JP2018002391A - Overhead crane controlling system and overhead crane controlling method - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress vibration of a suspended load by a simple operation.SOLUTION: An overhead crane controlling system has: a model calculation part 232 which calculates a model speed of a suspended load 6 conveyed by control object equipment on the basis of a control speed of the control object equipment based on a speed command value inputted via a push button switch and a ceiling crane system model; a control calculation part 231 which calculates a speed of the control object equipment so that the calculated model speed of the suspended load and a target speed of the suspended load are coincident with or approach each other, and outputs the calculated speed of the control object equipment as a control speed; and an actual control part 233 which controls an actual speed of the control object equipment on the basis of the outputted control speed. The target speed of the suspended load is a control speed, and the model calculation part 232 repeats calculation of the model speed of the suspended load and output thereof to the control calculation part 231 on the basis of the control speed calculated and outputted by the control calculation part 231 and the ceiling crane system model.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、天井クレーンシステムにおける天井クレーン制御システム及び天井クレーン制御方法の技術に関する。   The present invention relates to a technique of an overhead crane control system and an overhead crane control method in an overhead crane system.

吊荷の形状、重量、搬送経路が不特定の天井クレーンシステムでは、吊荷がつり下げられた状態で運搬されるため、トロリ／ガーダが停止すると、吊荷が振れ（揺れ）てしまうという課題がある。
熟練者であれば、このような吊荷の振れをとめることができるが、熟練者以外の人間が吊荷の振れをとめることは困難である。 In an overhead crane system where the shape, weight, and transport path of the suspended load are unspecified, the suspended load is transported in a suspended state, and therefore the suspended load swings (sways) when the trolley / girder stops. There is.
If it is an expert, it can stop the swing of such a suspended load, but it is difficult for people other than an expert to stop the swing of a suspended load.

このような天井クレーンシステムの振れ止制御方法として、例えば、特許文献１に記載の技術が開示されている。特許文献１には、「与えられた速度指令を加減速調整する加減速調整器と、前記加減速調整された速度指令によりロープで懸垂された負荷を走行させる駆動システムと、前記負荷の振れ角を電気的に検出する振れ角検出手段と、該振れ角検出手段によって検出された振れ角信号を前記駆動システムに負帰還することにより前記負荷の振れ止め制御を行い、前記負荷を目標位置に停止する停止点制御装置とを備えた振れ止め制御装置において、前記停止点制御装置は、定格速度よりも低い低速指令を与える速度設定器と、前記与えられた速度指令から前記低速指令に切替えるために、前記加減速調整器の入力を選択する信号選択回路とを備え、前記低速指令で与えられた速度からゼロ速度への減速開始時点及び該減速開始時点の減速度を演算し、前記減速開始時点で前記振れ止め制御を打ち切り、前記減速度を前記加減速調整器に設定することを特徴とする」振れ止め制御装置が記載されている（請求項１参照）。   As a steadying control method for such an overhead crane system, for example, a technique described in Patent Document 1 is disclosed. Patent Document 1 discloses that an “acceleration / deceleration adjuster for accelerating / decelerating a given speed command, a drive system for running a load suspended by a rope based on the speed command adjusted for acceleration / deceleration, and a deflection angle of the load. A swing angle detection means for electrically detecting the swing angle, and a swing angle signal detected by the swing angle detection means is negatively fed back to the drive system to control the swing of the load and stop the load at a target position. In the steady rest control device comprising the stop point control device, the stop point control device is provided with a speed setter for giving a low speed command lower than a rated speed, and for switching from the given speed command to the low speed command. A signal selection circuit for selecting an input of the acceleration / deceleration adjuster, and calculates a deceleration start time from the speed given by the low speed command to zero speed and a deceleration at the deceleration start time Abort the steadying control by the deceleration start point, the decrease is characterized in that the speed is set to the acceleration regulator "steadying control device has been described (see claim 1).

また、特許文献２に記載の技術も開示されている。特許文献２には、「天井クレーンの加速及び減速区間にて、２種類の加速度及び減速度による加速及び減速時間帯を有するパターンを発生する速度パターン発生装置、速度パターン発生装置より出力された速度指令に応じた電動機駆動信号を生成する速度制御出力装置、吊り荷の振れ角／振れ角速度を検出する振れ角検出装置及び天井クレーンの現在移動速度を検出する速度検出装置を設けることにより、加速区間では振れ周期をＴ、最大加速度をαとすると加速開始からＴ／２時間の加速度α／２の加速制御を行い、加速度α／２の加速制御後の加速度αの加速制御を天井クレーンの最高移動速度をＶMAXとした場合、ＶMAXーＴα／４速度まで行い、その後、ＶMAXまで加速を行うことと、振れ位相一定時の加速制御時に外乱等により振れ位相が固定位相から外れた場合は振れ位相の関係がθ2＋（θ’／ω）²＝（α／ｇ）²かつθ’＞０となるタイミングにてθ’＝０となるまで等速制御を行う。減速区間では振れ周期をＴ、最大減速度をーαとすると減速開始からＴ／２時間の減速度ーα／２の減速制御を行い、減速度ーα／２の減速制御後の減速度ーαの減速制御をＴα／４速度まで行い、その後、速度零まで減速を行うとともに、振れ位相一定時の減速制御時に外乱等により振れ位相が固定位相から外れた場合は振れ位相の関係がθ²＋（θ’／ω）²＝（α／ｇ）²かつθ’＜０となるタイミングにてθ’＝０となるまで等速制御を行うことを特徴とする」天井クレーンの振れ止め装置が記載されている（請求項１参照）。 The technique described in Patent Document 2 is also disclosed. Patent Document 2 states that “a speed pattern generator that generates a pattern having acceleration and deceleration time zones of two types of acceleration and deceleration in an acceleration and deceleration section of an overhead crane, and a speed output from the speed pattern generator. By providing a speed control output device that generates an electric motor drive signal according to a command, a swing angle detection device that detects the swing angle / swing angular velocity of a suspended load, and a speed detection device that detects the current moving speed of the overhead crane, an acceleration section Then, if the swing period is T and the maximum acceleration is α, acceleration control of acceleration α / 2 for T / 2 hours from the start of acceleration is performed, and acceleration control of acceleration α after acceleration control of acceleration α / 2 is the maximum movement of the overhead crane. When the speed is set to VMAX, the speed is increased to VMAX-Tα / 4 speed, and then the speed is increased to VMAX, and the vibration phase is fixed due to disturbance during acceleration control when the vibration phase is constant. When the phase deviates from the constant phase, constant speed control is performed until θ ′ = 0 at the timing when the relationship of the shake phase is θ2 + (θ ′ / ω) ² = (α / g) ² and θ ′> 0. In the deceleration zone, if the runout period is T and the maximum deceleration is -α, the deceleration is T / 2 hours from the start of deceleration-α / 2 deceleration control is performed, and the deceleration-deceleration after α / 2 deceleration control- The deceleration control of α is performed up to Tα / 4 speed, and then the speed is decreased to zero, and if the deflection phase deviates from the fixed phase due to disturbance or the like during deceleration control when the deflection phase is constant, the relationship of the deflection phase is θ ² + (Θ ′ / ω) ² = (α / g) ² and at the timing when θ ′ <0, constant speed control is performed until θ ′ = 0. (See claim 1).

さらに、特許文献３に記載の技術も開示されている。特許文献３には、「クレーン制御装置は、トロリーを駆動する走行モータの駆動力を制御装置に入力し、制御装置が所定の状態方程式から求められたオブザーバに基づいて、ロープの振れ速度推定値、振れ位置推定値及び外乱推定値を求める。制御装置が走行モータの速度操作指令信号を出力し、レギュレータにより速度操作指令信号からトロリーの速度、振れ速度推定値及び振れ位置推定値をそれぞれ調整した値を減算することによりトロリーの目標駆動力を求め、これを走行モータのトルク操作指令信号に変換すると共に、この信号から、外乱推定値から求められたトルク成分をキャンセルして走行モータのトルク指令信号を算出しこれによって走行モータをトルク制御する」クレーン振れ角検出方法及び装置、並びにクレーン振れ止め制御方法及び装置が記載されている（要約参照）。   Furthermore, the technique described in Patent Document 3 is also disclosed. Patent Document 3 states that “the crane control device inputs the driving force of the travel motor that drives the trolley to the control device, and the control device estimates the run-out speed of the rope based on the observer obtained from a predetermined state equation. The controller outputs the travel motor speed operation command signal, and the regulator adjusts the trolley speed, the shake speed estimate value, and the shake position estimate value from the speed operation command signal by the regulator. The target driving force of the trolley is obtained by subtracting the value, and this is converted into a torque operation command signal for the travel motor. From this signal, the torque component obtained from the estimated disturbance value is canceled and the torque command for the travel motor is calculated. Crane swing angle detection method and device for calculating a signal and controlling the torque of the traveling motor based on the signal, and crane steady rest Control methods and apparatus have been described (see Abstract).

そして、特許文献４に記載の技術も開示されている。特許文献４には、「吊荷を巻きロープで吊り下げ、水平に横行し、かつ巻きロープの巻上げ及び巻下げを行なうクレーンの振れ止め制御方法であって、Ｉｎｐｕｔ Ｓｈａｐｉｎｇ法により運搬クレーンの走行計画を作成する走行計画作成ステップと、前記走行計画に基づいてクレーンの運搬シミュレーションを行って残留振動幅を求める運搬シミュレーションステップと、前記残留振動幅が所定の閾値以下の場合に、自動運転作業指令を出力し、前記走行計画に基づき、横行し、かつロープの巻上げ及び巻下げにより目標位置まで運搬する自動運転制御ステップと、を有し、前記運搬シミュレーションステップにおいて、運搬する吊荷の重量を変化させて予めいくつかの重さで吊荷を実際のクレーンで運搬し、クレーンの速度指令に対する実際のクレーンの動作の伝達関数を計測しておき、実際に運搬するために吊荷を持ち上げた瞬間にその重さを計測し、その重さに近い２つの伝達関数を補間して伝達関数を求める、ことを特徴とする」クレーンの振れ止め制御方法が記載されている（請求項１参照）。   And the technique of patent document 4 is also disclosed. Patent Document 4 discloses a “crane steadying control method for hanging a suspended load with a winding rope, traversing horizontally, and lifting and lowering the winding rope. A travel plan creating step for creating a crane, a transport simulation step for obtaining a residual vibration width by carrying out a crane transport simulation based on the travel plan, and an automatic operation work command when the residual vibration width is a predetermined threshold value or less. An automatic operation control step that outputs, traverses and transports to a target position by hoisting and lowering the rope based on the travel plan, and changing the weight of the suspended load to be transported in the transport simulation step. Transport the suspended load with some weight in advance with an actual crane and Measure the transfer function of the crane at the time, measure the weight at the moment of lifting the suspended load for actual transportation, and interpolate two transfer functions close to the weight to determine the transfer function The crane steady-state control method is described (refer to claim 1).

