(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
舞台、練習場および劇場内のウィンチおよび該ウィンチに関連する機械用の制御システムであって、
ａ．いずれの場合にも、第１の制御区域（Ｉ）に割り当てられたいくつかのウィンチ又は機械（Ｍ１、Ｍ２、・・・Ｍｎ）のただ１つを制御し監視するための２つの軸コンピュータ（ＡＲ１、ＡＲ２）であって、
ｉ．両方が、前記ウィンチ又は機械の電気モータ用の制御回路（ＦＵ）と接続され、
ｉｉ．第１の軸コンピュータ（ＡＲ１）が、前記ウィンチ又は機械上に配置された第１の絶対値トランスデューサ（ＡＩＷＧ１）と接続され、
ｉｉｉ．第２の軸コンピュータ（ＡＲ２）が、前記ウィンチ又は機械上に配置された第２の絶対値トランスデューサ（ＡＩＷＧ２）と接続された、軸コンピュータと、
ｂ．第２の制御区域（ＩＩ）に割り当てられた２つのグループコンピュータ（ＧＲ１、ＧＲ２）であって、
ｉ．第１のグループコンピュータ（ＧＲ１）が、第１のバス（Ｂ１）を介して前記第１の軸コンピュータ（ＡＲ１）と接続され、
ｉｉ．第２のグループコンピュータ（ＧＲ２）が、前記第１のバス（Ｂ１）から独立して、第２のバス（Ｂ２）を介して前記第２の軸コンピュータ（ＡＲ２）と接続され、
ｉｉｉ．グループコンピュータリンク（ＧＲＶ）または共通のメモリもしくは記憶域を介して共に接続されて、前記第１および第２のバス（Ｂ１、Ｂ２）から独立して情報を交換する、グループコンピュータと、を有し、
前記第１の絶対値トランスデューサ（ＡＩＷＧ１）が前記ウィンチ又は機械の入力ドライブシャフト上に配置され、前記第２の絶対値トランスデューサ（ＡＩＷＧ２）が前記ウィンチ又は機械の出力シャフト上に配置され、
ｃ．第３の制御区域（ＩＩＩ）に割り当てられるとともに第３のバス（Ｂ３）を介して前記第１および前記第２のグループコンピュータ（ＧＲ１、ＧＲ２）と接続された１つまたは複数の制御コンソール（ＢＰ）と、
ｄ．第４の制御区域（ＩＶ）に割り当てられるとともに第３のバス（Ｂ３）を介して前記第１および前記第２のグループコンピュータ（ＧＲ１、ＧＲ２）と接続されるとともに前記制御コンソールと接続されるサービスおよび診断コンピュータ（ＳＤＲ）と、
ｅ．第５の制御区域（Ｖ）に割り当てられるとともに遠隔通信リンク（Ｂ４、ＭＤ１、ＭＤ２）を介して前記サービスおよび診断コンピュータ（ＳＤＲ）と接続される遠隔保守コンピュータ（ＦＷＲ）と、
ｆ．前記ウィンチ又は機械上で提供された過荷重、軽荷重、超過速度、巻線の障害、端位置への到達などを検出するための安全センサ（Ｓ）であって、該安全センサの出力信号が前記第１および前記第２の軸コンピュータ（ＡＲ１、ＡＲ２）に供給される安全センサ（Ｓ）と、をさらに備え、
前記第１および第２の軸コンピュータ（ＡＲ１、ＡＲ２）が、前記安全センサ（Ｓ）から受け取った信号を評価し、少なくともその一部分を前記第１または第２のグループコンピュータ（ＧＲ２）に渡し、
前記第１のグループコンピュータ（ＧＲ１）が、前記第１の軸コンピュータ（ＡＲ１）を制御し監視するように構成され、前記第２のグループコンピュータ（ＧＲ２）が、前記第２の軸コンピュータ（ＡＲ２）を制御し監視するように構成され、両方のグループコンピュータ（ＧＲ１、ＧＲ２）が、互いを監視し、比較のために前記ウィンチ又は機械および軸コンピュータについての情報を交換するように構成され、これによって、他方のグループコンピュータが故障した場合に、前記第１の軸コンピュータ（ＡＲ１）と接続されている前記第１のグループコンピュータ（ＧＲ１）によってのみ、または前記第２の軸コンピュータ（ＡＲ２）と接続されている前記第２のグループコンピュータ（ＧＲ２）によってのみ前記ウィンチ又は機械が制御され監視されるように、前記グループコンピュータ（ＧＲ１、ＧＲ２）による前記軸コンピュータ（ＡＲ１、ＡＲ２）の前記制御および監視が行われていることを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記第１のバス（Ｂ１）が、導波型光学バスとして構成されることを特徴とする、請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記第１のバス（Ｂ１）が、Ｓｉｍｏｌｉｎｋバスまたは等距離Ｐｒｏｆｉバスとして構成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記第２のバス（Ｂ２）が、導波型光学バスとして構成されることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の制御システム。
