(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材を吸着懸垂して移送するリフティング・マグネットの運転制御装置において、該運転制御装置の運転に伴って変化し、リフティング・マグネット運転の信頼性に影響する当該リフティング・マグネットの稼働に対応して変動する特性を計測し、当該リフティング・マグネット内部で生じている信頼性変化を評価するに妥当な工学的変化値を算出する演算式に前記計測デ−タを挿入して演算し、基データ及び／又は演算データを記録し、該記録データを選択読み出して表示する機能を備えると共に、当該リフティング・マグネットの運転経過監視装置が計測するデータは、当該リフティング・マグネットの懸垂負荷の重量及び／又はリフティング・マグネットの昇降に伴う、懸垂ケーブル及び／又は電気ケーブルの屈折に比例する機械的変動値であり、該ケーブル屈折状態を示す上記機械的変動値から得られる計算値の累算値が予め設定したストレス危険値を超過すると、予め設定した警報機能を作動するようにしたリフティング・マグネットの運転経過監視装置。
【請求項２】
請求項１記載のリフティング・マグネットの運転経過監視装置において、記録データを予め設定した当該リフティング・マグネットの稼働に伴って変動する特性の時間的変化傾向を知るための累算機能及び／又は数学的変換機能を備えた演算条件に従って累算及び／又は選択変換し、予め設定した基準値と比較し、比較結果が予め設定した条件を超過すると、該データの種類に対応して予め設定した警報機能を作動するようにしたリフティング・マグネットの運転経過監視装置。
【請求項３】
請求項１記載のリフティング・マグネットの運転経過監視装置において、予め設定した演算機能とは、当該リフティング・マグネットの過去の記録データ及び／又は演算結果の変化状況によって、当該リフティング・マグネットの稼働にともなって生じる所定部等夫々の特質の変化傾向と予め設定した前記所定部に対応させた基準値とを比較することによって当該リフティング・マグネットのリフティング機能等要素機能の劣化状態を推定する演算機能であるリフティング・マグネットの運転経過監視装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のリフティング・マグネットの運転経過監視装置において、当該リフティング・マグネットのリフティング機能等要素機能の劣化状態の傾向を推定した結果、劣化が推定された前記要素機能の持つ特質に対応し、該要素機能に関して予め計算した信頼性データ等を利用して、予め設定した基準値の妥当性を判定して自動修正するようにしたリフティング・マグネットの運転経過監視装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のリフティング・マグネットの運転経過監視装置において、上記計測値及び／又は演算値のうちの予め設定した少なくとも１以上の項目が予め設定した条件を超過すると予め設定した統計的処理機能によって処理し、該処理結果を記録するようにしたリフティング・マグネットの運転経過監視装置。
【請求項６】
請求項５記載の統計的処理機能によって処理した結果が、当該運転経過監視装置に予め設定した以上の変化傾向を示すか、予め設定した条件を超過すると、予め設定した警報機能を作動するようにしたリフティング・マグネットの運転経過監視装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のリフティング・マグネットの運転経過監視装置において、予め設定した記録内容にはその経過時間及び／又は演算実施時刻及び／又はカレンダを添付するようにしたリフティング・マグネットの運転経過監視装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載のリフティング・マグネットの運転経過監視装置において、予め設定した又は任意の計測又は演算した結果の記録データ類を表示し、及び／又は、プリント・アウトするようにしたリフティング・マグネットの運転経過監視装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のリフティング・マグネットの運転経過監視装置において、予め設定した又は任意の計測又は演算した結果の記録データ類を、予め設定した又は任意のフォーマットに従って、グラフ状にプリント・アウトするようにしたリフティング・マグネットの運転経過監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リフティング・マグネットの運転制御装置に搭載し、このリフティング・マグネット・システムの信頼性監視に最適であって、ＣＰＵチップ等を使用した工業用コンピュータ応用機器等に適用可能なリフティング・マグネットの運転経過監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時の製鉄所や鋳物工場或いは廃鋼再生処理場等、鋼材や鋼製品を扱う工場等においては、鋼材を運搬するのにリフティング・マグネットが使用されている。
