Choć nadal używa się przewodowych systemów sterowania suwnic, to coraz większą popularnością cieszą się systemy bezprzewodowe.
Jako zalety radiowego systemu sterowania suwnic wymienia się przede wszystkim możliwość wyboru odpowiedniego położenia (pod względem bezpieczeństwa) miejsca obsługi urządzenia dźwignicowego. Niejednokrotnie systemy sterowania radiowego wdraża się celem zmniejszenia kosztów pracy chociażby poprzez jednoczesne realizowanie czynności operatora suwnicy i hakowego.
Typowy system bezprzewodowego sterowania suwnicą składa się z nadajnika i odbiornika. Nadajnik najczęściej zasilany jest przez baterię. Odbiornik natomiast wymaga odrębnego źródła energii elektrycznej. W urządzeniach sterowania radiowego istotną rolę odgrywają skuteczne rozwiązania, mające na celu zapewnienie bezpieczeństwa pracy i obsługi suwnicy. Stąd też w większości nadajników przewiduje się przycisk bezpieczeństwa STOP, a także klucz chroniący przed niepowołanym użyciem nadajnika. Każdy przycisk funkcyjny również zabezpieczany jest przed błędnym zastosowaniem. W systemach radiowych przewiduje się funkcje bezpieczeństwa, które są odpowiedzialne za zapewnienie ochrony nawet w przypadku zerwania transmisji radiowej. Niektóre modele zawierają rozwiązania zgodne z normą EN 6020432 oraz EN 13557. Dokumenty te dotyczą właśnie urządzeń suwnicowych. Stąd też w niektórych modelach funkcja STOP dodatkowo zabezpieczona jest przed błędami mogącymi wystąpić nawet w przypadku awarii systemu. W razie potrzeby zastosować można systemy przeznaczone do pracy w atmosferze zagrożonej wybuchem.
– Dobór odpowiedniego systemu sterowania zależy od funkcji, jakie ma pełnić dana suwnica oraz oczywiście od wyposażenia samej suwnicy – zwraca uwagę Tomasz Sajdak z firmy Hak. – Systemy radiowe możemy podzielić w zależności od typu nadajnika, na przyciskowe i manipulatorowe. Do prostych aplikacji, związanych jedynie z przenoszeniem różnych ładunków, wystarczy system z nadajnikiem przyciskowym. W przypadku, gdy wymagana jest precyzja, to układy napędowe wyposażone są w przemienniki częstotliwości i wówczas zaleca się stosowanie nadajników manipulatorowych.
Najczęstszymi błędami popełnianymi przy wyborze sterowania radiowego są:
- dobór nieodpowiedniego systemu (typu nadajnika) do aplikacji wymaganej dla suwnicy,
- dobór systemu z nieodpowiednim napięciem zasilania (niedopasowany do obwodów sterowniczych suwnicy),
- dobór systemów niespełniających wymagań norm europejskich, przewidzianych dla tej klasy urządzeń.
Nadajniki w radiowych systemach sterowania
Dostępna na rynku oferta w zakresie nadajników systemów bezprzewodowego sterowania suwnicami jest bardzo obszerna. Stąd też nabyć można rozwiązania ściśle dostosowane do potrzeb i oczekiwanej funkcjonalności. Najprostsze modele, w wersji miniaturowej, zapewniają sterowanie prostymi maszynami. Bardziej rozbudowane nadajniki pozwalają na nadzorowanie pracy suwnic dwubiegowych lub wyposażonych w napędy dwustopniowe. W razie potrzeby zastosować można nadajniki do napędów pięciostopniowych z falownikami.
Prowadniki przewodów igus zastosowane na suwnicy firmy Fabryka Urządzeń Dźwigowych S.A.
Zaawansowane sterowniki są wyposażone w manipulator krzyżowy i liniowy. Istotną rolę odgrywają również przełączniki i przyciski. Za pomocą sterownika uruchomić można również sygnalizację dźwiękową.
Nadajniki firmy IKUSI, z oferty firmy Rialex, są w stanie pracować na częstotliwości 433/870/915/419/447/918 MHz. W urządzeniu przewidziano baterie NiMH, które mogą być wielokrotnie ładowane. Mechanizmy główne suwnicy są sterowane za pomocą dwóch manipulatorów w wykonaniu stopniowym lub bezstopniowym. Przewidziano konfigurację otwartą (góra, dół) lub krzyżową (góra, dół oraz prawo, lewo). Istotną rolę odgrywają również mechanizmy pomocnicze. Stąd też zastosowanie znalazł przełącznik wyboru 1-0-1 z zatrzymaniem na wybranej pozycji. Opcjonalnie zastosować można rozwiązanie pozwalające na automatyczny powrót do pozycji 0. Do sterowania mechanizmami pomocniczymi również przewidziano przełącznik wyboru z zatrzymaniem na wybranej pozycji lub automatycznym powrotem do pozycji 0. Nie bez znaczenia pozostają także pozycyjne, podwójne i obrotowe przełączniki wyboru. Na uwagę zasługuje prosta zmiana częstotliwości pracy poprzez specjalne oprogramowanie komputerowe. Przewidziano automatyczną zmianę częstotliwości pracy. Magistrala CAN dostępna jest natomiast z portem szeregowym. Opcjonalnie zastosować można wyświetlacz dla informacji zwrotnych, pochodzących z odbiornika, łącznie z parametrami ogranicznika zasięgu.