特許第４２４７６９７号公報Japanese Patent No. 4247697 特許第３２２７４５５号公報Japanese Patent No. 3227455 特開２０１２−１１１５６１号公報JP 2012-111561 A 特許第４８８３２７２号公報Japanese Patent No. 4883272

特許文献１及び特許文献２に記載の技術は、トロリやガータの移動速度や吊りワイヤの振れ角等といったクレーンの挙動を観測する複数のセンサを使用し、イニシャルコストが高くなる課題がある。また、機械的な故障やセンシング数値の部材摩耗等に伴う測定精度の経時変化により、振れ止め操作や、その精度に不具合発生のリスクが高くなる課題がある。さらに工場内における生産・製造機械から発する電磁波のノイズ対策等を詳細に計画し、天井クレーンシステムが誤作動を起こすリスクを抑制する等の安全対策を実施することになる。また、定期的な高所に取り付けられたセンサに対するメンテナンス費用が発生する等の課題がある。   The techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 use a plurality of sensors for observing the behavior of the crane such as the moving speed of the trolley or garter, the swing angle of the suspension wire, and the like, and there is a problem that the initial cost is increased. In addition, there is a problem that the risk of the steadying operation and the occurrence of defects in the accuracy is increased due to a change in measurement accuracy with time due to a mechanical failure or member wear of a sensing value. In addition, the company will plan in detail measures against noise from electromagnetic waves emitted from production and production machines in the factory, and implement safety measures such as suppressing the risk of the overhead crane system malfunctioning. In addition, there is a problem that maintenance costs are incurred for sensors mounted at regular high places.

特許文献３に記載の技術は、煩雑で複雑な制御システムを構築することになる。これは計算負荷が高く、それに伴う設備コストも増大する課題がある。
特許文献４に記載の技術は、クレーンの型式、ガータスパン、揚程、さらには吊荷の質量等の多種多様な吊荷状態を再現し、実機クレーンの動作特性を予め把握することになる。その特性把握のための労力は多く、製品コストも増大する課題がある。 The technique described in Patent Document 3 constructs a complicated and complicated control system. This has a problem that the calculation load is high and the equipment cost is increased accordingly.
The technique described in Patent Document 4 reproduces various types of suspended loads such as crane type, garter span, lift, and mass of suspended loads, and grasps the operational characteristics of the actual crane in advance. There is much labor for grasping the characteristics, and there is a problem that the product cost increases.

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、簡単な操作で吊荷の振れを抑制することを課題とする。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to suppress the swing of a suspended load by a simple operation.

前記した課題を解決するため、本発明は、制御対象機器であるトロリ又はガーダを移動させる速度の指令値である速度指令値が入力される入力部と、前記入力された速度指令値に基づく前記制御対象機器の制御上の速度である制御速度と、所定の前記制御対象機器のモデルである制御対象機器モデルとに基づいて、前記制御対象機器によって運ばれる吊荷のモデル速度を算出するモデル演算部と、前記算出された吊荷のモデル速度と、吊荷の目標速度とが一致又は近づくよう、前記制御対象機器の速度を算出し、該算出した制御対象機器の速度を前記制御速度として出力する制御演算部と、前記出力された制御速度に基づいて、前記制御対象機器の実速度を制御する制御実行部と、を有し、前記吊荷の目標速度は、前記制御速度であり、前記モデル演算部は、前記制御演算部で算出され、出力された前記制御速度と前記制御対象機器モデルとに基づいて、前記吊荷のモデル速度を算出し、前記制御演算部へ出力することを繰り返すことを特徴とする。
その他の解決手段については後記する。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides an input unit to which a speed command value that is a speed command value for moving a trolley or girder that is a control target device is input, and the above-described speed command value based on the input speed command value. Model calculation for calculating a model speed of a suspended load carried by the control target device based on a control speed that is a control speed of the control target device and a control target device model that is a model of the predetermined control target device The speed of the control target device is calculated so that the calculated model speed of the suspended load and the target speed of the suspended load coincide with each other, or the calculated speed of the control target device is output as the control speed. And a control execution unit that controls the actual speed of the device to be controlled based on the output control speed, and the target speed of the suspended load is the control speed, The Dell calculation unit repeatedly calculates the model speed of the suspended load based on the control speed and the control target device model calculated and output by the control calculation unit, and outputs the model speed to the control calculation unit. It is characterized by that.
Other solutions will be described later.

本発明によれば、簡単な操作で吊荷の振れを抑制することができる。   According to the present invention, the swing of the suspended load can be suppressed with a simple operation.

第１実施形態に係る天井クレーンシステムＺ１の概略図である。It is the schematic of the overhead crane system Z1 which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る天井クレーン制御システムＺ２の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the overhead crane control system Z2 which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係るＤＳＰ２３及びＰＬＣ２４の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of DSP23 and PLC24 which concern on 1st Embodiment. 実制御システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a real control system. 第１実施形態に係るワイヤ長算出の方法を示す図である。It is a figure which shows the method of wire length calculation which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態における天井クレーンシステム制御で使用される各パラメータを説明するための図である。It is a figure for demonstrating each parameter used by the overhead crane system control in 1st Embodiment. 本実験における実験条件を示す図である。It is a figure which shows the experimental condition in this experiment. 実験条件でトロリ１を横行させたときにおけるトロリ１の速度の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the speed of the trolley 1 when the trolley 1 is made to traverse on experimental conditions. 実験においてトロリ１を横行させたときの、吊荷６の振れ具合を示す図である。It is a figure which shows the swing condition of the hanging load 6 when the trolley 1 is made to traverse in experiment. 非インチング制御が行われているときのトロリ１／ガーダ２の速度の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the speed of the trolley 1 / girder 2 when non-inching control is performed. インチング制御が行われているときのトロリ１／ガーダ２の速度の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the speed of the trolley 1 / girder 2 when inching control is performed. 第２実施形態に係るＤＳＰ２３ａ及びＰＬＣ２４の構成を示す制御ブロック図である。適宜、図２を参照する。It is a control block diagram which shows the structure of DSP23a and PLC24 which concern on 2nd Embodiment. Reference is made to FIG. 2 as appropriate. 第２実施形態に係る天井クレーンシステム制御の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the overhead crane system control which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る天井クレーンシステム制御の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the overhead crane system control which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施形態に係る天井クレーン制御システムＺ２ｃの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the overhead crane control system Z2c which concerns on 4th Embodiment. 第４実施形態に係る天井クレーンシステム制御の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the overhead crane system control which concerns on 4th Embodiment. 第５実施形態に係る天井クレーン制御システムＺ２ｄを示す図である。It is a figure which shows the overhead crane control system Z2d which concerns on 5th Embodiment. 第５実施形態に係るＤＳＰ２３ｄの構成を示す制御ブロック図である。It is a control block diagram which shows the structure of DSP23d which concerns on 5th Embodiment.

次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。   Next, modes for carrying out the present invention (referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

［第１実施形態］
（天井クレーンシステムＺ１）
図１は、第１実施形態に係る天井クレーンシステムＺ１の概略図である。
天井クレーンシステムＺ１は、トロリ（制御対象機器）１、ガーダ（制御対象機器）２、走行レール３を有している。
トロリ１は、ガーダ２上を横行するための車輪、ワイヤ４を巻き上げる又は巻き下げるための巻き取り装置１１を有している。ワイヤ４の先端には吊荷６をかけるためのフック５が備えられている。
ガーダ２には、トロリ１が横行する横行レールが備えられるとともに、走行レール３上をガーダ２が走行するための車輪が備えられている。
トロリ１の車輪によって、トロリ１がガーダ２の長手方向に横行する。また、ガーダ２の車輪によって、ガーダ２が走行レール３の長手方向に走行する。 [First Embodiment]
(Overhead crane system Z1)
FIG. 1 is a schematic diagram of an overhead crane system Z1 according to the first embodiment.
The overhead crane system Z1 includes a trolley (control target device) 1, a girder (control target device) 2, and a traveling rail 3.
The trolley 1 has wheels for traversing the girder 2 and a winding device 11 for winding or unwinding the wire 4. A hook 5 for applying a suspended load 6 is provided at the tip of the wire 4.
The girder 2 is provided with a traverse rail on which the trolley 1 traverses and wheels for the girder 2 to travel on the travel rail 3.
The trolley 1 traverses in the longitudinal direction of the girder 2 by the wheels of the trolley 1. Further, the girder 2 travels in the longitudinal direction of the travel rail 3 by the wheels of the girder 2.

ここで、ガーダ２の方向の移動を「横行」と称し、走行レール３の方向の移動を「走行」と称する。なお、「横行」、「走行」をあわせて「移動」と適宜称する。
ガーダ２が走行レール３上を走行し、かつ、トロリ１がガーダ２上を横行することにより、吊荷６が目的の位置まで運ばれる。そして、トロリ１がワイヤ４を巻き上げたり、巻き下げたりすることで、吊荷６の上げ下げが行われる。 Here, the movement in the direction of the girder 2 is referred to as “transverse”, and the movement in the direction of the travel rail 3 is referred to as “travel”. Note that “transverse” and “running” are collectively referred to as “movement”.
When the girder 2 travels on the traveling rail 3 and the trolley 1 traverses on the girder 2, the suspended load 6 is carried to a target position. And the trolley 1 winds the wire 4 up and down, and the hanging load 6 is raised and lowered.

（システム構成）
図２は、第１実施形態に係る天井クレーン制御システムＺ２の構成例を示す図である。
天井クレーン制御システムＺ２は、押しボタンスイッチ（入力部）２１、ＰＣ（Personal Computer）２２、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)２３、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）２４、インバータ２５、天井クレーンシステムＺ１を有する。天井クレーンシステムＺ１の構成は、図１に示すものと同様のため、図１と同一の符号を付して、説明を省略する。
ＰＣ２２では、ＤＳＰ２３や、ＰＬＣ２４で実行されるプログラムが作成される。作成されたプログラムは、ＤＳＰ２３や、ＰＬＣ２４に読み込まれる。 (System configuration)
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the overhead crane control system Z2 according to the first embodiment.
The overhead crane control system Z2 includes a push button switch (input unit) 21, a PC (Personal Computer) 22, a DSP (Digital Signal Processor) 23, a PLC (Programmable Logic Controller) 24, an inverter 25, and an overhead crane system Z1. Since the configuration of the overhead crane system Z1 is the same as that shown in FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG.
In the PC 22, a program to be executed by the DSP 23 and the PLC 24 is created. The created program is read into the DSP 23 or the PLC 24.

押しボタンスイッチ２１は、操作者が天井クレーンシステムＺ１を操作するための押しボタンであり、横行指令のための押しボタン、走行指令のための押しボタン、ワイヤ４の巻き上げ・巻き下げ指令のための押しボタンを有している。
押しボタンスイッチ２１は、例えば、紙面左から、横行用の押しボタン、走行用の押しボタン、巻き上げ・巻き下げ用の押しボタンが備えられている。横行用及び走行用の押しボタンは、ある方向へ走行を指令する押しボタンと、逆方向への走行を指令する押しボタンの２つが組となっている。また、巻き上げ・巻き下げ用の押しボタンでは、巻き上げ用の押しボタン、巻き下げ用の押しボタンの２つが組となっている。 The push button switch 21 is a push button for an operator to operate the overhead crane system Z1, a push button for a traverse command, a push button for a travel command, and a command for winding / lowering the wire 4. Has a push button.
The push button switch 21 includes, for example, a push button for traversing, a push button for traveling, and a push button for winding and lowering from the left side of the page. The traversing and traveling push buttons are a set of two buttons: a push button for instructing traveling in a certain direction and a push button for instructing traveling in the opposite direction. In addition, the push button for hoisting / lowering includes a push button for hoisting and a push button for lowering.