【請求項５】
前記第２のバス（Ｂ２）が、Ｓｉｍｏｌｉｎｋバスまたは等距離Ｐｒｏｆｉバスとして構成されることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の制御システム。
【請求項６】
前記第３のバス（Ｂ３）が、導波型光学バス、無線バスまたは混合バスとして構成されることを特徴とする、請求項１に記載の制御システム。
【請求項７】
前記第３のバス（Ｂ３）が、イーサネット（登録商標）バスとして構成されることを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項８】
前記サービスおよび診断コンピュータ（ＳＤＲ）が同様にまたは代替的に、第５のバス（Ｂ５）を介して前記ウィンチ又は機械（Ｍ１、Ｍ２・・・Ｍｎ）と接続されることを特徴とする、請求項１、６または７のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項９】
前記第１および第２の軸コンピュータ（ＡＲ１、ＡＲ２）が、リアルタイムのオペレーティングシステムを装備することを特徴とする、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の制御システム。
【請求項１０】
前記第１および第２のグループコンピュータ（ＧＲ１、ＧＲ２）が、リアルタイムのオペレーティングシステムを装備することを特徴とする、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の制御システム。
【請求項１１】
前記第２の軸コンピュータ（ＡＲ２）が、前記ウィンチ又は機械の手動制御用の制御パネルを装備することを特徴とする、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の制御システム。
【請求項１２】
前記第１または第２の軸コンピュータ（ＡＲ１、ＡＲ２）は、障害が起きた場合、前記ウィンチ又は機械の切断又は停止を、前記グループコンピュータ（ＧＲ１、ＧＲ２）による切断又は停止に対して遅れて行うことを特徴とする、請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項１３】
舞台、練習場および劇場内のいくつかのウィンチおよび機械の制御プロセスであって、
いずれの場合でも、
第１の軸コンピュータ（ＡＲ１）が、前記ウィンチ又は機械（Ｍ１、Ｍ２・・・Ｍｎ）上に配置された第１の絶対値トランスデューサ（ＡＩＷＧ１）の出力信号を受け取り、
第２の軸コンピュータ（ＡＲ２）が、同じウィンチ又は機械（Ｍ１、Ｍ２・・・Ｍｎ）上に配置された第２の絶対値トランスデューサ（ＡＩＷＧ２）の出力信号を受け取り、
第１のグループコンピュータ（ＧＲ１）が前記第１の軸コンピュータ（ＡＲ１）を制御し監視し、
第２のグループコンピュータ（ＧＲ２）が前記第２の軸コンピュータ（ＡＲ２）を制御し監視し、
前記第１および第２のグループコンピュータ（ＧＲ１、ＧＲ２）が互いを監視し、前記第１および第２の軸コンピュータ（ＡＲ１、ＡＲ２）が前記第１および第２の絶対値トランスデューサ（ＡＩＷＧ１，ＡＩＷＧ２）の出力信号を比較するために情報を交換し、
一方では前記第１および第２の軸コンピュータ（ＡＲ１、ＡＲ２）の間の接続が行われ、
他方では、前記第１の軸コンピュータ（ＡＲ１）と前記第１のグループコンピュータ（ＧＲ１）との間の接続が、バス（Ｂ１）を介して行われ、前記第２の軸コンピュータ（ＡＲ２）と前記第のグループコンピュータ（ＧＲ１）との間の接続が、前記バス（Ｂ１）とは別個のバス（Ｂ２）を介して行われ、双方の前記バス（Ｂ１、Ｂ２）は好ましくは導波型光学バスであり、
前記２つのグループコンピュータ（ＧＲ１、ＧＲ２）の間の接続が、グループコンピュータリンク（ＧＲＶ）または共通のメモリないし記憶域を介して行われ、