Jako zalety nadajnika RemoC, z oferty firmy Konecranes, wymienia się przede wszystkim ergonomiczną konstrukcję, pozwalającą na wygodne przenoszenie i prostą obsługę urządzenia. Obsługa suwnicy odbywa się poprzez czułe, dwustopniowe przyciski. System sterowania jest elastyczny dzięki użyciu techniki współdzielenia częstotliwości. Jest ona oparta na nowoczesnym kodowaniu identyfikacyjnym i obwodach o wysokim poziomie bezpieczeństwa. Tym sposobem zyskuje się możliwość sterowania trzech suwnic przy użyciu tej samej częstotliwości. Wszystkie parametry odpowiedzialne za sterowanie systemem RemoC zapisane są w pamięci EEPROM, która umieszczona jest w łatwo dostępnym miejscu. W przypadku mechanicznego uszkodzenia nadajnika pamięć można przełożyć do urządzenia zapasowego. Interesujące rozwiązanie stanowi kaseta RemoC Optic z wyświetlaczem. To właśnie dzięki niej operator zyskuje informacje chociażby o masie podnoszonego ładunku.
Systemy antywahaniowe
Producenci urządzeń dźwignicowych oferują również systemy antywahaniowe, redukujące wahania ładunku na haku suwnicy. Jako zalety rozwiązań tego typu wymienia się nie tylko lepszą kontrolę, ale również precyzję przemieszczania ładunku. Zmniejsza się więc ryzyko uszkodzenia sprzętu i ładunku, a co najważniejsze – ludzi, którzy pracują w otoczeniu pola pracy suwnicy. Jak zatem działa system antywahaniowy? Specjalny moduł umieszczany jest pomiędzy elementem sterującym (np. manipulatorem) a układami napędowymi jazdy suwnicy i wózka (falownikami). Oprócz tego niezbędne są dodatkowe sygnały wejściowe, wprowadzające do systemu informacje dotyczące chociażby długości liny, która korygowana jest o długość zawiesia.
Dostępne na rynku systemy zapobiegające wahaniom ładunku są aplikacjami otwartymi. Ich zasada działania bazuje na analizie sygnałów sterujących, które są zadane przez operatora. Zebrane w ten sposób informacje przetwarza oprogramowanie generujące odpowiednie wyjściowe sygnały dla obwodów sterowania. Na przykład oprogramowanie Icras systemu ASLC, współpracujące z radiowym urządzeniem sterującym Hetronic GA609 GL (z oferty firmy Radioster), odpowiedzialne jest za kontrolowanie ruchu suwnicy, a co za tym idzie, redukowanie wahania ładunku. Jak wiadomo, podczas przemieszczania za pomocą urządzeń dźwignicowych wahania ładunku są efektem bezwładności ciężaru na podstawie zasady wahadła matematycznego, zmodyfikowanej o parametry fizyczne suwnicy. W module ASLC przewidziano również wejścia dla wyłączników krańcowych. Podczas uruchamiania systemu przeprowadzany jest pomiar okresów wahań swobodnych haka. Informacje w tym zakresie stanowią dane wejściowe do modyfikowania wartości przez oprogramowanie. Za pomocą przycisków programowane są parametry falowników. W razie potrzeby wprowadzana jest ponowna korekta nastaw.
Prowadniki rzecz ważna
Pomimo szybkiego rozwoju systemów sterowania, bazujących na technologiach radiowych, tradycyjne, przewodowe połączenia elektryczne i tak będą nieodzownym elementem suwnic. Stąd też za ochronę przewodów przed działaniem czynników mechanicznych, działających na przykład podczas jazdy mostu czy wózka suwnicy, odpowiedzialne są prowadniki. W nowoczesnych urządzeniach tego typu przewidziano szereg rozwiązań, dzięki którym zyskuje się pewność, a co najważniejsze – trwałość połączenia elektrycznego, przez odpowiednią ochronę przewodów. Interesujące rozwiązania stanowią prowadniki kablowe, dzięki którym możliwe jest przesunięcie kabla nawet na odległość kilkuset metrów. Główną zaletą zastosowania prowadników kablowych na suwnicy jest wykorzystanie pełnej długości jazdy suwnicy, czyli brak tzw. martwej strefy. Prowadniki kablowe w sposób najbezpieczniejszy prowadzą przewody, chroniąc zawsze ustalony promień gięcia, i mogą być stosowane do prowadzenia również węży hydraulicznych, pneumatycznych, a nawet światłowodów. W nowoczesnych rozwiązaniach tego typu przewiduje się toczenie zamiast ślizgu. Zwraca się uwagę na niski poziom hałasu, między innymi dzięki zoptymalizowanej konstrukcji rynny. Na niski poziom hałasu wpływa również odpowiednia konstrukcja rolek oraz geometria ogniw. W niektórych systemach zastosowanie znajdują dodatkowe ogniwa uzupełniające. Trwałość systemu zapewniają łożyska kulkowe wykonane ze stali nierdzewnej. Na przykład prowadniki Rol E-Chain z oferty igus pozwalają na przesunięcie kabla na odległość 800 m. W rozwiązaniu tym przewidziano indywidualną separację przewodów, dzięki czemu zyskuje się dodatkową ochronę kabli. Podaje się, że dzięki systemom tego typu siła napędzająca ruch prowadnika została zredukowana o 25% w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami, przy prędkości przesuwu osiągającej 600 m/min. Istotna jest także odporność rolek na ciężkie warunki pracy.
Autor: Damian Żabicki