リフティング・マグネットは、マグネット（電磁石）をクレーン等によって懸垂し、被運搬鋼材をマグネットに吸着させ、クレーン等の懸垂機械を移動させることによって、被運搬鋼材を移送するものである。
ところで、リフティング・マグネットは屋外の風雨に晒される場所等各種の環境のもとで苛酷な状態で運転された結果、予想以上に劣化してしまう危険性がある。例えば、屋外では直射日光によって高温に上昇し、或いは、零下以下の低温にさらされ、鋳物工場では、鋳上がった高温の被運搬鋼材をリフティング・マグネットに吸着させて運搬することによる温度上昇の危険性がある。
【０００３】
即ち、リフティング・マグネットは、そのシステムの使用条件や環境条件等によって寿命に大きく影響する。従って、コイル抵抗の経年変化等を記録して機能劣化状態を推定し、保守点検の時期を的確に把握する必要がある。
通常はオペレータが記す作業日報の上の運転時間の累計と、一定間隔で行う定期点検の試験成績を参考にしている。正確な稼働記録をとるには、オペレータがストップウオッチ等によって計測している。
通常の電気制御される機械類には、その運転状況を監視するための計器類が装備されている。近時は、このような機械を使用したシステムにおいては、その稼働経歴を記録し、信頼性管理等に利用するようになってきた。
【０００４】
このような技術には、例えば、特開昭５９−６８６９６号公報、特開昭６１−９８６３９号公報、特開昭６１ー１５７８２２号公報、特開昭６３−２０２４８９号公報、特開平２−６７４３０号公報、特開平３−２４１５７０号公報、特開平５−３１４６３７号公報、特開平６−３０１４１６号公報、特開平７−３０３９６６号公報に開示のものがある。
特開昭５９−６８６９６号公報に開示のものは、原子炉の内部の中性子束計測値、熱水力学的データ、制御棒位置情報を各センサから計算機に取り込み、さらに、炉心性能計算プログラムを短時間周期で計算して履歴データとして記録し、対話入出力装置、表示記録装置、異常警報監視装置、警報出力装置等を備え、オペレータの負荷を軽減して原子炉の異常を早期に発見、解析することができるようにしている。
【０００５】
特開昭６１−９８６３９号公報に開示のものは、ヘッドライト、フラッシャランプ、ホーン等の車両に搭載した被制御機器の作動状態、バッテリ液やブレーキ液等の液量状態を監視し、異常を判定すると警報手段に表示し、同時に運転経歴として記憶装置に記録し、選択すると表示装置に表示される。
特開昭６１ー１５７８２２号公報に開示のものは、回転電機のガイド軸受温度、油膜厚さ、軸振れの各検出データから、温度絶対値、温度時間変化率、油膜厚さ振幅値、油膜厚さ最小値、軸受クリアランス値、軸振れ絶対値等を演算記録し、設定値と比較して警報機能を作動させ表示するようにしている。
【０００６】
特開昭６３−２０２４８９号公報に開示のものは、印字濃度異常検出方式として、印字最終行の印字濃度を計測し、複数データをシフトしながら記録し、最古データと最新データを比較し、偏差値と設定値とを比較し、濃度差から薄いと判定すると警報を出力してインクリボンの取替えを要求するようにしている。
特開平２−６７４３０号公報に開示のものは、ガスタービン軸毎に配置した燃焼時間積算部、起動・停止回数積算部、寿命消費計算部、情報処理部を備え、情報処理部によって、各積算部と寿命消費計算部からのデータから点検時期に至っているかの判定と表示、警報発生等の情報処理を行うようにしている。
【０００７】
特開平３−２４１５７０号公報に開示のものは、磁気記録テープの再生時に、誤りがあると訂正してＣＰＵに報告し、訂正不能の誤りがあるとＣＰＵに割り込み報告し、ＣＰＵは上記のデータを記録し、記録数が所定値を超過するとテープの劣化であると警報するようにしている。
特開平５−３１４６３７号公報に開示のものは、ディスクのデータゾーン以外に起動回数記録領域を設定して起動回数を記録し、手動操作のみによりセット可能な読出指定手段によって前記記録値を読出す。また、起動回数が所定値に達すると警報を出力してデータの消失を防止できるようにしている。
【０００８】
特開平６−３０１４１６号公報に開示のものは、産業用機械において、正常時を扱う正常制御部と、異常時に警報や異常停止等の緊急対策を行う故障認識部を備え、正常制御部が扱う入出力信号を時系列で記録する履歴記録部と、故障信号が有効な場合に要因となる信号を見いだし、故障信号が有効となる前後の要因信号を履歴記録部を参照して取り出して原因信号とする原因推論部を備えるようにしている。