前記第１および第２の軸コンピュータ（ＡＲ１、ＡＲ２）が、前記ウィンチ又は機械上に設けられた過荷重、軽荷重、超過速度、巻線の障害、端位置への到達などを検出するための安全センサ（Ｓ）から受け取った信号を評価し、少なくともその一部分を前記第１または第２のグループコンピュータに渡し、
他方のグループコンピュータが故障した場合に、前記第１の軸コンピュータ（ＡＲ１）と接続されている前記第１のグループコンピュータ（ＧＲ１）のみが、または前記第２の軸コンピュータ（ＡＲ２）と接続されている前記第２のグループコンピュータ（ＧＲ２）のみが前記ウィンチ又は機械を制御し監視するように、前記第１および第２グループコンピュータ（ＧＲ１、ＧＲ２）が前記軸コンピュータ（ＡＲ１、ＡＲ２）の前記制御および監視を行うことを特徴とする制御プロセス。
【請求項１４】
障害が起きた場合、前記第１または第２の軸コンピュータ（ＡＲ１、ＡＲ２）が、前記グループコンピュータ（ＧＲ１、ＧＲ２）による切断又は停止のトリガに対して遅れて前記ウィンチ又は機械の切断又は停止をトリガすることを特徴とする、請求項１３に記載の制御プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、舞台、練習場および劇場における、ウィンチおよび他の機械用の多軸制御システムに関し、より詳細には、同期動作および同様の安全性関連動作処理用の多軸制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
舞台、練習場および劇場内の、ウィンチおよび他の機械類を制御し監視することができるタイプの様々な多軸制御システムが公知である。一般に、こうしたシステムは、高度なケーブル布線作業を必要とし、その結果、高価で障害の影響を受けやすい。しかし、ケーブル布線作業とは無関係に、公知のシステムはしばしば柔軟性が低く、満たすべき安全性要件に関連して、制御システムの可用性において多くの妥協が行われている。
【０００３】
従来技術文献は、上部機械類制御と下部機械類制御カムの間の分離を克服するための舞台用機械類の制御システムを開示している。この場合、上部機械類および下部機械類それぞれが、昇降機または床部分の個々のおよび共通の動作を制御するためのコンピュータシステムを有する。この2つのコンピュータシステムは、共に接続されて、一方にある上部機械構成要素と、他方にある下部機械類との駆動装置の動作を同期させる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】独国特許第3233788号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした状況において、本発明の目的は、ケーブル布線作業を減らすことによって達成することができるように、第1に最大限の信頼性を、第2に高可用性を提供し、高度の柔軟性および安全性を保証する、舞台、練習場および劇場内のウィンチおよび他の機械用の制御システムを開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項1で与えられる特徴を有する制御システムによって達成される。有利な実施形態は、従属請求項から生じる。
【０００６】
本発明による制御システムにより、最大200個のウィンチおよび他の機械(200本の軸)を、同期して運転することができ、安全性要件に関して、安全性関連コンピュータ制御のためのDIN 19250 V VDE 0801のクラス5が満たされる。
【０００７】
実施形態の一例および図面を参照して、本発明を以下で説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図1を見るとわかるように、本発明による制御システムは、5つの区域、すなわち軸レベルI、中央プロセッサコンピュータレベルII、操作および観察レベルIII、診断およびサービスレベルIV、ならびに遠隔保守レベルVに細分される。レベルI、II、IIIおよびIVは、工業用バスシステムを介して共に接続され、レベルVは、遠隔通信線(たとえば、モデム接続に対するモデム)を介してレベルIVと接続される。
【０００９】
図2が示すように、レベルIは、制御され監視されるウィンチ/機械M1、M2...Mnを含み、こうしたウィンチ/機械の多くは、本発明による制御システムによって制御し監視することができる。以下の説明は、図2のウィンチ/機械M1に関し、本発明による構造を詳しく述べるが、本発明による構造は、機械M2〜Mnに従って、または機械M2〜Mnの形をわずかに変更して繰り返される。
