Дистанционно управление на строителна техника

Безжичните устройства за управление стават неизменна част във все повече сфери. В строителния сектор също имат своето приложение и полезни функции. Условията на работа и изискванията на клиентите налагат редица изисквания към тези устройства.
Ще разгледаме как последните тенденции са повлияли тяхното технологично усъвършенстване.

Бързо променящите се стандарти, натоварената работна среда и индивидуалните изисквания на клиентите са предизвикателствата пред производителите на дистанционни управления. Най-новите функции за дистанционно управление, които ще бъдат въведени скоро, дават добър поглед върху начина, по който работните места се адаптират към изискванията на стандартите и клиентите.

Пример за това е представянето на първия предавател от новата серия леки бутонни устройства на фирма Autec. Уредът предлага двупосочна радио комуникация, автоматично търсене на свободни честоти при стартиране и разполага с вградена двойна честота на излъчване, което дава възможност за работа при одобрени честоти в редица пазари по целия свят.

Контролните функции могат да бъдат променяни, посредством контролирано от менюто програмиране, а презареждащата се литиево–йонна батерия позволява по-дълга работа (до 40 часа) и не причинява стареене или проблеми с оперативната памет.

Magnetek Radio Controls също представя нова гама продукти от типа предаватели - MLTX2 belly box. Подходящ за стрелови камиони и автокранове, моделът предлага очакваните персонализирани функции и предавател с възможност за двупосочна обратна връзка и конфигурация.

Възможността за програмиране по време на работа е друго все по-често налагащо се изискване: предавателят Magnetek’s Enrange Flex Pro предлага това и до 12 бутона, които могат да бъдат конфигурирани с пропорционална функция, за включване/изключване или комбинация от двете. Устройството е класифицирано като NEMA 4 (IP66) за работа при екстремни условия на открито.

Комбинации
Следващата логична стъпка на производителя е Enrange MHR контролерът, който комбинира компонентите на радиоприемник и хидравличен контролер в едно устройство. Настройките могат да бъдат програмирани от офиса или на работната площадка. Системната конфигурация може лесно да бъде създавана, запазвана и прехвърляна. Двупосочната комуникация е необходима за всички подобни видове оборудване, а обратната връзка осигурява информация относно тегло на товара или скорост на вятъра, което осигурява на работника информация в реално време за условията на работната площадка и по този начин способства за избягване на инциденти.

Новата DUAL-H продуктова серия на фирма Ravioli е предназначена за хидравлични приложения, с опция за импулсна модулация на ширината /Pulse Width Modulation (PWM)/ - пропорционална система за задвижване на електро–хидравлични клапани.

От решаващо значение в съвременния дизайн е дисплеят на устройствата да бъде ясен. Големите, ясно структурирани дисплеи, предлагат възможност за индикация на различни видове информация, предупреждения или съобщения за грешки.

Идентификация
Идентификацията на потребителя е друго често срещано изискване. Последната опция на HBC е HBC –смарт картата, базирана на концепцията за пин картите и с размер като на кредитна карта. Служи за активиране на контрола и защита на системата от неоторизиран достъп. В допълнение HBC – смарт картата може да бъде конфигурирана индивидуално. За всеки отделен потребител, функции, свързани със сигурността, като шофиране в зони с ограничен достъп, могат да бъдат заключени или отключени, без допълнителни усилия.

Фирма Ikusi пусна на пазара новите тип I и II на модела устройства с безстепенни, пропорционални бутони - ТМ70. Моделът допълва фирмената гама бутонни устройства, като има предимството, в сравнение с традиционните двустепенни модели, да работи по-прецизно, особено при маневри с контрол на скоростта или потока. Оборудван е със сензори тип Hall – технология, основаваща се на електромагнитни полета.

Използването на дистанционни управления се разширява от традиционните промишлени товарачи и самостоятелно издигащи се кулокранове до мини верижни кранове, например. Специализираната в дистрибуция фирма Unic Cranes Europe предлага нов вид контролер с графичен дисплей, който показва важна информация за работния радиус или капацитета и оборотите на двигателя. Преди тази информация е била налична единствено върху капака на двигателя на крана.