特開平７−３０３９６６号公報に開示のものは、ロボット動作プログラムの再生運転時に、アーク溶接不良発生の指標として、溶接電圧／電流の指令値と実現値の偏差の指令値に対する相対値のしきい値のオーバーを監視する。しきい値のオーバーがあると、溶接不良発生時の実行プログラム名及び行番号を表すデータ、溶接不良発生日時データ、不良発生ワークを特定するデータ、不良発生回数を表すデータ等が記録され、記録データは適当な表示画面に表示するようにしている。また、不良発生時には警報装置を作動させることもできるようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のリフティング・マグネットの運転制御装置であると、リフティング・マグネット仕様値を超過した使い方をしたり、稼働時間の累計や使用頻度が許容値以上に長くなったり、コイル等が劣化したりしても、オペレータや運転管理者に状況を警告して保守点検の必要性を通告することができなかった。
特に、リフティング・マグネットによる運搬中に被運搬鋼材が落下すると危険であるが、リフティング・マグネットが劣化して機能低下したり、定格以上の重量運搬しようとしても、オペレータに警報する等の機能によって稼働を停止することが出来なかった。
ところで、上記各公報に記載される従来の各種稼働経歴記録手段は、夫々の対象機械やシステムに対応させているが、それらの技術を組み合わせても、上記したような懸垂された不安定な状況で、多くの場合苛酷な環境で、遠隔操作するオペレータから離れた位置で稼働するリフティング・マグネットに適用することは困難である。
また、上記従来の各種稼働経歴記録手段から推論しても、特殊な電気機械システムであるリフティング・マグネットの運転経過監視に適切な手段は見当たらない。しかしながら、リフティング・マグネットの運転経過を精密に監視できれば下記事項が可能になる。
▲１▼苛酷な連続運転をしたり、許容仕様値を超過した使い方をした時にオペレータに警報して使用制限をすることができる。
▲２▼稼働経歴によって、又は記録を解析することによって、リフティング・マグネット・コイルやケーブル等の要素部品類が耐用期限に接近したり、劣化してきている場合に警報を出すようにして、早期に発見し的確な保守点検作業を実行できる。従って、定期点検の必要性を無くす。
▲３▼上記の結果、利用を含めて危険な荷重を運搬して落下させてしまう危険性を防止できる。
▲４▼故障発生時に、稼働経歴記録によって、その原因を容易確実に推定できる。
▲５▼その他、稼働経歴記録と警報機能によって異常の発生防止と確認ができる。
▲６▼稼働経歴記録があると、次の信頼性の高いリフティング・マグネット・システム設計資料として利用できる。
本発明は従来のものの上記課題（問題点）を解決し、上記事項が可能になるリフティング・マグネットの運転経過を監視し記録できるリフティング・マグネット・システムの管理に最適なリフティング・マグネットの運転経過監視装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のリフティング・マグネットの運転経過監視装置は、上記の課題（問題点）を解決するために、鋼材を吸着懸垂して移送するリフティング・マグネットの運転制御装置において、この運転制御装置の運転に伴って変化し、リフティング・マグネット運転の信頼性に影響する諸特性のデータを計測し、このデータを所定の演算機能によって演算し、基データ及び／又は演算データを記録し、この記録データを選択読み出して表示する機能を備えたことを特徴とする。
また、運転経過監視装置は、記録データを予め設定した演算条件に従って累算及び／又は選択変換し、予め設定した基準値と比較し、比較結果が予め設定した条件を超過すると、そのデータの種類に対応して予め設定した警報機能を作動するようにするのが望ましい。
上記の予め設定した演算機能とは、このリフティング・マグネットの過去の記録データ及び／又は演算結果の変化状況から、このリフティング・マグネットのリフティング機能要素機能の劣化状態を推定する演算機能であることが望ましい。
上記各機能のいずれか又はいずれかを組み合わせたリフティング・マグネットの運転経過監視装置において、計測した基データ及び／又は演算結果を最近計測データ以前に、予め設定した所定期間分を連続更新しながら記録し、リフティング・マグネットの運転になんらかの異常を発生してリフティング・マグネットの運転を停止した直後か又は予め設定した所定時間後に前記記録を停止するようにするのも好ましい。
【００１１】
この他、以下の実施の形態で後述する各種の運転経過監視機能を有するリフティングマグネットの運転監視装置の構成が考えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
先ず、図１によって本発明の概念を説明し、図２によって、その詳細を説明する。
図１において、受電する３相交流電源１が受電設備２、電源変圧器３を経由して、リフティング・マグネット１１（以下Ｌマグネットと略称する）の操作部５と電流制御部６を備えた主制御部４と、Ｌマグネット１１への電流遮断時等に、所定時間逆電流を供給するため等の予め設定した制御を指令するシーケンス制御機能と停電時にＬマグネット１１に対する電源確保のための電池８への充電制御等を行う機能を備えた副制御部７に接続されている。