ＤＳＰ２３は、押しボタンスイッチ２１から入力される速度指令値等を基に、トロリ１／ガーダ２を制御するための速度である制御速度を算出し、ＰＬＣ２４へ出力する
ＰＬＣ２４は、ＤＳＰ２３から入力した制御速度となるようトロリ１／ガーダ２のモータ制御値を算出し、インバータ２５へ出力する。
インバータ２５は、ＰＬＣ２４から入力したモータ制御値をアナログ信号へ変換し、トロリ１／ガーダ２の駆動モータ１２（図４参照）へ出力する。
天井クレーンシステムＺ１におけるトロリ１／ガーダ２の駆動モータ１２は、インバータ２５から入力した信号に従って駆動する。 The DSP 23 calculates a control speed that is a speed for controlling the trolley 1 / girder 2 based on a speed command value or the like input from the push button switch 21, and outputs the control speed to the PLC 24. The PLC 24 controls the control input from the DSP 23. The motor control value of the trolley 1 / girder 2 is calculated so as to be the speed, and is output to the inverter 25.
The inverter 25 converts the motor control value input from the PLC 24 into an analog signal, and outputs the analog signal to the drive motor 12 of the trolley 1 / girder 2 (see FIG. 4).
The drive motor 12 of the trolley 1 / girder 2 in the overhead crane system Z1 is driven according to the signal input from the inverter 25.

また、図２に示すようにトロリ１の巻き取り装置１１には、巻き取り装置１１における回転変位を計測するロータリエンコーダ（ワイヤ長取得部）３１が備えられている。ロータリエンコーダ３１による計測結果は、ＤＳＰ２３に送信される。ＤＳＰ２３は、ロータリエンコーダ３１による計測結果を基に、吊荷６の巻き上げ速度、巻き下げ速度、ワイヤ長等を算出する。ワイヤ長は、吊荷６の巻き上げ速度又は巻き下げ速度に、押しボタンスイッチ２１の押下時間を乗算することで算出される。なお、ワイヤ長は、図示しないストッパの位置を基準とするのがよい。   As shown in FIG. 2, the winding device 11 of the trolley 1 is provided with a rotary encoder (wire length acquisition unit) 31 that measures the rotational displacement in the winding device 11. The measurement result by the rotary encoder 31 is transmitted to the DSP 23. The DSP 23 calculates the hoisting speed, the lowering speed, the wire length and the like of the suspended load 6 based on the measurement result by the rotary encoder 31. The wire length is calculated by multiplying the lifting speed or the lowering speed of the suspended load 6 by the pressing time of the push button switch 21. Note that the wire length is preferably based on the position of a stopper (not shown).

また、天井クレーンシステムＺ１には、ラインレーザ装置（ワイヤ長取得部、振れ周期計測部、振れ角計測部）３２が備えられている。ラインレーザ装置３２は、ワイヤ４の振れ位置を検出する。ラインレーザ装置３２の計測結果はＤＳＰ２３に送信され、ＤＳＰ２３はラインレーザ装置３２によって検出された振れ位置を基に、吊荷６の周期を算出し、さらに、算出した吊荷６の周期からワイヤ長や、ワイヤ角度を算出する。より詳細には、ＤＳＰ２３はラインレーザ装置３２によって検出された振れ位置の両端点をワイヤ４が往復する時間から吊荷６の周期を算出する。また、ＤＳＰ２３は、ラインレーザ装置３２によって検出された振れ位置からワイヤ角度を算出する。なお、ワイヤ角度は、ロータリエンコーダ３１以外の（ワイヤ角度計測専用の）ロータリエンコーダによる情報を基に算出されてもよい。
また、ラインレーザ装置３２が備えられていれば、ロータリエンコーダ３１は備えられていなくてもよい。 The overhead crane system Z1 is provided with a line laser device (wire length acquisition unit, run-out period measurement unit, run-out angle measurement unit) 32. The line laser device 32 detects the shake position of the wire 4. The measurement result of the line laser device 32 is transmitted to the DSP 23, and the DSP 23 calculates the cycle of the suspended load 6 based on the shake position detected by the line laser device 32, and further calculates the wire length from the calculated cycle of the suspended load 6. Or calculate the wire angle. More specifically, the DSP 23 calculates the period of the suspended load 6 from the time when the wire 4 reciprocates between the both end points of the shake position detected by the line laser device 32. Further, the DSP 23 calculates the wire angle from the shake position detected by the line laser device 32. Note that the wire angle may be calculated based on information from a rotary encoder other than the rotary encoder 31 (dedicated to wire angle measurement).
Further, if the line laser device 32 is provided, the rotary encoder 31 may not be provided.

算出されたワイヤ長、ワイヤ角度は、後記する天井クレーンシステムモデル（制御対象機器モデル）に反映される。なお、ワイヤ長、ワイヤ角度の取得は、本実施形態に記載された手法以外の手法が用いられてもよい。   The calculated wire length and wire angle are reflected in an overhead crane system model (control target device model) described later. In addition, methods other than the method described in this embodiment may be used for acquiring the wire length and the wire angle.

（ＤＳＰ２３及びＰＬＣ２４）
図３は、第１実施形態に係るＤＳＰ２３及びＰＬＣ２４の機能構成を示すブロック図である。
ＤＳＰ２３は、制御演算部２３１と、モデル演算部２３２とを有している。また、ＰＬＣ２４は、実制御部（制御実行部）２３３を有している。 (DSP23 and PLC24)
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the DSP 23 and the PLC 24 according to the first embodiment.
The DSP 23 includes a control calculation unit 231 and a model calculation unit 232. The PLC 24 includes an actual control unit (control execution unit) 233.

制御演算部２３１は、モデル演算部２３２からフィードバックされる吊荷６のモデル速度と、吊荷６の目標速度とを基に、トロリ１／ガーダ２の制御速度をモデル演算部２３２へ出力するとともに、実制御部２３３へ出力する（フィードフォワード出力）。
吊荷６のモデル速度及び吊荷６の目標速度については後記する。 The control calculation unit 231 outputs the control speed of the trolley 1 / girder 2 to the model calculation unit 232 based on the model speed of the suspended load 6 fed back from the model calculation unit 232 and the target speed of the suspended load 6. And output to the actual control unit 233 (feed forward output).
The model speed of the suspended load 6 and the target speed of the suspended load 6 will be described later.

モデル演算部２３２は、天井クレーンシステムモデルを用いて、制御演算部２３１から出力された制御速度で、トロリ１、ガーダ２、吊荷６等がどのような動きをするかをシミュレーションする。シミュレーションされた結果としての吊荷６のモデル速度が制御演算部２３１へフィードバックされる。
なお、モデル演算部２３２は、図２に示すロータリエンコーダ３１や、ラインレーザ装置３２等から得られた情報を基にワイヤ長や、ワイヤ角度等を算出し、算出したワイヤ長や、ワイヤ角度等を天井クレーンシステムモデルに反映させる。
制御演算部２３１及びモデル演算部２３２の処理については後記する。 The model calculation unit 232 uses the overhead crane system model to simulate how the trolley 1, the girder 2, the suspended load 6 and the like move at the control speed output from the control calculation unit 231. The model speed of the suspended load 6 as a result of the simulation is fed back to the control calculation unit 231.
The model calculation unit 232 calculates a wire length, a wire angle, and the like based on information obtained from the rotary encoder 31 and the line laser device 32 shown in FIG. 2, and the calculated wire length, the wire angle, etc. Is reflected in the overhead crane system model.
The processing of the control calculation unit 231 and the model calculation unit 232 will be described later.

また、実制御部２３３は制御演算部２３１から出力された制御速度で実際の天井クレーンシステムＺ１を制御する。具体的には、実制御部２３３は制御演算部２３１から出力された制御速度となるようトロリ１／ガーダ２のモータ制御値を算出し、インバータ２５へ出力する。
なお、本実施形態では、制御演算部２３１及びモデル演算部２３２がＤＳＰ２３に搭載されているものとしているが、これに限らず、ＰＬＣ２４に搭載されるものとしてもよい。 Further, the actual control unit 233 controls the actual overhead crane system Z1 at the control speed output from the control calculation unit 231. Specifically, the actual control unit 233 calculates the motor control value of the trolley 1 / girder 2 so as to achieve the control speed output from the control calculation unit 231, and outputs the motor control value to the inverter 25.
In this embodiment, the control calculation unit 231 and the model calculation unit 232 are mounted on the DSP 23. However, the present invention is not limited to this, and may be mounted on the PLC 24.

（実制御システム）
図４は、実制御システムの構成を示す図である。
実制御システムは、図２のＰＬＣ２４→インバータ２５→天井クレーンシステムＺ１におけるシステムである。
ＰＬＣ２４は、実制御部２３３（図３参照）が格納され、実行されているプログラミング領域２４１と、プログラミング領域２４１のプログラムに従って制御対象を制御するシーケンス制御領域２４２を有している。
インバータ２５は、シーケンス制御領域２４２から出力される制御信号に従って、天井クレーンシステムＺ１の駆動モータ１２を駆動させる。なお、図４における駆動モータ１２は、トロリ１（図１参照）の駆動モータ及びガーダ２（図２参照）の駆動モータである。 (Actual control system)
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the actual control system.
The actual control system is a system in the PLC 24 → the inverter 25 → the overhead crane system Z1 in FIG.
The PLC 24 has a programming area 241 in which an actual control unit 233 (see FIG. 3) is stored and is executed, and a sequence control area 242 that controls a control target in accordance with a program in the programming area 241.
The inverter 25 drives the drive motor 12 of the overhead crane system Z1 according to the control signal output from the sequence control region 242. 4 is a drive motor for the trolley 1 (see FIG. 1) and a drive motor for the girder 2 (see FIG. 2).

（天井クレーンシステム制御方法）
次に、図５及び図６を参照して、本実施形態に係る天井クレーンシステムモデルを説明する。図５及び図６において、図１と同様の構成については、図１と同一の符号を付して説明を省略する。なお、以降では、トロリ１の横行について記載しているが、ガーダ２の走行に対しても同様に制御可能である。
図５は、第１実施形態に係るワイヤ長算出の方法を示す図である。
図５において、Ｌ０はワイヤ４が最大限巻き上げられた時におけるワイヤ４の長さである。そして、ｖは巻き取り装置１１によるワイヤ４の巻き下げ速度又は巻き上げ速度である。
従って、Ｌ０の値は予めわかっているので、モデル演算部２３２は、ロータリエンコーダ３１からワイヤ４の巻き上げ速度又は巻き下げ速度といったワイヤ速度を取得すると、次の式（１）により現在のワイヤ長Ｌを算出する。なお、ここでは、ロータリエンコーダ３１から入力された情報を基にワイヤ長Ｌが算出されているが、前記したように、ラインレーザ装置３２から入力された情報を基にワイヤ長Ｌが算出されてもよい。 (Control method for overhead crane system)
Next, the overhead crane system model according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. 5 and 6, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. In the following description, the traversing of the trolley 1 is described, but it is possible to similarly control the traveling of the girder 2.
FIG. 5 is a diagram illustrating a wire length calculation method according to the first embodiment.
In FIG. 5, L0 is the length of the wire 4 when the wire 4 is wound up to the maximum. In addition, v is a winding speed or a winding speed of the wire 4 by the winding device 11.
Therefore, since the value of L0 is known in advance, when the model calculation unit 232 obtains the wire speed such as the winding speed or the lowering speed of the wire 4 from the rotary encoder 31, the current wire length L is obtained by the following equation (1). Is calculated. Here, the wire length L is calculated based on the information input from the rotary encoder 31, but as described above, the wire length L is calculated based on the information input from the line laser device 32. Also good.

