Тенденции современных систем связи

Дистанционное управление еще недавно представляло собой выносной пульт, связанный многожильным кабелем с электронными блоками, напичканными реле управления. Эти электронные блоки передают команду от пульта к исполнительным органам транспортного средства. Такое управление применяют и сегодня, но постоянно есть риск обрыва кабеля, и оператор хотя и чувствует себя более свободно, чем в кабине, все же ограничен в действиях.

В последнее время беспроводные устройства связи упорно вытесняют проводную связь. Это связано в первую очередь с постоянным снижением стоимости радиочастотных компонентов – радиотрансиверов, антенн и др. В то же время растет стоимость материалов для проводной связи. Сейчас наблюдается бум беспроводных технологий, беспроводную связь внедряют там, где требуется локальная связь на расстоянии от единиц до сотен метров. Даже на близком расстоянии стоимость прокладки и монтажа кабеля, цена разъемов и корпусов соединений может суммарно оказаться выше, чем использование интегрального приемопередатчика.

Процесс создания современных систем дистанционного беспроводного управления насчитывает не один десяток лет. Из многих предлагаемых методов передачи сигнала в наше время чаще применяют ультразвуковые, инфракрасные и радиочастотные системы. Лишь недавно появились надежные системы радиоуправления, и они тут же получили широчайшее распространение в области систем управления КМУ.

К чему стремимся

Появившаяся не так давно на рынке России итальянская компания Effer использует в своих моделях дистанционное управление, разработанное фирмой Scanreco. Пульт управления несложен, оператор установки его осваивает без труда, одновременно пульт весьма функционален. Он позволяет контролировать систему прогрессивного торможения Pro.Dec, управлять прогрессивной системой увеличения скорости выдвижения цилиндров HSS и руководить пропорциональным распределителем HAWE.

Шведский гигант – производитель кранов-манипуляторов HIAB комплектует свою технику как перекрестными рычагами управления, расположенными по обе стороны от кабины, так и системой дистанционного управления. Благодаря этому оператор КМУ может сам застропить груз и затем наблюдать за его перемещением, находясь в непосредственной близости.

Конструкторы предусмотрели два варианта дистанционного управления манипулятором: XSDrive и CombiDrive. Система управления HiDuo поставляется с пультом дистанционного управления XSDrive и интеллектуальной системой SPACE 4000. Система SPACE представляет собой компьютер, разработанный для того, чтобы ненавязчиво помогать оператору в управлении. Если оператор направит манипулятор в сектор с пониженной устойчивостью либо возникнет риск перегрузки, то система предупредит об опасности или при необходимости плавно остановит опасное движение. Среди ряда электронных функций SPACE 4000 можно выделить уникальную автоматическую систему контроля скорости (ASC), которая обеспечивает непрерывное, плавное увеличение грузоподъемности. Пульт ДУ XSDrive разработан с учетом эргономических требований и обеспечивает снятие нагрузки и напряжения с кистей рук и спины. Во время работы световые индикаторы отображают текущую информацию о работе крана и используемых режимах.

Краны-манипуляторы HIAB в версии HiPro поставляются с пультом управления CombiDrive2, интеллектуальной системой SPACE 5000 и распределителем V91. SPACE 5000 оснащается функцией перераспределения потоков гидравлического масла (PFD), что позволяет повысить производительность и обеспечить постоянную плавную работу крана-манипулятора. Три дисплея дают доступ к наиважнейшей информации о кране-манипуляторе. Кроме того, имеется так называемый «черный ящик», в котором «оседает» информация о нагрузках и параметрах эксплуатационных режимов. Рычаги обладают отличным быстродействием, что позволяет оператору легко и точно управлять краном.

Традиционно японская техника начинена всевозможными электронными изысками. Популярный мировой бренд KATO оснащает свои краны-манипуляторы полным радиоуправлением, пульт с ЖК-дисплеем, отражающим все необходимые показатели. Как опцию специалисты КАТО устанавливают на манипулятор электронные весы (лоадметр), показания которых выводятся на дисплей пульта управления. Очень важная функция – подача звукового сигнала при потере одним из аутригеров опоры, из-за чего возникает угроза опрокидывания грузовика, – также отражается на управляющем пульте.

