Пожарная автоцестерна с подъемником АЦПК (ОАО «Пожтехника»)

Пожарная автоцестерна с коленчатым подъемником АЦПК предназначена для малых городов, где потребности пожарного состава могут быть обеспечены одной машиной, совмещающей функции цистерны и подъхемника с высотой подъема люльки до 24 метров.

Участники проекта:

менеджер

Калашников Алексей

инженеры-программисты

Сафонов Николай, Кириллов Николай (Sauer-Danfoss)

Задачи

Перед нженерами нашей компании и Sauer-Danfoss стояла сложная задача разработки системы управления для машины, в которой совместно работают несколько систем, а именно:
— система управления опорами автоцестерны;
— система управления подъемником, включающим поворотное основание, две стрелы, телескопический механизм и люльку, вращающуюся в продольной и поперечной плоскости;
— система безопасности для подъемника;
— система запуска/останова пожарного насоса, включая автоматическое включение/отключение КОМа;
— система управления двигателем и диагностика его состояния;
— дисплеи для отображения параметров работы машины и предупреждения об ошибках в работе и небезопасных режимах.

При этом необходимо было обеспечить управление всеми органами машины с нескольких пультов управления с разным приоритетом.

Решения

Для управления опорами был установлен 6-тисекционный гидрораспределитель Sauer-Danfoss PVG32 с электроуправлением. На базе машины установлен датчик горизонта, а в опорах датчики линейного перемещения и датчики давления. Благодаря этому были реализованы не только режимы ручного управления опорами с джойстиков, но так же автоматические режимы работы. Так было реализовано автоматическое вывешивание машины на опорах с полным выдвижением балок задних опор в автоматическом режиме и опускании опор до земли. Если машина установлена не ровно, то предусмотрен режим автоматического выравнивания, при котором за 3-4 секцнды происходит выдвижение/втягивание опор таким образом, чтобы платформа автоцестерны была расположена горизонтально по продольной и поперечной оси с точности до 0,5°. В результате процесс вывешивания машины занимает 30-35 секунд при требовании нормативов до 45 секунд.

Управление подъемником реализовано так же на гидрораспределителе PVG32, однако, поворот люльки вокруг вертикальной оси реализован отдельной гидростанцией, установленной в люльке для обеспечения более точной работы без необходимости тянуть гидролинии через весь механизм подъема. Все поворотные механизмы, а так же телескопическая стрела оснащены датчиками, благодаря которым определяется точная позиция люльки в пространстве. Таким образом были ограничены перемещения люльки в небезопасных условиях: замедление скорости и звуковой сигнал при приближении к границам рабочей зоны, остановка и звуковая индикация при достижении границы рабочей зоны. Рабочая зона при этом может быть разной в зависимости от выдвижения балок задних опор.

Отдельная система в рамках управления подъемником — система поддержания люльки в горизонтальном положении. В зависимости от показаний датчика угла наклона, система выдает управляющий сигнал на распределитель, в результате люлька перемещается для сохранения горизонтального положения.

Для запуска пожарного установлены датчики нажатия сцепления и давления воздуха. Таким образом процесс включения насоса полностью автоматизирован и состоит из нескольких стадий включения отдельной коробки отбора мощности на двигателе. При этом реализована регулировка оборотов двигателя, за счет чего можно регулировать подачу насоса.

Все операции могут выполняться тремя пультами управления. Главный — радиопульт IKUSI, с котого осуществляется управление подъемником, а так же включение и выключение агрегатов. Для работы в цеховых условиях служит проводной пульт. Во время работы оператор так же может находиться в люльке, где кроме джойстиков JS6000 так же расположен дисплей DP600 для отображения рабочей зоны и предупреждающих сигналов.

Пуско-наладка

Пуско-наладка происходила в течение 6 недель в феврале-марте 2012 года. За это время были решены проблемы с заменой одного из контроллеров, коих в системе 3 (в дополнение к 2 дисплеям и одному блоку расширения). Так же пришлось перераспределить функционал контроллеров, т.к. объем программы стал слишком велик. В результате основной блок программы располагается в контроллере MC088, а вспомогательные функции управления осуществляют контроллер MC038 в основании подъемного механизма и MC050 в люльке.

Ряд проблем был связан с недостаточно качественным исполнением механизмов, в результате чего показания датчиков сильно скакали и невозможно было осуществить достаточную точность работы подъемного механизма.

Отдельно была решена проблема с пультом радиоуправления, которые в некоторых случаях выдает паразитные сигналы, выходящие за рамки предусмотренных. Для таких случаев было принято решение выдавать сигнал об ошибке и обнулять выходной сигнал. Это позволило безопасно управлять подъемником, однако проблема в работе пульта управления должна быть решена заказчиком для достижения точной работы.