Ｌ＝Ｌ０＋ｖ・ｔ ・・・ （１） L = L0 + v · t (1)

ここで、ｔは、巻き取り装置１１がワイヤ４を巻き上げ又は巻き下げている時間である。この時間は、押しボタンスイッチ２１を押下している時間と一致する。なお、式（１）はｖが一定の場合における式であり、ｖが一定でない場合、式（１）のｖ・ｔの項は、速度の時間積分値となる。   Here, t is a time during which the winding device 11 winds or unwinds the wire 4. This time coincides with the time during which the push button switch 21 is pressed. Expression (1) is an expression when v is constant. When v is not constant, the term of v · t in Expression (1) is a time integral value of speed.

図６は、第１実施形態における天井クレーンシステム制御で使用される各パラメータを説明するための図である。
図６において、原点Ｏはトロリ１の出発点である。そして、ｕはトロリ１の原点からの横行距離を示している。また、Ｌはワイヤ４の長さであり、図５で説明した手法によって算出される。
θは、トロリ１の鉛直軸とワイヤ４とがなす角である。この角度は、ロータリエンコーダ３１や、ラインレーザ装置３２から入力される情報を基に算出されるものである。 FIG. 6 is a diagram for explaining each parameter used in the overhead crane system control in the first embodiment.
In FIG. 6, the origin O is the starting point of the trolley 1. U represents a traversing distance from the origin of the trolley 1. L is the length of the wire 4 and is calculated by the method described in FIG.
θ is an angle formed by the vertical axis of the trolley 1 and the wire 4. This angle is calculated based on information input from the rotary encoder 31 or the line laser device 32.

以下に、図６を参照しつつ、モデル演算部２３２における処理を説明する。
図６に示す天井クレーンシステムモデルにおいて、吊荷６における運動方程式は、以下の式（２）となる。なお、これ以降において、時間微分を数式中では変数の上に点をうつことで示すが、本文中ではｄ●／ｄｔの形式で示す。 Hereinafter, the processing in the model calculation unit 232 will be described with reference to FIG.
In the overhead crane system model shown in FIG. 6, the equation of motion of the suspended load 6 is the following equation (2). In the following, time differentiation is indicated by placing a point on a variable in the mathematical expression, but in the text, it is indicated in the form of d ● / dt.

なお、ｍは吊荷の質量であり、ｇは重力加速度である。   Here, m is the mass of the suspended load, and g is the gravitational acceleration.

そして、ｓｉｎθ≒θ、ｃｏｓθ≒１を用いると、式（２）は以下の式（３）となる。   When sin θ≈θ and cos θ≈1 are used, the expression (2) becomes the following expression (3).

そして、式（３）をラプラス変換することにより、以下の式（４）が得られる。なお、式（５）において、Ｘ＝ｘ（ｓ）であり、Ｕ＝ｕ（ｓ）である。   And the following formula | equation (4) is obtained by carrying out Laplace transformation of Formula (3). In Equation (5), X = x (s) and U = u (s).

式（４）から状態方程式は以下の式（５）で与えられる。   From equation (4), the equation of state is given by equation (5) below.

以下、図３を参照して、本実施形態における処理を説明する。
まず、押しボタンスイッチ２１を介して、トロリ１／ガーダ２の速度指令値が入力される。
すると、最初の段階では、モデル演算部２３２からのフィードバック入力がないため、制御演算部２３１は、入力されたトロリ１／ガーダ２の速度指令値を制御速度としてモデル演算部２３２へ出力する。これとともに、制御演算部２３１は、トロリ１／ガーダ２の速度指令値を制御速度として実制御部２３３へ出力する。 Hereinafter, the processing in this embodiment will be described with reference to FIG.
First, the speed command value of the trolley 1 / girder 2 is input via the push button switch 21.
Then, since there is no feedback input from the model calculation unit 232 in the first stage, the control calculation unit 231 outputs the input speed command value of the trolley 1 / girder 2 to the model calculation unit 232 as a control speed. At the same time, the control calculation unit 231 outputs the speed command value of the trolley 1 / girder 2 to the actual control unit 233 as the control speed.

モデル演算部２３２では、入力されたトロリ１／ガーダ２の制御速度（ｄｕ／ｄｔ｜_ｃｏｎ）と、天井クレーンシステムモデルの式（５）に従って、吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}が算出される。算出された吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}は、制御演算部２３１にフィードバック入力される。なお、式（５）におけるｕはトロリ１／ガーダ２の変位であるが、これはトロリ１／ガーダ２の制御速度（ｄｕ／ｄｔ｜_ｃｏｎ）を積分することによって得られるものである。
また、ここでの、吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}は、式（５）でのｄｘ／ｄｔに相当する。 The model calculation unit 232 calculates the model speed dx / dt | _{model of} the suspended load 6 according to the input control speed (du / dt | _con ) of the trolley 1 / girder 2 and the expression (5) of the overhead crane system model. Is done. The calculated model speed dx / dt | _model of the suspended load 6 is fed back to the control calculation unit 231. Note that u in Equation (5) is the displacement of the trolley 1 / girder 2, and this is obtained by integrating the control speed (du / dt | _con ) of the trolley 1 / girder 2.
The model speed dx / dt | _model of the suspended load 6 here corresponds to dx / dt in the equation (5).

制御演算部２３１では、モデル演算部２３２からフィードバック入力された吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}と、吊荷６の目標速度ｄｘ／ｄｔ｜_ｒｅｆとを比較し、吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}と、吊荷６の目標速度ｄｘ／ｄｔ｜_ｒｅｆとが一致又は近くなるよう、トロリ１／ガーダ２の制御速度ｄｕ／ｄｔ｜_ｃｏｎを算出する。
なお、吊荷６の目標速度ｄｘ／ｄｔ｜_ｒｅｆは、現在のトロリ１／ガーダ２の制御速度ｄｕ／ｄｔ｜_ｃｏｎである。本実施形態は、天井クレーン制御システムＺ２は吊荷６の振れを抑制することが目的であるが、これはトロリ１／ガーダ２の移動速度と、吊荷６の移動速度の相対値が０となることを意味するためである。 The control computation unit 231 compares the model speed dx / dt | _model of the suspended load 6 fed back from the model computation unit 232 with the target speed dx / dt | _ref of the suspended load 6 and compares the model speed of the suspended load 6 with the model speed dx / dt | The control speed du / dt | _con of the trolley 1 / girder 2 is calculated so that dx / dt | _model and the target speed dx / dt | _{ref of} the suspended load 6 coincide with each other.
The target speed dx / dt | _ref of the suspended load 6 is the current control speed du / dt | _con of the trolley 1 / girder 2. The purpose of this embodiment is to suppress the swing of the suspended load 6 in the overhead crane control system Z2. This is because the relative value of the moving speed of the trolley 1 / girder 2 and the moving speed of the suspended load 6 is 0. It means to become.

吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}と、吊荷６の目標速度ｄｘ／ｄｔ｜_ｒｅｆ（＝トロリ１／ガーダ２の制御速度ｄｕ／ｄｔ｜_ｃｏｎ）との差が小さい場合（所定の微小値未満の場合）、制御演算部２３１は、吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}と、吊荷６の目標速度ｄｘ／ｄｔ｜_ｒｅｆ（＝トロリ１／ガーダ２の制御速度ｄｕ／ｄｔ｜_ｃｏｎ）とを一致させる。しかしながら、吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}と、吊荷６の目標速度ｄｘ／ｄｔ｜_ｒｅｆ（＝トロリ１／ガーダ２の制御速度ｄｕ／ｄｔ｜_ｃｏｎ）との差が大きい場合（所定の微小値以上の場合）、トロリ１／ガーダ２の速度が大きく変更されると、吊荷６の振れが大きくなる等の事象が発生し、好ましくない。そのため、吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}と、吊荷６の目標速度ｄｘ／ｄｔ｜_ｒｅｆとの差が大きい場合、制御演算部２３１は、吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}を、吊荷６の目標速度ｄｘ／ｄｔ｜_ｒｅｆ（＝トロリ１／ガーダ２の制御速度ｄｕ／ｄｔ｜_ｃｏｎ）近づけるよう変更する。 When the difference between the model speed dx / dt | _model of the suspended load 6 and the target speed dx / dt | _ref (= control speed du / dt | _{con of the} trolley 1 / girder 2) of the suspended load 6 is small (predetermined minute) When the value is less than the value, the control calculation unit 231 determines the model speed dx / dt | _model of the suspended load 6 and the target speed dx / dt | _ref (= the controlled speed du / dt | of the trolley 1 / girder 2). _con )). However, if the difference between the model speed dx / dt | _model of the suspended load 6 and the target speed dx / dt | _ref (= the control speed du / dt | _{con of the} trolley 1 / girder 2) of the suspended load 6 is large (predetermined) If the speed of the trolley 1 / girder 2 is significantly changed, an event such as a large swing of the suspended load 6 occurs, which is not preferable. Therefore, when the difference between the model speed dx / dt | _model of the suspended load 6 and the target speed dx / dt | _ref of the suspended load 6 is large, the control calculation unit 231 determines the model speed dx / dt | _{model of the} suspended load 6. Is changed so as to approach the target speed dx / dt | _ref (= control speed du / dt | _{con of the} trolley 1 / girder 2) of the suspended load 6.

制御演算部２３１におけるｄｕ／ｄｔ｜_ｃｏｎの算出方法は、例えば、ＤＭＭ（Dual Model Matching）による方法や、最急降下法等が用いられてもよい（ＤＭＭについては、Tagawa, Y., Tagawa, R. and Stoten, D.P., 2009, “Characteristic transfer function matrix-based linear feedback control system analysis and synthesis”. International Journal of Control, 82-4, 585-602.を参照）。 For example, a method using DMM (Dual Model Matching) or a steepest descent method may be used as the calculation method of du / dt | _con in the control arithmetic unit 231 (for DMM, Tagawa, Y., Tagawa, R and Stoten, DP, 2009, “Characteristic transfer function matrix-based linear feedback control system analysis and synthesis”. See International Journal of Control, 82-4, 585-602.).