【００１０】
ウィンチ/機械M1に対して示すように、制御され監視されるウィンチ/機械は、第1の軸コンピュータAR1および周波数変換機FU(ドライバ回路)を介して制御されるモータMを有する。第1の軸コンピュータAR1は、モータMの制御のために、周波数変換機FUと接続される。好ましくは、軸コンピュータAR1は、リアルタイムで動作し、リアルタイムの工業用オペレーティングシステムを装備する。ウィンチ/機械の入力ドライブシャフト上には、絶対値トランスデューサAIWG1が取り付けられ、このトランスデューサは、その信号を第1の軸コンピュータAR1に供給する。ウィンチ/機械には、第2の軸コンピュータAR2も配置され、このコンピュータは、インターフェース、たとえばRS-485への直列インターフェースを介して第1の軸コンピュータAR1と接続され、また、好ましくはローカル制御パネルを装備する。第2の軸コンピュータAR2も、周波数変換機FUと接続され、好ましくはリアルタイムで動作し、そのためにやはりリアルタイムの工業用オペレーティングシステムを装備する。第2の軸コンピュータAR2には、ウィンチ/機械の出力シャフト上に位置する第2の絶対値トランスデューサAIWG2が接続される。2つの絶対値トランスデューサAIWG1およびAIWG2の実効値を比較することによって、第1に絶対値トランスデューサの機能を検査することができ、ギアの故障、シャフトの破損、クラッチの故障などの監視が可能である。というのは、一方の絶対値トランスデューサがウィンチ/機械の入力シャフト上に配置され、他方が出力シャフト上に配置されるからである。
【００１１】
第1および第2の軸コンピュータAR1およびAR2は、周波数変換機FUまたは上流接触器へのダイレクトアクセスを有し、ウィンチ/機械の切断および安全な停止のためにブレーキ装置へのダイレクトアクセスを有する。
【００１２】
さらに、1つまたは複数の安全センサSが、過荷重、軽荷重、超過速度、巻線の障害、端位置への到達などを検出するために提供され、このセンサの出力信号は、第1および第2の軸コンピュータAR1およびAR2両方に供給される。
【００１３】
レベルIIは、いくつかのウィンチ/機械の同期グループ動作を制御し監視する2つのグループコンピュータGR1およびGR2を含む。2つのグループコンピュータは、好ましくはリアルタイムで動作し、したがってリアルタイムの工業用オペレーティングシステムを装備する。第1のグループコンピュータGR1は、バスB1、好ましくは導波型光学バスを介して、レベルIの第1の軸コンピュータAR1と接続される。好ましくは、バスB1は、Simolinkバスまたは等距離Profiバスとして設計される。
【００１４】
導波型光学バスB1は、星形ケーブル布線ではなく、単純で場所をとらないリング形ケーブル布線を可能にし、照射干渉への感受性を確実に低くする。Simolinkバスも、等距離Profiバスと同様、決定論的なバスである。決定論的なバスにおいて、コンピュータプログラムのサイクル時間は常に一定であり、計算量の多い断続的な手順によって一時的にも不定期にも影響を受けない。線の長さに関係なく11Mbit/sという高い転送レートで接続されるので、この設計は、決定論的なバスを使用せず、転送レートが11Mbit/s未満であり、バス線が信号伝送に影響を及ぼす制御システムよりも、駆動装置の制御、調整および監視が明らかに優れていることを意味する。
【００１５】
Simolink導波型光学バスB1による上記の安全かつ高速な信号伝送のおかげで、レベルIの駆動装置は、十分に同期して、かつ非常に高速に制御することができ、その結果、劇場内では重要な問題である騒音に関して明らかな改善がもたらされ、障害または欠陥が起きた場合には、ウィンチ/機械の非常に高速かつ同期した停止が可能になる。したがって、同期し結合された駆動装置の「ダイバージェンス」を、本質的に削減することができる。劇場内では、これは特に重要である。というのは、劇場では、大型で重い風景部品を、しばしば多数のウィンチ/機械で持ち上げ、移動しなければならないからである。こうした風景パネルの下には、俳優、出演者および舞台作業員がおり、駆動装置のどの超過的なダイバージェンスによっても、風景が壊れまたは倒れ、あるいは駆動装置に過荷重がかかり、ケーブルが切れる場合などがあり得る。