主制御部４が指令するＬマグネット昇降電流に基づき、電動機９を駆動してＬマグネット１１を懸垂する昇降ケーブルのケーブルドラム１０を回転してＬマグネット１１を昇降する。
主制御部４に接続するＬマグネット１１の駆動電流送電ケーブル１２Ａはスリップリング（図示せず）によってケーブルドラム１３に巻かれた第２の駆動電流送電ケーブル１２Ｂに接続し、第２の駆動電流送電ケーブル１２Ｂからケーブルリール１４およびケーブルコネクタ１５を経由してＬマグネット１１のコイル（図示せず）に接続している。
また、主制御部４からは本発明に基づく運転経過監視装置２０に、信号伝送線２０ａと電源送電線２０ｂが接続されている。
信号伝送線２０ａは、詳細を後述する各種検出信号のための伝送線が含まれており、入力信号処理部２１を経由して信号変換／記録表示部２２に入力している。電源送電線２０ｂには、上記入力信号処理部２１と信号変換／記録表示部２２の電源回路と補助電池２０ｃが接続されている。補助電池２０ｃは停電時に記録表示部の記録データが蒸発しないために記憶機能に電源を供給している。
【００１３】
上記の機能で、オペレータが図示しないクレーンを操作してＬマグネット１１を所定位置に移動し、電動機９への電流を制御してＬマグネット１１を移送すべき被運搬鋼材である被吸着材（図示せず）の上部に接触させ、電流制御部６を操作し、受電設備２が受電する３相交流電源１からの電力が、操作される値の直流に変換されてＬマグネット１１のコイル（図示せず）に供給されるので、Ｌマグネット１１は被吸着材（図示せず）を吸着する。
この後、オペレータが図示しないクレーンを操作してＬマグネット１１を所定位置に移動し、電動機９への電流を制御して被吸着材を安全に着地させた後、Ｌマグネット１１への電流を遮断すると、副制御部７のシーケンサに予め設定したシーケンスに従って、Ｌマグネット１１に供給する値と方向が変化し、被吸着材はＬマグネット１１から離脱される。
この間に、予め設定し装着したセンサ類によって詳細を後述するＬマグネット１１の運転データが運転経過監視装置２０に伝送され記録される。
【００１４】
次に、運転経過監視装置２０の機能を、図１も参照し乍ら図２によって詳細に説明する。
図２において、２１は前述した入力信号処理部、２２は信号変換／記録表示部である。
また、２０ａ１乃至２０ａ８は夫々監視用信号（データ）の検出部を示していて、２０ａ１はＬマグネット１１端部における供給電圧の検出センサ、２０ａ２はＬマグネット１１端部における供給電流の検出用センサ、２０ａ３は整流出力部におけるＬマグネット供給電圧の検出センサ、２０ａ４は整流出力部におけるＬマグネット供給電流の検出用センサ、２０ａ５はＬマグネット昇降用電動機９の供給電圧の検出センサ、２０ａ６はＬマグネット昇降用電動機９の供給電流の検出用センサ、２０ａ７は駆動電流送電ケーブル１２Ｂのケーブルリール１３の運転データの検出センサ（例えば、エンコーダ）、２０ａ８はＬマグネットの鉄心温度検出用の温度センサである。
上記の各センサ類は、このリフティング・マグネット・システムの環境条件や運転条件及び設計条件に対応して、適宜削除してもよく、また、必要に応じて追加すれば良い。例えば、Ｌマグネット１１内部への水分や腐食ガス等の浸透の検知センサやＬマグネット１１を懸垂する昇降ケーブルにかかる衝撃力や負荷力を直接計測できるセンサ等を装着し、そのセンサによる計測データを適宜処理し、記録するようにしても良い。
【００１５】
上述した各センサによる計測出力は入力信号処理部２１のマルチプレクサ２１Ａから、予め設定され、或いは上位管理機能の制御に従って順次入力され、信号変換機能２１Ｂで信号変換／記録表示部２２が実行する演算や記録に対応させた信号形態やフォーマットのディジタル・コード等に変換される。
信号変換／記録表示部２２において、２０Ａは、この運転経過監視装置２０の機能を稼働管理する制御機能で、例えば、マイクロコンピュータチップで形成され、接続する、操作部５に備えたオペレータによる操作機能５Ａや予め記録されたプログラムで自動的に作動する。
【００１６】
入力信号処理部２１で適宜処理された各計測信号は、演算処理部２２Ａに入力し、第１の記憶機能２２Ｂに記録した演算処理のための演算式や定数を利用して演算処理される。演算処理結果及び／又は予め選択された基信号（以下データと称す）は第２の記憶機能２２Ｃに記録し、さらに、予め設定した演算処理結果及び／又は基データの一定期間分が、繰り返し第３の記憶機能２２Ｄに古い記録データから順次更新記録される。即ち、第３の記憶機能２２Ｄには、予め設定した演算処理結果及び／又は基データの最新のものから逆上って一定期間分が記録される。
演算処理部２２Ａで演算された結果及び／又は予め選択された基データは比較判定機能２２Ｅで第１の記憶機能２２Ｂに記録した定数と比較し、予め設定した条件を示すと報知機能２２Ｆに警報信号を送ってオペレータに対する警報を発信する。
また、警報発信直後、又は予め設定した時間後に、第３の記憶機能２２Ｄの記録更新を停止し、その記録内容をホールドする。