（実験結果）
次に、図７〜図９を参照して、本実施形態に係る天井クレーンシステム制御の効果を示す実験結果を示す。
図７は、本実験における実験条件を示す図である。図７の上段は、本実験におけるワイヤの巻き上げ条件を示し、図７の下段は、トロリ１の走行条件を示している。図７の下段において、横軸は時間を示し、縦軸はトロリ１の速度を示している。
ここでは、トロリ１がガーダ２上を横行している結果を示すが、ガーダ２が走行レール３上を走行している場合も同じである。
図７の上段に示すように、１０ｍつりさげられている吊荷６を０．３５ｍ／ｓの速度で巻き上げつつ、図７の下段に示す時間変化でトロリ１に１０秒間（図７下段のｔ０からｔ１まで）横行させる指令を与えた状態で本実施形態に係る天井クレーンシステム制御を行った。その後、トロリ１は速度０ｍ／ｓになるまで減速しているが、この間も、ＤＳＰ２３は、制御演算部３３１が算出した制御速度に基づくトロリ１の速度制御（減速制御）を行っている。これは、指令が停止して、すぐにトロリ１の速度制御も停止してしまうと、吊荷６の振れが止まらなくなってしまうからである。 (Experimental result)
Next, with reference to FIGS. 7-9, the experimental result which shows the effect of the overhead crane system control which concerns on this embodiment is shown.
FIG. 7 is a diagram showing experimental conditions in this experiment. The upper part of FIG. 7 shows the wire winding conditions in this experiment, and the lower part of FIG. 7 shows the traveling conditions of the trolley 1. In the lower part of FIG. 7, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the speed of the trolley 1.
Here, the result of the trolley 1 traversing the girder 2 is shown, but the same applies when the girder 2 is traveling on the traveling rail 3.
As shown in the upper part of FIG. 7, the suspended load 6 suspended by 10 m is wound up at a speed of 0.35 m / s, while the time change shown in the lower part of FIG. To t1) The overhead crane system control according to the present embodiment was performed in a state where a command to traverse was given. Thereafter, the trolley 1 is decelerated until the speed reaches 0 m / s. During this time, the DSP 23 performs speed control (deceleration control) of the trolley 1 based on the control speed calculated by the control calculation unit 331. This is because if the command is stopped and the speed control of the trolley 1 is immediately stopped, the swing of the suspended load 6 cannot be stopped.

図８は、図７に示す条件でトロリ１を横行させたときにおけるトロリ１の速度の時間変化を示す図である。
図８は、図７と同様、横軸は時間を示し、縦軸はトロリ１の速度を示している。
図８において、符号Ｌ１（実線）は本実施形態に示す天井クレーンシステム制御を行った場合におけるトロリ１の速度の変化を示している。また、符号Ｌ２（破線）は何も制御を行わずにトロリ１を横行させた場合におけるトロリ１の速度の変化を示している。なお、符号Ｌ２では、操作者が押しボタンスイッチ２１を離すとすぐにトロリ１の速度が低下しているが、前記したように、実際には、トロリ１の速度がある速度になるまで制御が続く。
図８に示すように、符号Ｌ２は、図７の下段に示すグラフと同様の波形を示している（ただし、レールとの摩擦や、外乱等に由来するゆらぎが生じている）。これに対して、符号Ｌ１は、速度が変化している様子がみてとれる。これは、本実施形態に係る天井クレーンシステム制御によって、トロリ１の速度が制御されているためである。具体的には、制御演算部２３１が、トロリ１の速度と、吊荷６の速度とが一致するように、言い換えれば、トロリ１と、吊荷６の相対速度が０となるよう、トロリ１の速度を制御している。このようにすることで、トロリ１と、吊荷６の相対速度が０となる、すなわち、吊荷６の振れが抑制される。 FIG. 8 is a diagram showing a temporal change in the speed of the trolley 1 when the trolley 1 is traversed under the conditions shown in FIG.
As in FIG. 7, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the speed of the trolley 1 as in FIG. 7.
In FIG. 8, the code | symbol L1 (solid line) has shown the change of the speed | rate of the trolley 1 at the time of performing the overhead crane system control shown to this embodiment. Moreover, the code | symbol L2 (dashed line) has shown the change of the speed | rate of the trolley 1 when the trolley 1 is traversed without performing any control. It should be noted that in the reference L2, the speed of the trolley 1 decreases as soon as the operator releases the push button switch 21, but as described above, the control is actually performed until the speed of the trolley 1 reaches a certain speed. Continue.
As shown in FIG. 8, the symbol L2 shows the same waveform as the graph shown in the lower part of FIG. 7 (however, fluctuations due to friction with the rail, disturbance, etc. occur). On the other hand, it can be seen that the speed of the code L1 is changing. This is because the speed of the trolley 1 is controlled by the overhead crane system control according to the present embodiment. Specifically, the control calculation unit 231 causes the trolley 1 so that the speed of the trolley 1 and the speed of the suspended load 6 coincide, in other words, the relative speed of the trolley 1 and the suspended load 6 becomes zero. The speed of the is controlled. By doing in this way, the relative speed of the trolley 1 and the suspended load 6 becomes 0, that is, the swing of the suspended load 6 is suppressed.

図９は、本実験においてトロリ１を横行させたときの、吊荷６の振れ具合を示す図である。図９において、横軸は時間を示し、縦軸は吊荷６の変位を示している。ここで、吊荷６の変位は、操作開始時点の吊荷６の位置を０としている。
ここで、符号Ｌ１１（実線）は本実施形態に示す天井クレーンシステム制御を行った場合における吊荷６の変位の変化を示している。また、符号Ｌ１２（破線）は何も制御を行わずトロリ１を横行させた場合における吊荷６の変位の変化を示している。
また、操作指令時間は、図８及び図７と同様、１０秒間である。図９のｔ１１からｔ１２は、トロリ１の速度制御が行われている時間（図７で説明した減速制御を含む時間）である。 FIG. 9 is a diagram showing the swinging condition of the suspended load 6 when the trolley 1 is traversed in this experiment. In FIG. 9, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the displacement of the suspended load 6. Here, the displacement of the suspended load 6 is set to 0 at the position of the suspended load 6 at the start of the operation.
Here, the code | symbol L11 (solid line) has shown the change of the displacement of the suspended load 6 when the overhead crane system control shown to this embodiment is performed. Moreover, the code | symbol L12 (broken line) has shown the change of the displacement of the hanging load 6 when nothing is controlled and the trolley 1 is made to traverse.
The operation command time is 10 seconds as in FIGS. 9 is a time during which the speed control of the trolley 1 is performed (a time including the deceleration control described in FIG. 7).

符号Ｌ１２に示すように、本実施形態に係る制御を行わない場合、操作終了後、吊荷６が大きく振れている。その振れ幅は、図９に示すように、０．４２５ｍである。ちなみに、０．４２５ｍは、吊荷６の振れ幅の中心から、振れ幅の最大値までの距離である。
これに対し、符号Ｌ１１に示すように、本実施形態に係る制御が行われると、操作終了後の吊荷６の振れは抑制される。その振れ幅は、図９示すように、０．０２５ｍである。
なみに、０．０２５は、吊荷６の振れ幅の中心から、振れ幅の最大値までの距離である。 As indicated by reference numeral L12, when the control according to the present embodiment is not performed, the suspended load 6 is greatly shaken after the operation is completed. The deflection width is 0.425 m as shown in FIG. Incidentally, 0.425 m is the distance from the center of the swing width of the suspended load 6 to the maximum value of the swing width.
On the other hand, as indicated by reference numeral L11, when the control according to the present embodiment is performed, the swinging of the suspended load 6 after the operation is suppressed is suppressed. The deflection width is 0.025 m as shown in FIG.
Incidentally, 0.025 is the distance from the center of the swing width of the suspended load 6 to the maximum value of the swing width.

このように、第１実施形態によれば、熟練者でなくても、吊荷６の振れをとめることができる。さらに、操作者は、これまでの操作と同じ操作で、吊荷６の振れをとめることができる。
また、操作指令値と、ワイヤ長、ワイヤ角度のみで制御が可能であるため、センサの数を極力少なくすることができる。
このように、センサの数を少なくすることで、イニシャルコストを抑えることができる。また、多数のセンサを使用しないため、観測ノイズの影響を少なくすることができる。
さらに、センサの数を少なくする使用しないことからメンテナンスコストを下げることができる。
また、センサの数を少なくすることで、センサの故障や、センサの経時劣化や、電磁ノイズの影響等による不具合の発生を抑えることができる。また、センサの故障や、センサの経時劣化や、電磁ノイズの影響等による不具合の発生を抑えることができることにより、天井クレーンシステムＺ１がコントロール不可に陥ることを抑えることができるので、安全対策にかけるコストを軽減することができる。 Thus, according to 1st Embodiment, even if it is not an expert, the swing of the suspended load 6 can be stopped. Furthermore, the operator can stop the swing of the suspended load 6 by the same operation as the previous operation.
Moreover, since control is possible only with the operation command value, the wire length, and the wire angle, the number of sensors can be reduced as much as possible.
Thus, the initial cost can be suppressed by reducing the number of sensors. Moreover, since many sensors are not used, the influence of observation noise can be reduced.
Furthermore, the maintenance cost can be reduced because the number of sensors is not used and is not used.
Also, by reducing the number of sensors, it is possible to suppress the occurrence of malfunctions due to sensor failure, sensor deterioration over time, and electromagnetic noise. In addition, since it is possible to suppress the occurrence of malfunctions due to sensor failure, sensor deterioration over time, electromagnetic noise, and the like, it is possible to suppress the overhead crane system Z1 from being uncontrollable, so that safety measures are taken. Cost can be reduced.

さらに、式（５）等に基づくモデル速度や、ＤＭＭ等による制御速度の算出は、特許文献３に記載の技術よりシンプルである。そのため、本実施形態に係る天井クレーン制御システムＺ１は、特許文献３に記載の技術より構成をシンプルにすることができ、設備コストの軽減を実現することができる。
また、ワイヤ長、ワイヤ角度のみが取得されればよいので、天井クレーンシステムＺ１の動特性把握のための労力を軽減することができる。 Furthermore, the calculation of the model speed based on Equation (5) or the like, or the control speed using DMM or the like is simpler than the technique described in Patent Document 3. Therefore, the overhead crane control system Z1 according to the present embodiment can have a simpler configuration than the technique described in Patent Document 3, and can realize a reduction in equipment cost.
Further, since only the wire length and the wire angle need be acquired, the labor for grasping the dynamic characteristics of the overhead crane system Z1 can be reduced.

また、ロータリエンコーダ３１や、ラインレーザ装置３２からの情報を基に、ワイヤ長が算出され、天井クレーンシステムモデルに反映されることで、トロリ１／ガーダ２が移動中にワイヤの長さが変化しても、第１実施形態に係る制御を行うことができる。   Further, the wire length is calculated based on information from the rotary encoder 31 and the line laser device 32 and reflected in the overhead crane system model, so that the length of the wire changes while the trolley 1 / girder 2 is moving. Even so, the control according to the first embodiment can be performed.

なお、ロータリエンコーダ３１や、ラインレーザ装置３２は省略可能である（センサレス）。この場合、モデル演算部２３２は、天井クレーンシステムモデル（具体的には式（５））のみを用いた数値シミュレーションによって吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}を算出する。このとき、ワイヤ４の巻き上げ速度等は、押しボタンスイッチ２１からの指令値等を基に算出されればよい。このようにすることにより、センサレスで第１実施形態に係る天井クレーンシステム制御を行うことができる。このようなセンサレスでの天井クレーンシステム制御により、ロータリエンコーダ３１、ラインレーザ装置３２等のセンサの故障や、センサの経時劣化や、電磁ノイズの影響等による不具合の発生を抑えることができる。また、センサの故障や、センサの経時劣化や、電磁ノイズの影響等による不具合の発生を抑えることができることにより、天井クレーンシステムＺ１がコントロール不可に陥ることを抑えることができるので、安全対策にかけるコストを軽減することができる。 The rotary encoder 31 and the line laser device 32 can be omitted (sensorless). In this case, the model calculation unit 232 calculates the model speed dx / dt | _model of the suspended load 6 by a numerical simulation using only the overhead crane system model (specifically, Expression (5)). At this time, the winding speed or the like of the wire 4 may be calculated based on a command value from the push button switch 21 or the like. By doing in this way, the overhead crane system control which concerns on 1st Embodiment can be performed without a sensor. By such sensorless overhead crane system control, it is possible to suppress the failure of sensors such as the rotary encoder 31 and the line laser device 32, the deterioration of the sensors over time, the occurrence of problems due to the influence of electromagnetic noise, and the like. In addition, since it is possible to suppress the occurrence of malfunctions due to sensor failure, sensor deterioration over time, electromagnetic noise, and the like, it is possible to suppress the overhead crane system Z1 from being uncontrollable, so that safety measures are taken. Cost can be reduced.