【００１６】
バスB1を介して、第1のグループコンピュータGR1は、第1の軸コンピュータAR1に、使用されているプロトコルに対応するコマンドを送信し、軸コンピュータから信号を受け取る。第1のグループコンピュータGR1によって送信されたコマンドは、第1の軸コンピュータAR1によって、周波数変換機FUへの、すなわちウィンチ/機械のモータへの制御信号に変換される。
【００１７】
絶対値トランスデューサAIWG1およびAIWG2ならびに安全センサSによって受け取られた信号(過荷重、軽荷重、スラックケーブル、緊急停止、超過速度、巻線の故障、牽引の誤り(位置のずれ)、バスの障害など)は、駆動装置の同期実行を監視し制御するのに使われ、その後、少なくとも一部は、軸コンピュータによってグループコンピュータに転送される。
【００１８】
障害が起きた場合、グループコンピュータGR1は、同期駆動装置を停止させ、その際、停止も同期する。
【００１９】
各ウィンチ/機械の第1の軸コンピュータAR1も、駆動装置において個々のウィンチ/機械の機能を直接監視し、障害が起きた場合はやはり、グループコンピュータGR1より遅れて電源が切れる。グループコンピュータGR1が故障すると、障害のある駆動装置も第1の軸コンピュータAR1によって電源を切られる。ただし、いくつかの軸が同期して移動する場合に、1本の軸に障害が起こると、通常、障害のある駆動装置だけでなく、すべての駆動装置が同期して停止する必要があるので、第1の軸コンピュータAR1による停止は、グループコンピュータGR1を介した停止に対して、遅れて起こる。
【００２０】
障害が起きた場合はしたがって、第1の軸コンピュータAR1および第1のグループコンピュータGR1両方が応答する。駆動装置内で障害に直面したグループコンピュータGR1は、それ以外のウィンチ/機械も中断されたユニットと同期して動作しているか確認する。動作している場合、グループコンピュータGR1は、同期しているウィンチ/機械をどのようにしてブレーキをかけ、かつ/または停止すべきか決定する。好ましい場合では、グループ中で同期して実行されているすべてのウィンチ/機械が同期して(ただし高速に)ブレーキがかけられる。
【００２１】
第1のグループコンピュータGR1の故障のせいで、第1のグループコンピュータGR1がウィンチ/機械を停止することができない場合、同期して実行されているウィンチ/機械は、やはり停止される。こうした停止のために、レベルIIの同期制御システムのバックアップとして、やはり同期グループ動作を監視する第2のグループコンピュータGR2が存在する。
【００２２】
第2のグループコンピュータGR2は、第2のバスB2、好ましくは導波型光学バスを介して、ウィンチ/機械の第2の軸コンピュータAR2と接続される。ここで、転送レートは、12Mbit/s と非常に高い。第1のバスB1に関する上記の説明は、第2のバスG2にも同様に当てはまる。
【００２３】
各ウィンチの第2の軸コンピュータAR2も、第2の絶対値トランスデューサAIWG2および安全センサSを介して、ウィンチ/機械の状況についての上記のすべての情報を受信する。第2の軸コンピュータAR2も、バスB2を介してこの情報をさらなるグループコンピュータGR2に渡す。したがって、ウィンチ/機械の状況についての情報は、レベルIIにおいて二重に存在する。つまり、グループコンピュータGR1において一度、かつグループコンピュータGR2において一度である。
【００２４】
さらなる相互監視のために、2つのグループコンピュータGR1およびGR2は同期し、その情報を、グループコンピュータGRVリンクまたは共通の記憶域のいずれかを介して比較する。
【００２５】
障害が起こると、各システムは、主たる接続(グループコンピュータGR1<>第1の軸コンピュータAR1)または第2の冗長な接続(グループコンピュータGR2<>第2の軸コンピュータAR2)を介して、ウィンチ/機械およびその電源オフ/停止機構FU/Aの両方に作用することによって、それぞれ独立に応答することができる。
【００２６】