報知機能２２Ｆは、また、オペレータの操作によって記録内容を表示し、オペレータの操作と予め設定した条件に従って、記録内容をプリント・アウトする表示機能とプリント機能を備えている。
プリント機能には、後述する演算機能やこの演算機能に対応する前述した記憶機能と対応させて、グラク状にプリントする機能やリスト形式でプリントする機能を備えておくのが望ましい。
【００１７】
次に、演算処理部２２Ａの働きを主体にして、演算機能と、演算結果及び／又は計測データによって判定し、また、記録する項目内容を説明する。
(1)Ｌマグネット１１端部における供給電圧値と供給電流値から、Ｌマグネット内部のコイル抵抗値を算出する。
(2)上記抵抗値と予め設定した基準値と比較して、Ｌマグネット内部のコイルの線間短絡或いは断線等、Ｌマグネット内部のコイルの異常発生を発見し、Ｌマグネットの補修の必要性報知に使用する。
(3)上記抵抗値を予め記録したコイル金属抵抗値の温度特性と比較して、このコイ ルの上昇温度を算定する。
(4)上記上昇温度が予め設定した温度以上になる回数及び／又は累積時間を記録する。
(5)上記上昇温度が予め設定した温度以上になると警報を出力して、Ｌマグネットのコイルの劣化を防止するのに使用する。
(6)上記上昇温度が予め設定した少なくとも１以上の設定温度以上になる回数及び／又は累積時間が予め設定した以上の回数及び／又は累積時間になると警報を出力し、コイルの劣化程度を判定し使用中の事故発生を防止するのに使用する。
(7)整流出力部におけるＬマグネット供給電圧値及び電流値とＬマグネット１１端部における供給電圧値と供給電流値から、駆動電流送電ケーブル１２Ａ又は１２Ｂの断線等の異常を検知し警報を出力して、駆動電流送電ケーブル１２Ａ又は１２Ｂの補修の必要性報知に使用する。
(8)整流出力部におけるＬマグネット供給電圧値及び／又は供給電流値、又はＬマグネット１１端部における供給電圧値及び／又は供給電流値の微分値を算出し、この微分値が予め設定した以上になる単位時間当たり発生頻度、この微分値が予め設定した以上になる振幅の値、及び／又は予め設定した以上になる振幅値に対応させた単位時間当たり発生頻度、及び／又は、発生頻度の累算値を記録し、Ｌマグネットの駆動電流送電ケーブル１２Ａとケーブルドラムに巻かれた駆動電流送電ケーブル１２Ｂとの接続部を形成するスリップリングの褶動部等接触褶動部の表面劣化を監視するのに使用する。
(9)上記微分値の発生状態が予め設定した状況以上になると警報を出力し、スリップリングの褶動部等接触褶動部の補修が必要であることの報知に使用する。
(10)整流出力部におけるＬマグネット供給電圧値及び供給電流値、又はＬマグネット１１端部における供給電圧値及び供給電流値からＬマグネットへの供給電力を算出し、駆動電流送電ケーブルや整流素子の劣化監視に使用する。
【００１８】
(11)上記算出したＬマグネットへの供給電力値を予め設定した少なくとも１以上の設定基準値と比較し、予め設定した夫々基準値よりも超過する時間を計測記録する。また、超過した時間の累積値を記録し、駆動電流送電ケーブルや整流素子の劣化監視に使用する。
(12)上記の各計測及び／又は演算結果からＬマグネットのコイルに許容されるＬマグネットの吸着能力の許容値を決定し、予め設定した対応する基準値を自動修正する。
(13)このリフティング・マグネットの運転経過監視装置に使用される各要素機能が上記したように許容された能力以上に負荷した記録、及び／又は、予め規定された以上の期間稼働すると、この要素機能の設計条件に対応して、この要素機能の劣化状態を推定する演算機能を設けて、演算結果をこの要素機能の運転管理に使用し保守管理に使用する。
(14)上記の劣化データを使用して、劣化が推定された対象機能の特質に対応し、この対象機種に関する予め計算した信頼性データ等を利用して、予め設定した各種基準値を自動修正する。
(15)上記の基準値と、整流出力部におけるＬマグネット供給電圧値及び／又は供給電流値、又はＬマグネット１１端部における供給電圧値及び／又は供給電流値とを比較して、被吸着材が許容吸着値以上の重量であるかどうかを判定し、懸垂危険重量であると判定すると運転停止報知に使用する。
(16)上記の各種監視機能は、リフティング・マグネットが複数の電磁石を合成して構成している場合は、各電磁石に対して上記のうちの全て、又は、適切な項目を適用し、その監視に使用する。
(17)Ｌマグネット昇降用電動機の供給電圧値及び供給電流値から、Ｌマグネット昇降用電動機への供給電力を算出し、Ｌマグネット昇降用電動機の劣化監視に使用する。
(18)上記算出したＬマグネット昇降用電動機への供給電力値を予め設定した少なくとも１以上の設定基準値と比較し、予め設定した夫々基準値よりも超過する時間を計測記録する。また、超過した時間の累積値を記録し、Ｌマグネット昇降用電動機の劣化監視に使用する。
(19)Ｌマグネット昇降用電動機への供給電流値の変動値から、Ｌマグネットを懸垂する昇降ケーブルへの衝撃値の大きさを算出し、昇降ケーブルの劣化を監視する。