また、天井クレーンシステムモデルを使用せず（モデルレス）、ロータリエンコーダ３１や、ラインレーザ装置３２から取得される情報を基に、実際の吊荷６の速度が算出されるようにすることが可能である。この場合、モデル演算部２３２の代わりに演算部（不図示）が備えられ、この演算部はロータリエンコーダ３１や、ラインレーザ装置３２から取得される情報を基に、実際の吊荷６の速度を算出する。ロータリエンコーダ３１や、ラインレーザ装置３２から取得される情報を基に、実際の吊荷６の速度を算出することは、当業者であれば周知の技術である。そして、演算部は、算出した吊荷６の速度を、第１実施形態における吊荷６のモデル速度の代わりに制御演算部２３１へ出力する。そして、制御演算部２３１は、演算部で算出された吊荷６の速度と、吊荷６の目標速度ｄｘ／ｄｔ｜_ｒｅｆとが一致又は近くなるよう、トロリ１／ガーダ２の制御速度ｄｕ／ｄｔ｜_ｃｏｎを算出する。このようにすることで、天井クレーンシステムモデルを基に算出された吊荷６のモデル速度を用いるよりも、精度の高いトロリ１／ガーダ２の制御が可能となる。また、外乱に強い天井クレーン制御システムＺ２を構築することができる。 Moreover, it is possible to calculate the actual speed of the suspended load 6 based on information acquired from the rotary encoder 31 and the line laser device 32 without using an overhead crane system model (modelless). It is. In this case, a calculation unit (not shown) is provided instead of the model calculation unit 232, and the calculation unit calculates the actual speed of the suspended load 6 based on information acquired from the rotary encoder 31 or the line laser device 32. calculate. It is a well-known technique for those skilled in the art to calculate the actual speed of the suspended load 6 based on information acquired from the rotary encoder 31 or the line laser device 32. And a calculating part outputs the calculated speed of the suspended load 6 to the control calculating part 231 instead of the model speed of the suspended load 6 in 1st Embodiment. Then, the control arithmetic unit 231, and speed of the suspended load 6 that have been calculated by the arithmetic unit, the target speed dx / _dt of the suspended load 6 _| so that the _ref is equal or close, control speed of the trolley 1 / girder 2 du / dt | _con is calculated. In this way, it is possible to control the trolley 1 / girder 2 with higher accuracy than using the model speed of the suspended load 6 calculated based on the overhead crane system model. Moreover, the overhead crane control system Z2 strong against disturbance can be constructed.

なお、本実施形態に係るトロリ１／ガーダ２の速度制御の他にトロリ１／ガーダ２の変位を制御（変位制御）する手法がある。しかしながら、モータによる制御系はもともと速度制御系となっていることが多いため、本実施形態のような速度制御による天井クレーンシステム制御では、制御速度をそのまま用いることができるという顕著な効果を有する。変位制御の場合、押しボタンスイッチ２１の操作による速度指令を積分して変位指令にしてから、天井クレーンシステムＺ１に出力しなければならない。また、駆動モータ１２（図４参照）自体も変位制御系にしなければならず、２度手間となってしまう。本実施形態のように、速度制御とすることで、このような手間を省くことができ、効率的な天井クレーンシステム制御を行うことができる。このように、本実施形態におけるトロリ１／ガーダ２の速度制御は、トロリ１／ガーダ２の変位制御に対して顕著な効果を有するものである。   In addition to the speed control of the trolley 1 / girder 2 according to the present embodiment, there is a method for controlling the displacement of the trolley 1 / girder 2 (displacement control). However, since the control system by the motor is often a speed control system, the overhead crane system control by the speed control as in this embodiment has a remarkable effect that the control speed can be used as it is. In the case of displacement control, the speed command generated by operating the push button switch 21 must be integrated into a displacement command and then output to the overhead crane system Z1. Further, the drive motor 12 (see FIG. 4) itself must also be a displacement control system, which is troublesome twice. As in this embodiment, speed control makes it possible to save such trouble and to perform efficient overhead crane system control. As described above, the speed control of the trolley 1 / girder 2 in the present embodiment has a remarkable effect on the displacement control of the trolley 1 / girder 2.

［第２実施形態］
次に、図１０〜図１３を参照して、本発明に係る第２実施形態について説明する。第２実施形態では、インチングが行われた場合における制御について説明する。
まず、図１０及び図１１を参照して、インチングについて説明する。
図１０は、非インチング制御が行われているときのトロリ１／ガーダ２の速度の時間変化を示す図である。
操作者は、時刻０で押しボタンスイッチ２１（図２参照）を押し始め、時刻ｔ２まで押しボタンスイッチ２１を押し続ける。
すると、トロリ１／ガーダ２は時刻ｔ１まで速度が増加し、時刻ｔ１で最大速度Ｖｍａｘとなる。トロリ１／ガーダ２は最大速度Ｖｍａｘ以上となることはできないので、押しボタンスイッチ２１が離される時刻ｔ２までトロリ１／ガーダ２は最大速度Ｖｍａｘのまま移動する。
そして、時刻ｔ２で押しボタンスイッチ２１が離されると、トロリ１／ガーダ２は速度を徐々に減少させ、時刻ｔ３で停止する。
図１０に示すように、非インチング制御が行われているとき、トロリ１／ガーダ２の速度変化は台形状となる。また、ｔ２＞ｔ１の関係が成り立っている。ちなみに、０〜ｔ１の時間＝ｔ２〜ｔ３の時間となっている。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, control when inching is performed will be described.
First, inching will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
FIG. 10 is a diagram illustrating a change over time in the speed of the trolley 1 / girder 2 when the non-inching control is performed.
The operator starts to push the push button switch 21 (see FIG. 2) at time 0, and continues to push the push button switch 21 until time t2.
Then, the speed of the trolley 1 / girder 2 increases until time t1, and reaches the maximum speed Vmax at time t1. Since the trolley 1 / girder 2 cannot exceed the maximum speed Vmax, the trolley 1 / girder 2 moves at the maximum speed Vmax until time t2 when the push button switch 21 is released.
When the push button switch 21 is released at time t2, the trolley 1 / girder 2 gradually decreases the speed and stops at time t3.
As shown in FIG. 10, when the non-inching control is performed, the speed change of the trolley 1 / girder 2 has a trapezoidal shape. Further, a relationship of t2> t1 is established. Incidentally, the time from 0 to t1 = t2 to t3.

図１１は、インチング制御が行われているときのトロリ１／ガーダ２の速度の時間変化を示す図である。
操作者は、時刻０で押しボタンスイッチ２１を押し始め、時刻ｔ４で押しボタンスイッチ２１を離す。このとき、ｔ４は、図１０の時刻ｔ１未満の時間である（ｔ１＞ｔ４）。
すると、トロリ１／ガーダ２は、最大速度Ｖｍａｘに到達する前に減速し、時刻ｔ５で停止する。
図１１のようにトロリ１／ガーダ２が最大速度Ｖｍａｘに到達する前に押しボタンスイッチ２１を離し、トロリ１／ガーダ２を減速させることはインチングと呼ばれている。
図１１に示すように、インチング制御が行われているとき、トロリ１／ガーダ２の速度変換は三角形状になる。 FIG. 11 is a diagram showing a temporal change in the speed of the trolley 1 / girder 2 when the inching control is performed.
The operator starts to push the push button switch 21 at time 0, and releases the push button switch 21 at time t4. At this time, t4 is a time shorter than time t1 in FIG. 10 (t1> t4).
Then, trolley 1 / girder 2 decelerates before reaching maximum speed Vmax and stops at time t5.
As shown in FIG. 11, releasing the push button switch 21 before the trolley 1 / girder 2 reaches the maximum speed Vmax to decelerate the trolley 1 / girder 2 is called inching.
As shown in FIG. 11, when the inching control is performed, the speed conversion of the trolley 1 / girder 2 has a triangular shape.

インチングは、吊荷６が目標位置近傍まで近づいた時に、吊荷６の位置を微調整するために行われるものである。   Inching is performed to finely adjust the position of the suspended load 6 when the suspended load 6 approaches the vicinity of the target position.

（ＤＳＰ２３ａ及びＰＬＣ２４）
図１２は、第２実施形態に係るＤＳＰ２３ａ及びＰＬＣ２４の構成を示す制御ブロック図である。適宜、図２を参照する。なお、図１２において、ロータリエンコーダ３１、ラインレーザ装置３２は図示省略している。
なお、図１２において、図３と同様の構成については、図３と同一の符号を付し、説明を省略する。
図１２におけるＤＳＰ２３ａは、判定切替部（制御切替部）２３５を有している点が図３に示すＤＳＰ２３と異なる。
判定切替部２３５には、押しボタンスイッチ２１（図２参照）からの速度指令値が入力される。そして、判定切替部２３５は、押しボタンスイッチ２１が押下されている時間が、所定の時間ｔａ未満であるか否かを判定する。そして、押しボタンスイッチ２１が押下されている時間が所定の時間ｔａ未満である場合、判定切替部２３５は、制御演算部２３１から出力される制御速度を出力せず、押しボタンスイッチ２１から入力された速度指令値をそのまま天井クレーンシステムＺ１へ出力する。 (DSP 23a and PLC 24)
FIG. 12 is a control block diagram illustrating the configuration of the DSP 23a and the PLC 24 according to the second embodiment. Reference is made to FIG. 2 as appropriate. In FIG. 12, the rotary encoder 31 and the line laser device 32 are not shown.
In FIG. 12, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
The DSP 23a in FIG. 12 is different from the DSP 23 shown in FIG. 3 in that it includes a determination switching unit (control switching unit) 235.
A speed command value from the push button switch 21 (see FIG. 2) is input to the determination switching unit 235. Then, the determination switching unit 235 determines whether or not the time during which the push button switch 21 is pressed is less than a predetermined time ta. When the time during which the push button switch 21 is pressed is less than the predetermined time ta, the determination switching unit 235 does not output the control speed output from the control calculation unit 231, but is input from the push button switch 21. The speed command value is output to the overhead crane system Z1 as it is.

押しボタンスイッチ２１が押下されている時間が所定の時間ｔａ以上である場合、判定切替部２３５は、押しボタンスイッチ２１から入力された速度指令値を出力せず、制御演算部２３１から出力される制御速度を実制御部２３３へ出力する（切り替える）。この結果、天井クレーン制御システムＺ２は、第１実施形態に基づく天井クレーンシステム制御（速度制御）を行う。   When the time during which the push button switch 21 is pressed is equal to or longer than the predetermined time ta, the determination switching unit 235 does not output the speed command value input from the push button switch 21 but outputs it from the control calculation unit 231. The control speed is output (switched) to the actual control unit 233. As a result, the overhead crane control system Z2 performs overhead crane system control (speed control) based on the first embodiment.