さらに、障害のある駆動装置も、ウィンチ/機械において直接関わりのある軸コンピュータAR2を介して電源を切られる。この切断も、同期した停止を保証するため、また、たとえば単一の駆動装置に対するブレーキの適用が早すぎたことによる駆動装置のどの「ダイバージェンス」も防止するために、第1の軸コンピュータAR1による切断と同様、グループコンピュータGR1およびGR2による切断に対して遅れて起こる。
【００２７】
同期実行を制御し監視するためのリアルタイムのオペレーティングシステムを有し、互いを監視する2つの独立したグループコンピュータGR1およびGR2と、高速かつ信頼できる、ただし別個でありしたがって異なる2つのバスシステムB1およびB2と、ウィンチ/機械上の独立した別個の2つの分散型軸コンピュータAR1およびAR2と、いくつかの異なる独立した電源オフ機構(二重ブレーキ、荷重遮断スイッチ、コントローラの解放阻止)と、独立システムに読み込まれる二重の安全センサS(リミットスイッチ、荷重測定など)と、独立システムに読み込まれる二重の別個の絶対値トランスデューサAIWG1およびAIWG2とがあるので、システムは全体として、冗長、多様、かつ自己監視型であり、したがって安全に設計される。制御システムの一方が他方と異なる応答をすると、そのことが検出され報告される。
【００２８】
第1のグループコンピュータGR1または第2のグループコンピュータGR2のいずれかが、使用する準備ができていないとき、障害が起きた場合は第1のグループコンピュータGR1のみ、または第2のグループコンピュータGR2のみを用いてウィンチ/機械を動かすことができる。したがって、コンピュータが故障した場合でも、システムに対して最大限の可用性が保証される。両方のグループコンピュータが故障すると、第2の軸コンピュータには制御パネルが取り付けられているので、やはり第2の軸コンピュータAR2を介して、各駆動装置のローカルな操作が可能である。
【００２９】
本発明による、第1のグループコンピュータGR1および第2のグループコンピュータGR2を有する、ウィンチ/機械用の制御システムは、DIN 19250/V VDE 0801の安全段階AK5に従う。2つのグループコンピュータの1つが故障すると、残っているグループコンピュータを介したウィンチ/機械の制御だけが安全段階AK4に従う。
【００３０】
したがって、既存の構成要素を用いて、コンピュータシステムが故障した場合でも、システムが動作し続けることを可能にする損傷制御またはバックアップソリューションを達成することができる。追加の構成要素は必要ない。これにより、オペレータにかかるコストが削減され、構成要素を減らすことによって、システムの故障による影響を受けることも減る。
【００３１】
レベルIIIの1つまたは複数の制御コンソールBPへの接続は、好ましくはやはり光導波技術における、イーサネット（登録商標）のバスB3を介して行われ、そうすることによって、レベルIIとレベルIIIの間の接続は、障害の影響を受けなくなり、高い伝送レートを有して実装することができる。
【００３２】
レベルIVにおいて、サービスおよび診断コンピュータSDRが提供され、このコンピュータは、イーサネット（登録商標）のバスB3を介して、レベルIIのコンピュータおよびレベルIIIの制御コンソールBPと接続される。
【００３３】
レベルVにおいて、遠隔監視コンピュータFWRが提供され、このコンピュータは、遠隔通信リンクB4、たとえば接続モデムMD1およびMD2を介して、コンピュータSDRと接続される。したがって、レベルIVとレベルVの間で、アクセスは、同様に存在している、レベルVへの遠隔保守接続B4を介して、レベルIIのグループコンピュータに対して直接得ることができる。したがって、レベルIIの情報、パラメータおよび設定は、レベルVの遠隔保守にも利用可能である。
【００３４】
好ましくは、サービスおよび診断コンピュータSDRは、さらなるバス5を介して、あるいは既存のバス線B1、B2およびB3を介して、ウィンチ/機械と、好ましくはウィンチ/機械の軸コンピュータAR1およびAR2、ならびに周波数変換機と直接、したがって追加の周辺駆動装置とも接続される。こうすることにより、こうしたすべての構成要素ならびにそこで利用可能な情報およびパラメータの設定への、具体的には絶対値トランスデューサの設定へも、遠隔保守を介したダイレクトアクセスが可能になる。
【００３５】