(20)上記算出した昇降ケーブルへの衝撃値の大きさを予め設定した少なくとも１以上の設定基準値と比較し、予め設定した夫々基準値よりも超過する回数を計測記録する。また、超過した回数の累積値を記録して、昇降ケーブルの劣化の監視に使用し、さらに、昇降ケーブル交換の必要性報知に使用する。
【００１９】
(21)上記算出したＬマグネット昇降用電動機への供給電力値に関係する値、又は算出した昇降ケーブルへの衝撃値の大きさ等によって、懸垂する被懸垂材の重量を判定しＬマグネットの許容吸着能力と比較して、被吸着材が許容吸着値以上の重量であるかどうかを判定し、懸垂危険重量であると判定すると運転停止報知に使用する。
(22)ケーブルリールに設けた運転データ検知用センサ、例えば、エンコーダの出力信号から、駆動電流送電ケーブル１２Ｂの折曲げ回数と折曲げ速度を算出記録して、駆動電流送電ケーブル１２Ｂの劣化監視に使用する。
(23)上記駆動電流送電ケーブル１２Ａの予め設定した折曲げ速度以上の速度における折曲げ回数を算出記録して、駆動電流送電ケーブル１２Ｂの劣化監視に使用し、また、駆動電流送電ケーブル１２Ｂの交換時期判定に使用する。
(24)駆動電流送電ケーブル１２Ｂがケーブルドラム一杯に巻かれた駆動電流送電ケーブル１２Ｂのケーブルリール位置におけるエンコーダ出力の計測値を、例えばゼロにリセットし、以降のエンコーダ出力の計測値によって高速折曲時の駆動電流送電ケーブル位置を判定して上記記録と対応させて記録し、駆動電流送電ケーブル１２Ｂの劣化監視に使用し、また、駆動電流送電ケーブル１２Ｂの交換時期判定に使用する。
(25)環境温度変化に伴うＬマグネットの鉄心温度を計測記録して、Ｌマグネット内部の絶縁物等の劣化監視に使用する。
(26)上記Ｌマグネットの鉄心温度計測値を予め設定した少なくとも１以上の設定基準値と比較し、予め設定した夫々の基準値よりも超過する時間を計測記録する。また、超過した時間の累積値を記録し、Ｌマグネット内部の絶縁物等の劣化監視と、保守整備作業の必要性報知に使用する。
(27)環境温度変化に伴うＬマグネットの鉄心温度によって、Ｌマグネットに供給される電圧又は電流に比例する電気値からＬマグネットのコイル温度を示す計算式の係数を予め設定した条件に従って変化させる。
(28)経時計測の計時機能又は時計機能を設けて、上記の各記録データのうちの所定項目には、この経過時間や計測／演算時、或いはカレンダ等、そのデータの事後管理に必要な事項を並列記録して、監視対象機能の劣化程度の詳細解析用に使用する。
(29)上記の計測累算値等を予め設定し装備した統計処理規則に従って処理を行い、次期Ｌマグネット設計の資料に使用する。
(30)上記の統計処理結果の傾向が予め設定した以上の大きな変化傾向を示し、又は、予め設定した以上に大きな値を示した場合は異常報知をする。
【００２０】
(31)上記の各計測及び／又は演算データのうちの所定項目及びこのＬマグネットシステムの条件に対応して、上記以外のＬマグネット制御用データ、例えば整流回路制御信号等のうちの所定項目を、第３の記憶機能２２Ｄに、運転の進行に対応して一定期間分を古い分から更新しながら記録し、予め設定した異常状態発生時にＬマグネットの運転を停止する共に、第３の記憶機能２２Ｄへの記録を停止する。その後、異常状態解析時に、第３の記憶機能２２Ｄの記録内容を読み出して異常状態発生過程を解析して原因解明に使用する。
(32)上記の機能において、予め設定した異常状態発生から所定時間後に第３の記憶機能２２Ｄへの記録を停止し、その後、異常状態解析時に第３の記憶機能２２Ｄの記録内容を読み出して異常状態発生過程を解析して原因解明に使用する。
(33)リフティング・マグネット・システムの監視が容易確実に実行できるように、 各項目の監視を所定の表示機能に表示し、また、プリント・アウトさせる。
(34)上記のプリント・アウトを各種計測、又は演算データ、例えば統計的データをグラフでプリントして、対象部の劣化状態を把握し保守作業の計画作成等に使用する。
(35)上記の各報知内容は、このリフティング・マグネット・システムに対応して信号変換／記録表示機能２２の報知機能２２Ｆにオペレータの監視に適した表示機能に、例えばグラフィック等で表示する。
(36)上記の各機能の結果異常状態や危険状態を検知すると、上記表示機能に、オペレータの操作に関係なく、表示するようにする。
(37)上記の各機能の結果異常状態や危険状態を検知すると、所定の音響で報知する機能を信号変換／記録表示機能２２の報知機能２２Ｆに設ける。
(38)上記の各機能の結果異常状態や危険状態を検知すると、オペレータの操作に関係なく、このリフティングマグネット・システムの所定機能を運転不能にすると共に、オペレータに表示及び／又は報知する。
【００２１】