Надо сказать, что звуковые сигналы вообще широко применяются в современных японских КМУ, впрочем, не только японских. На всех крановых установках марки NEOX компании Maeda используются звуковые предупреждения. Так, если при подъеме крюк приближается к концу стрелы, звучит предупредительный сигнал. NEOX также устанавливает радиоуправление на свои модели. В этом случае в наименовании модели появляется буква W, например MC-225AW. «W» значает Wireless – беспроводной. Предусмотрена возможность использования пульта и с проводным соединением, как в группе моделей MC-380. Но наиболее совершенны в смысле управления модели серии MC-500. В них предусмотрено, как и у КАТО, дистанционное управление аутригерами. Опоры имеют отдельные датчики давления, и менять положение аутригеров можно даже непосредственно в процессе работы. Оператору не надо несколько раз бегать и поправлять подкладки под опорами при подготовке машины к работе.

Одна из самых популярных марок КМУ в СНГ Unic принадлежит японской компании Furukawa. Хотелось бы обратить внимание на многозвенную электронную систему безопасности этого производителя – датчик длины телескопирования стрелы, датчик угла наклона стрелы, тензодатчик в оголовке стрелы и концевого выключателя. Электроника точно определяет массу поднимаемого груза и не дает возможности превысить грузоподъемность установки. Большинство моделей этого производителя также имеют системы радиоуправления.

Система дистанционного управления Palfinger, законодателя мод в мире кранов-манипуляторов, может быть дополнена цифровой системой передачи данных. Это открывает множество дополнительных возможностей, позволяющих сообщать оператору как текущие данные о нагрузках, так и сохранять данные о нагрузочном режиме в течение определенного периода времени.

Электронная система радиоуправления Paltronic 50, разработанная совместно компаниями Scanreco и Hetronix, накапливает данные о работе КМУ и управляет всеми ее электронно-гидравлическими устройствами. Система защиты от перегрузки OSK, разработанная специалистами Palfinger, блокирует любые опасные действия в случае перегрузки установки. Выведенные на пульт кнопки управления системой NOT-AUS при нажатии моментально остановят работу КМУ в экстренных случаях.

Современные радиосистемы управления позволяют для большего удобства работы оператора произвольно назначать те или иные рычаги и кнопки пульта в соответствии с действиями механизмов крана-манипулятора. Настраиваются также минимальные и максимальные скорости тех или иных функций и скорость разгона и останова. На некоторых «продвинутых» пультах даже предусмотрена установка режима включения основных движений только двумя руками одновременно, чтобы исключить возможность случайного нажатия.

Шведская фирма Amco Veba, хорошо известная в нашей стране во многом благодаря активному продвижению этого бренда мощным отечественным предприятием «Чайка-Сервис», еще в 2006 г. объявила, что будет весь ассортимент своих КМУ оснащать ручными дистанционными контроллерами пистолетного типа, разработанными по заказу Amco Veba компанией Hetronic. Систему радиоуправления обозначили как RRS (Radio Remote Standard). Дистанционный пульт работает на обычных батарейках. В пульт вмонтирован так называемый «черный ящик», который в электронном виде фиксирует все рабочие параметры. На дисплее оператор видит информацию о техническом состоянии крана-манипулятора и дополнительных агрегатов, а также сообщения о требуемом техническом обслуживании. С таким пультом оператор свободно может передвигаться, контролируя положение крана, занимать наиболее удобные места для обзора местности и состояния груза.

При всех положительных качествах у дистанционного управления есть, пожалуй, два недостатка. Первый заключается в том, что в процессе управления на электронную систему могут влиять какие-либо помехи извне, и управление даст сбой. Впрочем, разработчики предусмотрели и это: каждая система радиоуправления задает свой уникальный цифровой код, а специальный электронный блок постоянно этот код контролирует, так что рядом могут работать несколько радиоуправляемых машин, и помех работе каждой создаваться не будет. Ну а в тех случаях, когда даже теоретически надо исключить возможность сбоя работы системы управления, применяют технологию FHSS. Суть ее в том, что система радиоуправления при малейших помехах автоматически переходит на незанятый диапазон в пределах определенного спектра, а затем меняет рабочую частоту до 50 раз за секунду, уходя, таким образом, от возможных помех.

