КОМБИНИРОВАННАЯ ЛИНИЯ СВЯЗИ МЕЖДУ МОДУЛЯМИ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА

Полезная модель относится к технике электрической связи и может быть использована в системах безопасности грузоподъемных кранов.
Известны кабельные комбинированные линии связи между модулями систем безопасности грузоподъемных кранов, включающие в себя двухпроводную линию обмена данными и двухпроводную линию электропитания одного модуля от другого модуля (см., например, патент РФ на полезную модель №38747, В66С 23/90, 05.04.2004). Такая линия связи использована, в частности, в приборах безопасности грузоподъемных кранов «Ограничитель нагрузки ОНК-160», выпускаемых Арзамасским электромеханическим заводом, для связи информационно-управляющего блока (блока отображения информации «БОИ» в приборах безопасности ОНК-160Б и ОНК-160С или блока управления «БУ» в приборе безопасности ОНК-160М) и комплекса датчиков параметров крана. Такая линия связи обеспечивает электропитанием датчики параметров крана и обмен информацией между датчиками и информационно-управляющим блоком во время работы грузоподъемного крана, но использование традиционных гибких кабелей типа КММ без дорогостоящей защиты типа металлорукава не исключает возможность повреждения комбинированной линии связи в процессе монтажа на грузоподъемном кране или при его эксплуатации. При этом короткое замыкание между проводами линии обмена данными и проводами линии электропитания привело бы к выходу из строя электронных компонентов модулей системы безопасности грузоподъемного крана.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание комбинированной линии связи между модулями системы безопасности грузоподъемного крана, исключающей возможность выхода из строя электронных компонентов модулей системы безопасности грузоподъемного крана при коротком замыкании между проводами линии обмена данными и питающим проводом линии электропитания. Дополнительные решаемые задачи и преимущества заявленной полезной модели будут понятны из последующего описания.
Поставленные технические задачи решаются тем, что комбинированная линия связи между модулями системы безопасности грузоподъемного крана, включающая в себя двухпроводную линию обмена данными и двухпроводную линию электропитания одного модуля от блока питания, встроенного в другой модуль, согласно полезной модели, снабжена двумя предохранительными блоками, установленными на ее концевых частях, при этом каждый предохранительный блок включает в себя пару самовосстанавливающихся предохранителей, встроенных в двухпроводную линию обмена данными.
При этом один из предохранительных блоков может включать в себя дополнительный самовосстанавливающийся предохранитель, установленный на входе в линию электропитания одного модуля от другого модуля.
Предохранительные блоки могут быть встроены в модули системы безопасности грузоподъемного крана.
Кроме того, каждый предохранительный блок может быть выполнен в виде адаптера с разъемным подключением к линии связи.
Снабжение комбинированной линии связи между модулями системы безопасности грузоподъемного крана двумя предохранительными блоками, установленными на ее концевых частях, при этом каждый предохранительный блок включает в себя пару самовосстанавливающихся предохранителей, встроенных в двухпроводную линию обмена данными, обеспечивает защиту электронных компонентов данных модулей от выхода из строя при повреждении комбинированной линии связи путем резкого увеличения сопротивления самовосстанавливающего предохранителя из-за повышенного напряжения и вследствие этого повышенного тока, протекающего через самовосстанавливающиеся предохранители, и восстановлении линии обмена данными при устранении повреждения линии связи, например, путем ее замены на новую, с сохранением при этом штатных модулей системы безопасности грузоподъемного крана.
Включение в один из предохранительных блоков дополнительного самовосстанавливающегося предохранителя, установленного на входе в линию электропитания одного модуля от другого модуля, обеспечивает защиту блока питания, встроенного в последний модуль, от короткого замыкания в линии электропитания.
Выполнение предохранительных блоков, встроенными в модули системы безопасности грузоподъемного крана или в виде адаптеров с разъемным подключением к линии связи, обеспечивает защиту электронных компонентов данных модулей при случайном повреждении линии связи с сохранением штатных соединительных кабелей. Поэтому такое исполнение комбинированной линии связи предпочтительно при использовании, в частности, на башенных кранах, где протяженность линии связи составляет 100 м и более, или на других кранах с повышенной протяженностью линий связи.
Технический результат от использования данной полезной модели - предотвращение выхода из строя электронного оборудования системы безопасности грузоподъемного крана при повреждении комбинированной линии связи между модулями данной системы.
На фиг.1 показано соединение двух модулей системы безопасности грузоподъемного крана с помощью предлагаемой линии связи; на фиг.2 схематично показана конструкция линии связи.
Система безопасности грузоподъемного крана включает в себя различные цифровые модули, осуществляющие измерение параметров грузоподъемного крана, обработку информации и управление исполнительными механизмами. Такими модулями являются информационно-управляющий блок, датчики рабочих параметров крана, контроллеры и другие блоки. Информационно-управляющий блок системы безопасности грузоподъемного крана может иметь и другое наименование, например, «Блок отображения информации», «Блок управления» и др. Датчики рабочих параметров крана включают в себя аналоговые, цифровые и дискретные датчики. Цифровые датчики рабочих параметров крана подключаются к линии связи непосредственно, а аналоговые датчики - через контроллеры. Контроллеры осуществляют сбор информации с группы датчиков, находящихся в одной рабочей зоне, и передачу этой информации в информационно-управляющий блок посредством шины последовательного CAN-интерфейса.