本発明は、以上述べた実施の形態に限定されるものではなく、対象のリフティング・マグネットの設計条件、環境条件、使用条件等に対応して、上記説明した事項から適切に選択して使用するようにしても、上記を参照し、技術思想を活かして適切に追加構成しても良い。例えば、リフティング・マグネットに加速度計を装着して直接計測するようにしたり、複数本の昇降ケーブルを使用している場合は、夫々のケーブルに荷重計を装着して、各昇降ケーブルにかかる重量負荷のアンバランスを計測するようにしたり、前述した駆動電流送電ケーブルの位置情報から昇降ケーブルの位置を判定しても良い。
また、上述した実施例では、駆動電流送電ケーブルをケーブルドラムに巻取る方式について説明したが、駆動電流送電ケーブルをケーブルドラムに巻き取らない方式では、その方式に対応し、夫々の折り曲げ部にかかる屈折力と屈折径、屈折回数の累計等を計測記録して管理すれば良い。
本発明を実現するための、各種構成要素素子は、そのリフティング・マグネット・システムの本来の機能や制御装置類に対応して適切に構成すれば良い。
例えば、データ処理機能は本来の制御装置の機能を備えたコンピュータを利用しても良い。従って、各記憶機能も上記の３種の機能分類にこだわることなく、適切に構成すれば良い、従って、記憶機能素子の特性や、上記の制御装置の構成によって、停電による記憶機能消失の危険性がなければ、電池２０ｃの必要性はない。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のリフティング・マグネットの運転経過監視装置は、上記のように構成し、機能するようにしたので、次のような優れた効果を有する。
(1)リフティング・マグネット各部機能の許容仕様値を超過した使用や無理な稼働を防止すると共に、早期異常を発見できるので、運転中の危険な故障状況発生を防止できる。
(2)記録データを予め設定した演算条件に従って累算及び／又は選択変換し、予め設定した基準値と比較し、比較結果が予め設定した条件を超過すると警報を表示するようにすると、リフティング・マグネット・システムの保守点検のための整備タイミングの設定と異常状態の早期発見を確実に実行できる。
(3)リフティング・マグネットの過去の記録データ及び／又は演算結果の変化状況から、このリフティング・マグネットのリフティング機能等主要要素機能の劣化状態を推定する演算機能を設けると、自動的にリフティング・マグネットのリフティング機能等の劣化状態が把握でき、リフティング・マグネット・システムの保守点検のための整備タイミングの設定と異常状態の早期発見を確実に実行できる。
(4)上記のように劣化状態を推定すると、劣化が推定された対象機能の特質に対応して、予め設定した基準値を自動修正すると、劣化を知りながら稼働日程等の関係で保守作業にかかれない場合等にも、現在のリフティング機能（吊り上げ機能）の許容値以上の負荷をかけて、事故の発生する危険性を防止できる。
(5)計測した基データ及び／又は演算結果を最近計測データ以前に、予め設定した所定期間分を連続更新しながら記録し、このリフティング・マグネットの運転になんらかの異常が発生して、リフティング・マグネットの運転を停止した直後か又は予め設定した所定時間後に前記記録を停止するようにすると、この記録内容を確認することによって、異常状態発生以前のデータ推移が確認できるので、異常状態発生原因の発見が容易になる。
(6)リフティング・マグネットの運転経過監視装置が計測するデータを、このリフティング・マグネットに供給される電圧／電流に比例する電気値とし、リフティング・マグネットのコイル温度を示す電気値から得られる計算値の予め設定した演算式に従って演算した累算値が予め設定した温度危険値を超過すると、警報を表示するようにすると、リフティング・マグネットのコイルを含めたリフティング・マグネット内部の運転状況確認と劣化状況の早期確認が確実容易に実施できる。
(7)リフティング・マグネットの運転経過監視装置が計測するデータを、このリフティング・マグネットに供給される電圧／電流に比例する電気値とし、リフティング・マグネットの予め設定した吸着鋼材重量の定格値、又は、このリフティング・マグネットのリフティング機能の劣化状態に対応する現在のリフト許容重量値によって設定する許容リフト設定値よりも大なる負荷値を検知すると、予め設定した警報機能を作動し、及び／又は、運転を不能とする機能を設けるようにすると、現在のリフティング・マグネットの吸着能力を超過した重量の鋼材を吸着移送して、移送中に落下させるような危険性を防止できる。
(8)リフティング・マグネットの運転経過監視装置が計測するデータを、このリフティング・マグネットの懸垂負荷の重量及び／又はリフティング・マグネットの昇降に伴う懸垂ケーブル及び／又は電気ケーブルの屈折に比例する機械的変動値とし、このケーブル屈折状態を示す上記機械的変動値から得られる計算値の累算値が予め設定したストレス危険値を超過すると、警報を表示するようにすると、懸垂ケーブル及び／又は電気ケーブルの運転状況確認と繰り返し屈折による劣化状況の早期確認が確実容易に実施できる。従って、断線によって被吸着移送材を移送中に落下させるような危険性を防止できる。