Какво предстои
Перспективите за тази година са новите продукти да демонстрират как се развиват тенденциите в индустрията. Autec ще прибавят предавател и приемник към серията си TÜV Dynamic за хидравлични приложения, сертифицирана за безопасност. Предавателят FJR комбинира компактни размери (260 х 200 х 190 mm) с отлични възможности за конфигурация, благодарение на наличната широка гама от възможно задвижващи механизми. ARS приемникът добавя 6-осови контролни аналогови изхода към CAN интерфейса в компактен самозадвижващ се корпус. Magnetek реализира три нови продукта. Единият продукт е с ново поколение CAN – приемник, който може също да бъде използван за безжичен CAN – мост. Уредът функционира като безжичен модем, който предава CAN – съобщения. Приемникът е оборудван с два CAN – порта и кабел трета категория със спирачни изходи с твърд кабел. Спирачните изходи могат да бъдат конфигурирани като дигитални изходи. В такива случаи не се изискват спирачни изходи с твърд кабел. Компанията ще пусне на пазара и серията от преносими предаватели - Flex, чиито цветни дисплеи са с висока резолюция. Всички трансмитери ще разполагат с възможността за кабелна обратна връзка, посредством CAN връзка.

Magnetek представя и сертифицираните, сгласно ATEX, предаватели за потенциално взривоопасна среда. Моделите XLTX и MLTX2 отговарят на стандарта ATEX за зона 1, докато Flex серията ръчни предаватели отговарят на зона 2 от същия стандарт.

Jay Electronique обещава нова гама контролери с лесни за използване дисплеи и навигационни менюта, както и избор от конектори и интерфейс за лесна инсталация. Добрата поддръжка е възможна благодарение на системи, които са на модулен принцип и персонализирани.

Сигурността преди всичко
Над всичко останало, от определящо значение при разработването на дистанционни управления, е сигурността. Въвеждането на нови стандарти е водещо за производителите. На първо място при усъвършенстването на продуктите е приемането в световен мащаб на новите функционални стандарти за безопасност ISO 13849-1 и IEC 62061. Новият подход се основава на IEC 61508 – стандартът „майка” на всички останали стандарти за безопасност и покрива всички сфери на приложение - от ядрени до медицински, като дава напълно нов смисъл на ограничения обхват на използвания по-рано стандарт EN 954-1.

Две от най-важните нови концепции са новите методи за оценка намалението на риска за напълно „безопасно количествено определяне” и цялостния подход, който следи функционалната безопасност по време на целия жизнен цикъл на продукта.

Европейските норми, които се отнасят за излишната обработка на спирачната система и за концепцията за машинна безопасност, в зависимост от нивото на вътрешна безопасност (SIL), са причинили голямо объркване и спорове в промишления сектор. Става все по-трудно да бъде създадена строго определена продуктова спецификация и да се управляват разходите за производство, поради двусмисления и променлив характер на нормите и понятията. В крайна сметка всичко това се отразява на цената на радио - дистанционните управления.

Най-голям напредък в разработката на дистанционни урпавления има в Европа. Все по-често се използват усъвършенствани радио–дистанционни управления, като в това число влизат функционалните изисквания за безопасност, CAN bus интерфейси и възможностите за показване на сигнали за обратна връзка. Трябва да се има предвид, че в Америка и Азия тези нововъведения все още са ограничени до няколко приложения, тъй като голяма част от машините не са готови да се възползват от тях.

Отвъд границите
Доставката на дистанционни управления за развиващите се пазари и азиатския регион е допринесла за голяма промяна при износа на машини. Обикновените, евтини и надеждни радио–дистанционни управления се търсят на развиващите се пазари, тъй като те нямат необходимата инфраструктура за обслужване на по-сложните и усъвършенствани контролери.

Китай отчита огромен наплив от фирми за разпространение на дистанционни управления от Европа и Северна Америка. Също така и правилата за безопасност са все по-приемани в световен мащаб. Европейските норми за безопасност набират скорост в Северна Америка и Азия, като правят все по-важна необходимостта от световно признати стандарти като CE, ATEX и IEC. Въпреки това влиянието на Американския пазар не трябва да бъде подценявано.

Испанският производител на контролери Ikusi и базираният в Щатите Cervis отбелязват десетата годишнина от създаването на обединението Ikusi-Cervis, чиято цел е да се разшири американският пазар. Всичко показва, че американският пазар ще расте и използването на безжични технологии ще бъде все по-разпространено сред голям набор от машини и нарастващото разнообразие от пазарни сегменти.