本発明による制御システムとの協働において、ウィンチ/機械上の二重ブレーキを、もはやドライブシャフトではなく出力シャフトに適用することによって、安全性のさらなる向上を達成することができる。
【００３６】
1つの絶対値トランスデューサAIWG1を入力シャフト上に、また、1つの絶対値トランスデューサAIWG2を出力シャフト上に配置することによって、ギア、クラッチ、溶接接続、シャフト/ハブ接続、ねじ接続、他の摩擦または形式接続などのどの中間の破損または故障も検出することができ、ブレーキを制御しそれを駆動装置に適用することによって、ウィンチ/機械を安全に停止することができる。
【００３７】
さらに、ブレーキのこうした配置により、DINによる舞台技術用の機械的な駆動装置のすべての構成要素、たとえばギア、シャフト、クラッチなどに対して規定されている、永続的な破損に対する安全係数2は、こうした構成要素がブレーキの後ろに置かれているので、確実に省くことができる。ウィンチ/機械は、少なくとも30%小型かつ安価であり、より小さい構成要素サイズを使用するため、静かでもある。
【００３８】
本発明による制御システムを鑑みると、以下の利点および特性が生じる。
-互いを監視し、リアルタイムのオペレーティングシステム(たとえばSiemens RMOS)が同期実行を制御し監視する、2つの独立グループコンピュータ
-11Mbit/sの、異なる2つの高速導波型光学バスシステム
-決定論的なSimolink導波型光学バスの使用
-ウィンチ/機械上にある、異なる2つの独立した分散型軸コンピュータ
-やはりそれぞれ独立に制御される、異なるいくつかの独立したスイッチオフ機構(二重制動装置、荷重遮断スイッチ、コントローラの解放阻止)
-独立システムに読み込まれる二重安全センサ(リミットスイッチ、荷重測定、スラックケーブル、巻線の障害など)
-異なる独立システムに読み込まれ、入力シャフトおよび出力シャフト上に配置された二重絶対値トランスデューサ
-ISDN、モデムまたはインターネットを介した、絶対値トランスデューサおよび周波数変換機など、制御システムのすべての構成要素に対するアクセス、サービスおよび保守が可能であること
-グループコンピュータが故障した場合でも、それぞれの冗長な第2のグループコンピュータを介して、すべての駆動装置を依然として同期動作で操作できることによる、システムの高可用性(追加の構成要素は必要ない)
-両方のグループコンピュータが故障した場合、ウィンチ/機械におけるローカル制御を介して、駆動装置を依然として操作することができること。
-ギアの破損、シャフトの破損、またはハブ/シャフト接続の劣化が起きた場合でも、モータ(入力シャフト)上ではなくケーブルドラム(出力シャフト)上にブレーキを直接配置することによって、すべての駆動装置を安全に停止することができること。
-ブレーキはケーブルドラム上に直接配置されるので要素に対する安全係数2はもはや必要ないため、より一層小型であり、したがってより省スペースなウィンチギアおよび他の駆動要素をブレーキとモータの間に構築することができること。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による制御システムの構造を示す図である。
【図２】本発明による制御システム内のウィンチ/機械の制御関連構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
M1  ウィンチ/機械
M2  ウィンチ/機械
Mn  ウィンチ/機械
AR1  第1の軸コンピュータ、軸コンピュータ
AR2  第2の軸コンピュータ、軸コンピュータ
FU  周波数変換機
AIWG1  第1の絶対値トランスデューサ
AIWG2  第2の絶対値トランスデューサ
S  安全センサ
GR1  第1のグループコンピュータ、グループコンピュータ
GR2  第2のグループコンピュータ、グループコンピュータ
B1  第1のバス
B2  第2のバス
B3  第3のバス
B4  遠隔通信リンク
B5  第5のバス
GRV  グループコンピュータリンク
MD1  遠隔通信リンク
MD2  遠隔通信リンク
BP  制御コンソール
SDR  サービスおよび診断コンピュータ
【図１】
0004727921.tif 000002
【図２】
0004727921.tif 000003