(9)リフティング・マグネットの運転経過監視装置が計測するデータを、このリフティング・マグネットに設けた懸垂ケーブルの懸垂重量に比例する値とし、この計測データがこのリフティング・マグネット・システムに予め設定した吸着鋼材重量の定格値、又は、このリフティング・マグネットのリフティング機能の劣化状態に対応する現在のリフト許容重量値によって設定する許容リフト設定値よりも大なる負荷値を検知すると、予め設定した警報機能を作動し、及び／又は、運転を不能とする機能を設けるようにすると、現在のリフティング・マグネットの吸着能力を超過した重量の鋼材を吸着移送して、被吸着移送材を移送中に落下させるような危険性を防止できる。
(10)リフティング・マグネットの運転経過監視装置が計測するデータを、このリフティング・マグネットが懸垂する負荷からの輻射及び／又は伝熱によるリフティング・マグネットの温度値であり、この温度値によって、リフティング・マグネットに供給される電圧／電流に比例する電気値からリフティング・マグネットのコイル温度を示す計算式の係数を変化させるか、又は、温度危険値を補正するようにすると、リフティング・マグネット運転による劣化進捗が温度の影響によって影響されることによる劣化判定の誤りが確実に改善できる。
(11)このリフティング・マグネットの運転経過監視装置に、上記各事項を適切に選択採用すると、リフティング・マグネット・システムの条件に対応した適切な、運転経過監視装置が構成できる。
(12)予め設定した条件を超過するデータ等を統計的処理機能によって処理し、この処理結果を記録すると共に、前期処理結果を予め設定した基準値と比較し比較結果が予め設定した条件を超過すると、警報を表示するようにすると、リフティング・マグネット・システムの整備タイミングの設定と要素部品類の耐用年数への接近や異常状態の早期発見を確実に実行できると共に、品質改善が確実効果的に実現できる。また、次期設計のための資料として有効に活用できる。
(13)このリフティング・マグネットの運転経過監視装置における予め設定した記録内容には、その計測経過又は演算時刻やカレンダを添付するようにすると、異常状態のデータ変動時期や変化傾向或いは発生時期が確実に把握できるので、リフティング・マグネット・システムの運転状況解析が確実に実行できる。
(14)上記のリフティング・マグネットの運転経過監視装置において、予め設定した又は任意の記録データを表示し、及び／又はプリント・アウトするようにすると、各種計測データや演算結果が容易確実に把握できる。
(15)さらに、予め設定した各種の計測データ、演算データをグラフ状にプリント・アウトするようにすると、対象装置類に対する負荷変動や劣化状態の推移が容易に把握でき、的確な保守作業計画の立案が容易にできる。
(16)上記各機能によるデータを次期リフティング・マグネット設計の資料に使用することによって以降のリフティング・マグネット設計効率と、品質改善が実現できる。
(17)故障発生時に、記録されたデータ類を点検解析することによって、直接的な原因のみではなく、遠因も把握でき、直接的な修理のみではなく、その後の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいて構成したリフティング・マグネットの運転経過監視装置を備えたリフティング・マグネット・システムの構成を説明する概要ブロック図である。
【図２】本発明に基づいて構成したリフティング・マグネットの運転経過監視装置の構成を説明する概要ブロック図である。
【符号の説明】
１：３相交流電源
２：受電設備
３：電源変圧器
４：主制御部
５：操作部
６：電流制御部
７：副制御部
８：電池
９：電動機
１０：昇降ケーブルのケーブルドラム
１１：リフティング・マグネット（Ｌマグネット）
１２Ａ、１２Ｂ：リフティング・マグネットの駆動電流送電ケーブル
１３：ケーブルドラム
１４：ケーブルリール
１５：ケーブルコネクタ
２０：運転経過監視装置
２０ａ１：リフティング・マグネット端部における供給電圧検出用センサ
２０ａ２：リフティング・マグネット端部における供給電流検出用センサ
２０ａ３：整流出力部におけるＬマグネット供給電圧検出用センサ
２０ａ４：整流出力部におけるＬマグネット供給電圧検出用センサ
２０ａ５：Ｌマグネット昇降用電動機の供給電圧検出用センサ
２０ａ６：Ｌマグネット昇降用電動機の供給電流検出用センサ
２０ａ７：駆動電流送電ケーブルのケーブルリール運転データ検知用センサ
２０ａ８：Ｌマグネットの鉄心温度検出用温度センサ
２１：入力信号処理部
２２：信号変換／記録表示部
２２Ａ：演算処理部
２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ：記憶機能
２２Ｅ：比較判定機能
２２Ｆ：報知機能
【図１】
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【図２】
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