Регулиране на радиочестотния спектър
Преминавайки към вечния въпрос за заетите честоти, трябва да се отбележи, че радиочестотният спектър се регулира по различен начин на различните пазари. Това се явява като непрестанно предизвикателство пред производителите. Европейският стандарт EN 300220 определя техника за спектрален достъп – „слушай преди да говориш” /Listen Before Talk (LBT)/, която изисква каналите да бъдат тествани периодично преди всяко второ предаване, като за избягване на заетите канали се използва системата AFA (Automatic Frequency Agility). Напълно различен подход се използва в САЩ. Системата се нарича FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum), съгласно стандарта FCC в щатите и има еквиваленти в други страни.

В Щатите радио комуникацията трябва да използва честота, която се променя периодично, съгласно договорена поредица, позната едновременно на предавателя и на приемника, но изглежда, че се избира на случаен принцип. Всеки канал може да бъде използван за много кратко време – десетки до стотици хилядни от секундата.
Европейският стандарт EN 300220 също така предлага комбиниране на FHSS и LBT в още по-мощна техника, за избягване на външна намеса. Техниката е адаптирана към FHSS системата, за да бъде постигнат най-добрия резултат за съвместно съществуване на всички видове ползватели на спектъра. Това се предлага в момента и в най-усъвършенстваната RRC система и се очаква да стане все по-разпространено през следващите години. Някои решения при дистанционните управления включват ръчно избиране на честоти, без да е необходимо да се отваря предавателното устройство. При този вариант обикновено се включва превключвател към предавателя и приемник, който може да сканира определен набор от честотни канали до намиране и включване към подходящ сигнал. Друго решение включва сканиране, от страна на предавателя, на честотите, при които има малка или няма никаква активност. Отново има изискване приемникът да може да сканира набор от честотни канали до намиране и включване към подходящ сигнал.

С поглед напред
HBC-radiomatic предлага набор от процедури за управление на честотите, за да се избегне прекъсване на работата.

Системата за автоматичен избор на честота (AFS) започва търсенето на свободен радио канал, веднага след като е активиран предавателят. В случай, че друг потребител се включи чрез радио система на същата честота, е необходимо единствено предавателят да бъде изключен и след това отново включен.

В допълнение, редица HBC системи са достъпни с напълно автоматизираната система за автоматичен избор на честота (AFS), чрез която непрекъснато могат да се откриват свободни радио чест‑оти. Ако радио каналът е зает, системата превключва автоматично на свободна честота за секунда. В този случай не е необходимо предавателят да се изключва и включва.

Бъдещето на дистанционните управления ще се определя от развитието при производството на кранове и подемни устройства. Технологията на дистанционните управления ще бъде разработвана според нуждите на този промишлен отрасъл. Най-общо казано, бъдещите решения трябва да бъдат по-гъвкави, като позволяват бърза инсталация и деинсталация, все по-интерактивни и с възможност за обмен на информация едновременно с няколко вида машини и оборудване.

Прогнозите на специалистите са, че контролерите ще стават все по-сложни, като в същото време цената им ще намалява. Въпреки това, в развиващите се страни ще продължава да има търсене на евтини и лесни за използване машини.

С внедряването на функции за безопасност и контрол, безжичните системи за управление ще се превърнат в основната контролна конзола за голям брой машини и приложения.

Радиоуправлението вече се използва за изпълнение на функции, за които никога досега не е било използвано, като например за сгъването и разгъването на самостоятелно - издигащ се кран. Използването на BUS средата и на компактните приемо–предаватели в днешно време е задължително.

Стабилен контрол
Вградената система за контрол на стабилността (HPSC) на фирма Palfinger помага на краниста да работи в условията на максимален комфорт и безопасност, по време на работа с машината, дори когато работната площадка е с ограничена площ. Системата регулира подемната сила на крана, в зависимост от положението, стабилността в момента и позицията на стрелата, за да бъде осигурена стабилността на машината в целия диапазон на работа. Операторът може по всяко време да следи текущото състояние на дисплея на операторската конзола или на дисплея на дистанционното управление. Интегрирането на цялата машинна система с CAN bus интерфейс означава, че може да бъде осъществявана диагностика чрез директно включване към диагностициращ софтуер на Palfinger. В резултат на това фирменият сервизен екип може да определи идеалните параметри за всеки клиентски контролер и да осъществи диагностика, в случай че е необходимо.