Датчики на ОНК

Общие сведения

Датчики ограничителя нагрузки крана ОНК – часть архитектуры прибора безопасности для самоходных кранов, производства ООО «АЭМЗ» (г. Арзамас). Прибор представляет собой комплексную систему безопасности подъемных сооружений. В зависимости от комплектации обеспечивает: ограничение грузоподъемности, координатную защиту, параметрическую регистрацию данных, ограничение рабочих движений на безопасном расстоянии от ЛЭП. Состоит из программируемого центрального блока обработки/отображения информации (БОИ или БОД), блока питания и коммутации, периферийных устройств – датчиков, контроллеров и преобразователей, и локальной сети физической передачи сигналов.

Датчики ОНК служат первичными генераторами сигналов. Производят измерение технологических параметров систем и агрегатов оборудования.

Архитектура

Исторически прибор безопасности ОНК строился на централизованном АЦП – аналого-цифровой преобразователе в программируемом блоке. Здесь результаты измерения физических величин, поступающие от датчиков в виде дискретных (аналоговых) сигналов преобразовывались в цифровые электрические сигналы, понятные алгоритмам машинной обработки. Однако, из-за низкой устойчивости аналоговых сигналов к помехам и изменениям температуры такая система демонстрировала недостаточную надежность.

Поэтому в новых моделях ОНК предусмотрено периферийное размещение контроллеров и АЦП, которые являются также разветвителями сети к комплекту дачиков.

Принцип действия

Датчики ОНК по принципу действия относятся к параметрическим (пассивным). Такие датчики при работе постоянно находятся под напряжением цепи управления. Изменение измеряемых параметров в них преобразуется в механическую деформацию чувствительного элемента и приводит к изменению параметров тока, проходящего через датчик.

Работу и устройство датчиков опишем на примере датчика вылета стрелы онк. Этот потенциометрический преобразователь выполнен по схеме, общей для класса датчиков угловых и линейных перемещений. К нему относятся датчики: пути, азимута, высоты и т.п. Эти датчики работают на опорном напряжении 3±10% В. В качестве чувствительного элемента здесь применен проволочный резистор. Его ось связана с валом датчика, а тот через редуктор – с одним из приводов механизма. При повороте оси резистора его сопротивление изменяется пропорционально углу поворота. Вместе с сопротивлением меняется напряжение, снимаемое со средней точки потенциометра. Дискретный электрический сигнал передается на вход АЦП периферийного контроллера для оцифровки и дальнейшей передачи на центральный блок (БОИ).

 Номенклатура и назначение датчиков

Приборы комплектуются датчиками ОНК 160 (140) в зависимости от требуемого функционала и характера оборудования. 

Датчик длины стрелы онк-160 и онк-140 служит для замера длины телескопической стрелы и передачи электроцепей на оголовок стрелы (освещение, концевой выключатель ограничителя подъема крюка, связь периферийных контроллеров оголовка и поворотной части).

Датчик азимута ОНК 140 и 160 измеряет угол горизонтального поворота платформы по отношению к шасси автокрана.

В приборе ОНК 140 датчик давления именуется преобразователем давления (ПрД). Представляет собой тензометрический мост сопротивления. Измеряет давление в гидросистеме подъема стрелы. Параметры давления в БОД преобразуются в значение усилия, создаваемого поднимаемым грузом.

Датчики угла выполнены по схеме компенсационных акселерометров. Стоимость датчика угла наклона онк зависит от модели, сложности конструкции, функционала и точности измерения.

Нестандартные решения

Разработчиками были учтены особенности работы специальных ГПМ. Так в архитектуре безопасности башенных кранов широко применены датчики ОНК-160Б – интегральные датчики перемещения. Они отличаются низкой чувствительностью к механическим воздействиям и изменению параметров окружающей среды (температура).

Козловые и мостовые краны, работающие в металлургии, комплектуются датчиками ОНК-160М. В состав датчика входит микроконтроллер АЦП, передающий по кабелю на блок отображения информации уже оцифрованный сигнал. Это повышает устойчивость системы к помехам и сильному магнитному полю.