На фиг.1 представлено, в частности, соединение двух цифровых модулей 1 и 2 системы безопасности грузоподъемного крана с помощью предлагаемой комбинированной линии связи 3. Линия связи 3 включает в себя двухстороннюю линию 4 обмена данных (линию последовательного CAN интерфейса) и линию 5 электропитания модуля 2 от блока питания, встроенного в модуль 1 (на чертеже не показан).
Комбинированная линия связи 3, представленная на фиг.2, включает в себя четырехпроводный кабель 6, содержащий пару сигнальных проводов 7 и 8 линии 4 обмена данными, и дополнительно два провода линии 5 электропитания: питающий провод 9 и общий провод 10. Все провода заключены в общий экран. Кабель 6 имеет на концах электрические разъемные соединители 11 типа «вилка».
По данному примеру исполнения полезной модели линия связи снабжена двумя предохранительными блоками 12 и 13, каждый из которых включает в себя два самовосстанавливающиеся предохранители 14, встроенные в линию 4 обмена данными. Предохранительный блок 12 дополнительно содержит самовосстанавливающийся предохранитель 15, встроенный в линию 5 электропитания и связанный с питающим проводом 9.
Предохранительные блоки 12 и 13 выполнены в виде адаптеров, снабженных переходными кабелями 16 и 17 для подключения данных блоков к модулям 1 и 2 соответственно. Адаптер содержит корпус, в котором установлена плата, на которой смонтированы самовосстанавливающиеся предохранители, а на корпусе установлены два электрических разъемных соединителя 18 типа «розетка».
Переходные кабели 16 и 17 выполнены аналогично кабелю 6 и снабжены на концах электрическими разъемными соединителями 19 типа «вилка», аналогичными соединителям 11. Один из концов кабеля 6 через предохранительный блок 12 и переходной кабель 16 подключается к модулю 1, а другой конец кабеля 6 через предохранительный блок 13 и переходной кабель 17 подключается к модулю 2.
Самовосстанавливающиеся предохранители в настоящее время выпускаются различными фирмами: «Littelfuse», «Wayon», «GoodPoly», «Raychem» и др. Для настоящей полезной модели наиболее предпочтительными являются самовосстанавливающиеся предохранители типа FT600 фирмы «Raychem», так как они предназначены для цифровой передачи данных в телекоммуникационных сетях.
При включении информационно-управляющего блока 1 напряжение питания подается по двум проводам линии 6 электропитания на модуль 2 для питания электронных компонентов данного модуля и подключенных к нему, например, первичных преобразователей рабочих параметров крана.
Информационные и управляющие сигналы, которыми модуль 1 обменивается с модулем 2, в современных системах безопасности грузоподъемных кранов передаются в цифровом виде в соответствии с выбранным для данной системы интерфейсом. Управляющие сигналы от модуля 1 поступают на сигнальные входы/выходы модуля 2 через последовательно соединенные самовосстанавливающиеся предохранители 14 предохранительных блоков 12 и 13. Аналогичным образом через те же самовосстанавливающиеся предохранители 14 происходит передача в обратном направлении информационных сигналов от модуля 2 на вход/выход модуля 1.
При механическом повреждении комбинированной линии связи 3 и электрическом соединении одного или обоих сигнальных проводов 7 и 8 линии 4 обмена данными, например, сигнального провода 7 с питающим проводом 9 линии 5 электропитания, через самовосстанавливающийся предохранитель 14, последовательно подключенный с сигнальным проводом 7, течет повышенный ток, вызывающий разогрев данного самовосстанавливающегося предохранителя и резкое повышение его электрического сопротивления. При этом на индикаторе модуля 1 (на чертеже не показан) появляется сообщение о неисправности линии связи между модулями 1 и 2. В этом случае оператор крана должен выключить систему безопасности грузоподъемного крана и перевести кран в исходное положение. Дальнейшее функционирование грузоподъемного крана допустимо только при устранении повреждения в линии связи путем ее замены на новую с последующей проверкой линии связи.
Описанное устройство является лишь частным примером осуществления полезной модели. При реализации комбинированной линии связи могут использоваться также различные конструктивные исполнения ее элементов, отличающиеся от описанных в данной заявке и приведенных на рисунках, иллюстрирующих полезную модель. В частности, оба предохранительных блока 12 и 13 могут быть выполнены идентичными. Оба предохранительных блока могут быть встроены в модули системы безопасности грузоподъемного крана, а в качестве общего провода использован экран кабелей, что не меняет сущность предлагаемой полезной модели.
Заявленное устройство может быть изготовлено промышленным способом на приборостроительном заводе с использованием известных компонентов и технологий.