Для случая необходимости производства работ в местах, где запрещено применение радиоуправления, например, в аэропортах или около больниц, предусматривается как традиционное управление рычагами или джойстиком, так и путем подключения пульта управления к системам управления с помощью многожильного кабеля, но эта опция есть не на всех машинах.

Второй недостаток состоит в том, что беспроводное управление все-таки повышает цену установки в целом. И хотя стоимость блоков радиоуправления постепенно снижается, цена их остается на сегодняшний день высокой, и лишь это обстоятельство сдерживает повсеместное распространение беспроводных технологий.

А что же Россия?

Мы, как обычно, отстаем и пока, похоже, догнать даже не пытаемся. Занимаем свою нишу. Крупнейший отечественный производитель КМУ – Великолукский машзавод. Качество его КМУ, можно сказать без иронии, выше цены. И функционально продукция Велмаша удачно вписывается в требования сегодняшнего рынка. КМУ-90, КМУ-90-01 с грузовым моментом 90 кН.м востребованы как для перевозки различных грузов, так и при строительных работах, монтаже каркасных конструкций. А устанавливают КМУ на шасси КамАЗ, «Урал», МАЗ, ЗИЛ. Удачную компактную Z-образную систему складывания имеет гидроманипулятор ОМТ-120М-01. Большой выбор монтируемых рабочих инструментов, выпускаемых Велмашем, позволяет великолукским КМУ работать практически с любыми грузами.

К сожалению, даже видавшие виды японские КМУ, часто имеют преимущество перед нашей техникой в основном благодаря отличной гидравлике и системе дистанционного управления. Еще в 1980-е годы японские производители спецтехники тратили большие средства на то, чтобы создать надежные и долговечные гидросистемы, чтобы обеспечить краны-манипуляторы высокотехнологичными системами управления.

Балашихинский БАКМ декларирует, что производит КМУ с грузовым моментом от 4,6 до 21 тс.м, а в производстве использует импортную гидравлику. По согласованию с заказчиком завод может установить электрогидравлическую систему дистанционного управления, но распространения это предложение пока не получило.

Продукцию ЗАО «ИНМАН» можно разделить на три направления – спецтехника, навесное оборудование и основное направление – КМУ. У гидроманипуляторов «ИНМАН» неплохие характеристики грузоподъемности – от 200 кг до 2 т на максимальном вылете. Эти краны-манипуляторы хорошо себя зарекомендовали в качестве составной части передвижных мастерских разной направленности, их широко применяют для погрузки и эвакуации автомобилей, прицепов и полуприцепов седельных тягачей. По-видимому, на очереди модернизация систем управления КМУ, время настоятельно этого требует.

Перспективы

Есть попытки отечественных специалистов внедрить прогрессивные системы управления. ЗАО «Синтетик» более 15 лет работает в области модернизации кранов общепромышленного назначения и накопило опыт по внедрению современных систем дистанционного управления, в том числе работающих с помощью радиопульта, взамен старых громоздких релейно-контактных схем управления.

НПП «Резонанс» 20 лет разрабатывает и производит приборы систем контроля и управления для дорожно-строительной техники, приборы электрогидравлического управления и комплектующие систем безопасности грузоподъемных механизмов.

Однако нашим разработчикам трудно соревноваться с ведущими игроками этого рынка. Компания Hetronic Steuersysteme (Германия) получила свое название в 1986-м, а вообще занимается производством дистанционных радиосистем безопасности с 1982 г. Годовой оборот предприятия – около $550 млн.

Компания Autec зарегистрирована в 1986 г. как первый итальянский изготовитель систем дистанционного радиоуправления, а сегодня это всемирно известный производитель надежных и эргономичных пультов управления кранами. Компании Scanreco, Ikusi, Teleradio, HBC Radiomatic – это «цвет» конструкторских сил всего мира в области разработок дистанционных систем управления. Они надежно контролируют, чтобы конкурентов в их деятельности не возникало. Тем сложнее российским разработчикам внедрять свои, столь необходимые беспроводные системы управления.