（フローチャート）
図１３は、第２実施形態に係る天井クレーンシステム制御の処理手順を示すフローチャートである。適宜、図１２を参照する。
まず、操作者が押しボタンスイッチ２１（図２参照）を押下する（Ｓ１０１）。
すると、判定切替部２３５は、押しボタンスイッチ２１の押下時間が所定の時間ｔａ未満であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。所定の時間ｔａは、図７下段に示す０〜ｔ１の時間が望ましいが、０〜ｔ１の時間より短い時間が設定されてもよい。
ステップＳ１０２の結果、押下時間が所定の時間ｔａ以上である場合（Ｓ１０２→Ｎｏ）、判定切替部２３５は制御演算部２３１から出力される制御速度を実制御部２３３へ出力する。この結果、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御（速度制御）が行われる（Ｓ１０３）。
ステップＳ１０２の結果、押下時間が所定の時間ｔａ未満である場合（Ｓ１０２→Ｙｅｓ）、判定切替部２３５は、制御演算部２３３から出力される制御速度を実制御部２３３へ出力せず、押しボタンスイッチ２１から入力された速度指令値を実制御部２３３へ出力する。この結果、インチング制御が行われ、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御は行われない（速度制御なし；Ｓ１０４）。 (flowchart)
FIG. 13 is a flowchart illustrating a processing procedure for overhead crane system control according to the second embodiment. Reference is made to FIG. 12 as appropriate.
First, the operator presses the push button switch 21 (see FIG. 2) (S101).
Then, the determination switching unit 235 determines whether or not the pressing time of the push button switch 21 is less than the predetermined time ta (S102). The predetermined time ta is preferably a time of 0 to t1 shown in the lower part of FIG. 7, but may be set to a time shorter than the time of 0 to t1.
As a result of step S102, when the pressing time is equal to or longer than the predetermined time ta (S102 → No), the determination switching unit 235 outputs the control speed output from the control calculation unit 231 to the actual control unit 233. As a result, the overhead crane system control (speed control) shown in the first embodiment is performed (S103).
As a result of step S102, when the pressing time is less than the predetermined time ta (S102 → Yes), the determination switching unit 235 does not output the control speed output from the control calculation unit 233 to the actual control unit 233, and push button The speed command value input from the switch 21 is output to the actual control unit 233. As a result, inching control is performed, and the overhead crane system control shown in the first embodiment is not performed (no speed control; S104).

ステップＳ１０３又はステップＳ１０４の後、判定切替部２３５は、押しボタンスイッチ２１が離されたか否かを判定する（Ｓ１０５）。
ステップＳ１０５の結果、押しボタンスイッチ２１が離されていない場合（Ｓ１０５→Ｎｏ）、判定切替部２３５はステップＳ１０２へ処理を戻す。
ステップＳ１０５の結果、押しボタンスイッチ２１が離された場合（Ｓ１０５→Ｙｅｓ)、トロリ１／ガーダ２が減速し、トロリ１／ガーダ２が停止する（Ｓ１０６）。
つまり、図１３に示す処理では、押しボタンスイッチ２１が所定の時間ｔａ以上押し続けられるまで、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御は行われず、インチング制御が行われる。なお、天井クレーンシステム制御が行われていない間でも、制御演算部２３１及びモデル演算部２３２による処理は実行されている。そして、押しボタンスイッチ２１の押下時間が所定の時間ｔａを超えると、実制御部２３３に出力されるものが制御速度に切り替えられ、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御が行われる。 After step S103 or step S104, the determination switching unit 235 determines whether or not the push button switch 21 has been released (S105).
If the result of step S105 is that the push button switch 21 has not been released (S105 → No), the determination switching unit 235 returns the process to step S102.
As a result of step S105, when the push button switch 21 is released (S105 → Yes), the trolley 1 / girder 2 is decelerated and the trolley 1 / girder 2 is stopped (S106).
That is, in the process shown in FIG. 13, the overhead crane system control shown in the first embodiment is not performed and the inching control is performed until the push button switch 21 is continuously pressed for a predetermined time ta or longer. Even when the overhead crane system control is not performed, the processing by the control calculation unit 231 and the model calculation unit 232 is performed. When the pressing time of the push button switch 21 exceeds the predetermined time ta, the output to the actual control unit 233 is switched to the control speed, and the overhead crane system control shown in the first embodiment is performed.

なお、ここでは、ステップＳ１０２において押下時間が所定の時間ｔａ未満であるか否かを判定しているが、これに限らない。例えば、トロリ１／ガーダ２の速度が最大速度Ｖｍａｘに到達したか否かを判定するようにし、最大速度Ｖｍａｘに到達するまでは、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御（速度制御）を行わないようにしてもよい。   Here, although it is determined in step S102 whether or not the pressing time is less than the predetermined time ta, the present invention is not limited to this. For example, it is determined whether or not the speed of the trolley 1 / girder 2 has reached the maximum speed Vmax, and the overhead crane system control (speed control) shown in the first embodiment is performed until the speed reaches the maximum speed Vmax. It may not be possible.

インチング制御によって、吊荷６が振れることになるが、その振れ幅は十分小さく、振れはすぐにおさまるので、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御（速度制御）の効果を打ち消すものではない。   Although the suspended load 6 swings due to the inching control, the swing width is sufficiently small and the swing is immediately suppressed. Therefore, the effect of the overhead crane system control (speed control) shown in the first embodiment is not negated.

第２実施形態によれば、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御（速度制御）を行わなくてもよいインチング時に天井クレーンシステム制御（速度制御）を行わないようにすることができる。   According to the second embodiment, it is possible to prevent the overhead crane system control (speed control) from being performed during inching, which does not require the overhead crane system control (speed control) shown in the first embodiment.

［第３実施形態］
次に、図１４を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第２実施形態の変形例であり、押しボタンスイッチ２１の浅押し・深押しによって、インチング制御と、第１実施形態の天井クレーンシステム制御とを切り替えるものである。
（フローチャート）
図１４は、第３実施形態に係る天井クレーンシステム制御の処理手順を示すフローチャートである。なお、第３実施形態において、ＤＳＰ２３ａ、ＰＬＣ２４の構成は図１２と同様であり、図１４の説明において、適宜、図１２を参照する。
まず、操作者が押しボタンスイッチ２１（図２参照）を押下する（Ｓ２０１）。
すると、判定切替部２３５は、押しボタンスイッチ２１の押下が浅押しであるか否かを判定する（Ｓ２０２）。浅押しであるか否かは、押しボタンスイッチ２１の押下深さが所定の値以下であるか否かによって判定される。
ステップＳ２０２の結果、浅押しではない場合（Ｓ２０２→Ｎｏ）、判定切替部２３５は制御演算部２３１から出力される制御速度を実制御部２３３へ出力する。この結果、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御（速度制御）が行われる（Ｓ２０３）。
ステップＳ２０２の結果、浅押しである場合（Ｓ２０２→Ｙｅｓ）、判定切替部２３５は、制御演算部２３３から出力される制御速度を実制御部２３３へ出力せず、押しボタンスイッチ２１から入力された速度指令値を実制御部２３３へ出力する。この結果、インチング制御が行われ、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御は行われない（速度制御なし；Ｓ２０４）。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is a modification of the second embodiment, and switches between inching control and overhead crane system control of the first embodiment by pressing the push button switch 21 shallowly or deeply.
(flowchart)
FIG. 14 is a flowchart illustrating a processing procedure of overhead crane system control according to the third embodiment. In the third embodiment, the configurations of the DSP 23a and the PLC 24 are the same as those in FIG. 12, and FIG. 12 will be referred to as appropriate in the description of FIG.
First, the operator presses the push button switch 21 (see FIG. 2) (S201).
Then, the determination switching unit 235 determines whether or not the pressing of the push button switch 21 is a shallow press (S202). Whether or not the pressing is shallow is determined by whether or not the pressing depth of the push button switch 21 is a predetermined value or less.
If the result of step S <b> 202 is not shallow press (S <b> 202 → No), the determination switching unit 235 outputs the control speed output from the control calculation unit 231 to the actual control unit 233. As a result, the overhead crane system control (speed control) shown in the first embodiment is performed (S203).
If the result of step S202 is a shallow push (S202 → Yes), the determination switching unit 235 does not output the control speed output from the control calculation unit 233 to the actual control unit 233, but is input from the push button switch 21. The speed command value is output to the actual control unit 233. As a result, inching control is performed, and the overhead crane system control shown in the first embodiment is not performed (no speed control; S204).

ステップＳ２０３又はステップＳ２０４の後、判定切替部２３５は、押しボタンスイッチ２１が離されたか否かを判定する（Ｓ２０５）。
ステップＳ２０５の結果、押しボタンスイッチ２１が離されていない場合（Ｓ２０５→Ｎｏ）、判定切替部２３５はステップＳ２０２へ処理を戻す。
ステップＳ２０５の結果、押しボタンスイッチ２１が離された場合（Ｓ２０５→Ｙｅｓ)、トロリ１／ガーダ２が減速し、トロリ１／ガーダ２が停止する（Ｓ２０６）。
つまり、図１３に示す処理では、押しボタンスイッチ２１が深押しとなる（所定の深さまで押される）まで、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御は行われず、インチング制御が行われる。なお、天井クレーンシステム制御が行われていない間でも、制御演算部２３１及びモデル演算部２３２による処理は実行されている。そして、押しボタンスイッチ２１が深押しとなると、実制御部２３３に出力されるものが制御速度に切り替えられ、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御が行われる。 After step S203 or step S204, the determination switching unit 235 determines whether or not the push button switch 21 has been released (S205).
If the result of step S205 is that the push button switch 21 has not been released (S205 → No), the determination switching unit 235 returns the process to step S202.
As a result of step S205, when the push button switch 21 is released (S205 → Yes), the trolley 1 / girder 2 is decelerated and the trolley 1 / girder 2 is stopped (S206).
That is, in the processing shown in FIG. 13, the overhead crane system control shown in the first embodiment is not performed and the inching control is performed until the push button switch 21 is deeply pressed (pressed to a predetermined depth). Even when the overhead crane system control is not performed, the processing by the control calculation unit 231 and the model calculation unit 232 is performed. When the push button switch 21 is pressed deeply, what is output to the actual control unit 233 is switched to the control speed, and the overhead crane system control shown in the first embodiment is performed.

第３実施形態によれば、浅押しか深押しかでインチングの制御・非制御が決定されるため、第２実施形態よりもインチングの制御・非制御を迅速に決定することができる。   According to the third embodiment, since inching control / non-control is determined by shallow pressing or deep pressing, inching control / non-control can be determined more quickly than in the second embodiment.

［第４実施形態］
次に、図１５〜図１６を参照して、本実施形態の第４実施形態について説明する。
第４実施形態は、第２実施形態の変形例であり、押しボタンスイッチにインチング専用の押しボタンが設けられているものである。 [Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
The fourth embodiment is a modified example of the second embodiment, and a push button switch is provided with a push button dedicated to inching.

