позицию самосвала;

• возможные помехи на рабочей траектории, например, задний борт самосвала.

В. Оператор производит заполнение ковша в ручном режиме. Затем кнопкой включается система автоматики, и компьютер проводит ковш по кратчайшему пути к самосвалу с учетом опасных выступов.

Г. После опорожнения ковш автоматически возвращается к стенке по «выученной» траектории. Оператор вновь заполняет ковш в ручном режиме. Возвращение к самосвалу происходит автоматически, как описано выше.

Д. До тех пор, пока положение экскаватора относительно самосвала остается неизменным, оператор выполняет в ручном режиме только заполнение ковша. При изменении ситуации, – например, при подходе нового самосвала – необходимо заново «обучить» компьютер.

Е. В целях безопасности можно в любой момент включить ручное управление, обладающее приоритетом по сравнению с автоматикой.