（構成図）
図１５は、第４実施形態に係る天井クレーン制御システムＺ２ｃの構成例を示す図である。
図１５の天井クレーン制御システムＺ２ｃにおいて、図１２と同様の構成については、図２と同一の符号を付して説明を省略する。
図１５の押しボタンスイッチ２１ｃは、非インチング操作用の押しボタン（非インチング用押しボタン２１１）と、インチング操作用の押しボタン（インチング用押しボタン２１２）とを有している。
なお、ＤＳＰ２３ａ及びＰＬＣ２４の構成は図１２に示す構成と同様であるので、ここでの図示及び説明を省略する。また、図１５において、ロータリエンコーダ３１及びラインレーザ装置３２は図示省略されているが、図２と同様に設置されている。 (Diagram)
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration example of an overhead crane control system Z2c according to the fourth embodiment.
In the overhead crane control system Z2c in FIG. 15, the same components as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
15 has a push button for non-inching operation (non-inching push button 211) and a push button for inching operation (inching push button 212).
The configuration of the DSP 23a and the PLC 24 is the same as that shown in FIG. 12, and thus illustration and description thereof are omitted here. In FIG. 15, the rotary encoder 31 and the line laser device 32 are not shown, but are installed in the same manner as in FIG.

（フローチャート）
図１６は、第４実施形態に係る天井クレーンシステム制御の処理手順を示すフローチャートである。適宜、図１２及び図１５を参照する。
操作者が、非インチング用押しボタン２１１を押下する（Ｓ３０１）と、判定切替部２３５は制御演算部２３１から出力される制御速度を実制御部２３３へ出力する。この結果、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御（速度制御）が行われる（Ｓ３０２）。そして、判定切替部２３５は、非インチング用押しボタン２１１が離されたか否かを判定する（Ｓ３０３）。
ステップＳ３０３の結果、非インチング用押しボタン２１１が離されていない場合（Ｓ３０３→Ｎｏ）、判定切替部２３５はステップＳ３０２へ処理を戻す。
ステップＳ３０３の結果、非インチング用押しボタン２１１が離された場合（Ｓ３０３→Ｙｅｓ)、トロリ１／ガーダ２が減速し、トロリ１／ガーダ２が停止する（Ｓ３２１）。 (flowchart)
FIG. 16 is a flowchart showing a processing procedure of overhead crane system control according to the fourth embodiment. Reference is made to FIGS. 12 and 15 as appropriate.
When the operator presses the non-inching push button 211 (S301), the determination switching unit 235 outputs the control speed output from the control calculation unit 231 to the actual control unit 233. As a result, the overhead crane system control (speed control) shown in the first embodiment is performed (S302). Then, the determination switching unit 235 determines whether or not the non-inching push button 211 has been released (S303).
If the result of step S303 is that the non-inching push button 211 has not been released (S303 → No), the determination switching unit 235 returns the process to step S302.
As a result of step S303, when the non-inching push button 211 is released (S303 → Yes), the trolley 1 / girder 2 is decelerated and the trolley 1 / girder 2 is stopped (S321).

一方、操作者が、インチング用押しボタン２１２を押下する（Ｓ３１１）と、判定切替部２３５は、制御演算部２３３から出力される制御速度を実制御部２３３へ出力せず、インチング用押しボタン２１２から入力された速度指令値を実制御部２３３へ出力する。この結果、インチング制御が行われ、第１実施形態に示す天井クレーンシステム制御は行われない（速度制御なし；Ｓ３１２）。
そして、判定切替部２３５は、インチング用押しボタン２１２が離されたか否かを判定する（Ｓ３１３）。
ステップＳ３１３の結果、インチング用押しボタン２１２が離されていない場合（Ｓ３１３→Ｎｏ）、判定切替部２３５はステップＳ３１２へ処理を戻す。
ステップＳ３１３の結果、インチング用押しボタン２１２が離された場合（Ｓ３１３→Ｙｅｓ)、トロリ１／ガーダ２が減速し、トロリ１／ガーダ２が停止する（Ｓ３２１）。
第４実施形態によれば、インチング用の押しボタンと、非インチング用の押しボタンとを押し間違えることを防止することができる。 On the other hand, when the operator depresses the inching push button 212 (S311), the determination switching unit 235 does not output the control speed output from the control calculation unit 233 to the actual control unit 233, but the inching push button 212. Is output to the actual control unit 233. As a result, inching control is performed, and the overhead crane system control shown in the first embodiment is not performed (no speed control; S312).
Then, the determination switching unit 235 determines whether or not the inching push button 212 has been released (S313).
If the result of step S313 is that the inching push button 212 has not been released (S313 → No), the determination switching unit 235 returns the process to step S312.
When the inching push button 212 is released as a result of step S313 (S313 → Yes), the trolley 1 / girder 2 is decelerated and the trolley 1 / girder 2 is stopped (S321).
According to the fourth embodiment, it is possible to prevent a mistake in pressing the inching push button and the non-inching push button.

なお、第２〜第４実施形態では、判定切替部２３５が制御演算部２３１と実制御部２３３の間に設けられているが、これに限らない。例えば、判定切替部２３５が制御演算部２３１の前段に設置されてもよい。そして、インチング制御が行われていると判定制御部２３５が判定した場合（図１３のステップＳ１０２、図１４のステップＳ２０２で「Ｙｅｓ」又は図１６のステップＳ３１１）、判定切替部２３５は、押しボタンスイッチ２１（図２参照）又は押しボタンスイッチ２１ｃ（図１５参照）から入力された速度指令値を実制御部２３３へ出力する。この場合、制御演算部２３１、モデル演算部２３２によるトロリ１／ガーダ２の速度制御は行われない。そして、インチング制御が行われていないと判定切替部２３５が判定した場合（図１３のステップＳ１０２、図１４のステップＳ２０２で「Ｎｏ」又は図１６のステップＳ３０１）、判定切替部２３５は、押しボタンスイッチ２１又は押しボタンスイッチ２１ｃから入力された速度指令値を制御演算部２３１へ出力する。これにより、制御演算部２３１及びモデル演算部２３２によるトロリ１／ガーダ２の速度制御が行われる。つまり、インチング制御時には第１実施形態に記載の天井クレーンシステム制御のための演算は行われず、非インチング制御時に天井クレーンシステム制御のための演算が行われるようにしてもよい。
このようにすることで、制御演算部２３１及びモデル演算部２３２の処理負荷を軽減することができる。 In the second to fourth embodiments, the determination switching unit 235 is provided between the control calculation unit 231 and the actual control unit 233, but is not limited thereto. For example, the determination switching unit 235 may be installed before the control calculation unit 231. When the determination control unit 235 determines that inching control is being performed (“Yes” in step S102 in FIG. 13 and “Yes” in step S202 in FIG. 14 or step S311 in FIG. 16), the determination switching unit 235 includes a push button. The speed command value input from the switch 21 (see FIG. 2) or the push button switch 21c (see FIG. 15) is output to the actual control unit 233. In this case, the speed control of the trolley 1 / girder 2 by the control calculation unit 231 and the model calculation unit 232 is not performed. When the determination switching unit 235 determines that the inching control is not performed (step S102 in FIG. 13, “No” in step S202 in FIG. 14 or step S301 in FIG. 16), the determination switching unit 235 includes a push button The speed command value input from the switch 21 or the push button switch 21 c is output to the control calculation unit 231. Thereby, the speed control of the trolley 1 / girder 2 is performed by the control calculation unit 231 and the model calculation unit 232. That is, the calculation for the overhead crane system control described in the first embodiment is not performed during the inching control, and the calculation for the overhead crane system control may be performed during the non-inch control.
By doing in this way, the processing load of the control calculating part 231 and the model calculating part 232 can be reduced.

なお、第２〜第４実施形態において、第１実施形態に記載のセンサレス、モデルレスによる天井クレーンシステム制御を行うことが可能である。   In the second to fourth embodiments, the sensorless and modelless overhead crane system control described in the first embodiment can be performed.

［第５実施形態］
図１７は、第５実施形態に係る天井クレーン制御システムＺ２ｄを示す図である。第５実施形態では、外乱に対してロバストな天井クレーン制御システムＺ２ｄを提供することを課題とする。
図１７に示す天井クレーン制御システムＺ２ｄのガーダ２には速度計測装置（速度計測部）３３が備えられている。速度計測装置３３は、例えば、ロータリエンコーダであり、ガーダ２の駆動モータ１２の回転変位を計測する。速度計測装置３３による計測結果はＤＳＰ２３ｄへ送信され、ＤＳＰ２３ｄは計測された回転変位を基に、ガーダ２の走行速度を算出する。
また、トロリ１には速度計測装置（速度計測部）３４が備えられている。速度計測装置３４は、例えば、ロータリエンコーダであり、トロリ１の駆動モータ１２の回転変位を計測する。速度計測装置３４による計測結果はＤＳＰ２３ｄへ送信され、ＤＳＰ２３ｄは計測された回転変位を基に、トロリ１の横行速度を算出する。
速度計測装置３３，３４で計測された情報を基に算出される速度を計測速度と称することとする。
なお、天井クレーンシステムＺ１ｄは、図２に示す天井クレーンシステムＺ１に、速度計測装置３３，３４が追加されているものであり、その他の構成は図２に示す天井クレーンシステムＺ１と同様の構成を有している。 [Fifth Embodiment]
FIG. 17 is a diagram illustrating an overhead crane control system Z2d according to the fifth embodiment. In the fifth embodiment, an object is to provide an overhead crane control system Z2d that is robust against disturbance.
The girder 2 of the overhead crane control system Z2d shown in FIG. 17 is provided with a speed measuring device (speed measuring unit) 33. The speed measuring device 33 is a rotary encoder, for example, and measures the rotational displacement of the drive motor 12 of the girder 2. The measurement result by the speed measuring device 33 is transmitted to the DSP 23d, and the DSP 23d calculates the traveling speed of the girder 2 based on the measured rotational displacement.
The trolley 1 is provided with a speed measuring device (speed measuring unit) 34. The speed measuring device 34 is a rotary encoder, for example, and measures the rotational displacement of the drive motor 12 of the trolley 1. The measurement result by the speed measuring device 34 is transmitted to the DSP 23d, and the DSP 23d calculates the traversing speed of the trolley 1 based on the measured rotational displacement.
A speed calculated based on information measured by the speed measuring devices 33 and 34 is referred to as a measured speed.
The overhead crane system Z1d is obtained by adding speed measuring devices 33 and 34 to the overhead crane system Z1 shown in FIG. 2, and other configurations are the same as those of the overhead crane system Z1 shown in FIG. Have.

図１８は、第５実施形態に係るＤＳＰ２３ｄの構成を示す制御ブロック図である。
図３と対比するとモデル演算部２３２には、速度計測装置３３，３４から情報が入力される。
モデル演算部２３２は、制御演算部２３１から入力された制御速度（もしくは、速度指令値）と、計測速度を比較し、その差又は比が所定値以上の場合、制御速度（もしくは、速度指令値）の代わりに計測速度を用いてモデル演算を行う。
ＤＳＰ２３ｄにおけるその他の機能、及び、ＰＬＣ２４の機能は、図２に示すものと同様であるので、ここでの説明を省略する。 FIG. 18 is a control block diagram showing the configuration of the DSP 23d according to the fifth embodiment.
Compared with FIG. 3, information is input to the model calculation unit 232 from the speed measuring devices 33 and 34.
The model calculation unit 232 compares the control speed (or speed command value) input from the control calculation unit 231 with the measured speed, and if the difference or ratio is equal to or greater than a predetermined value, the model speed control value (or speed command value) Model calculation is performed using the measurement speed instead of).
The other functions in the DSP 23d and the function of the PLC 24 are the same as those shown in FIG.

第５実施形態によれば、外乱によってトロリ１／ガーダ２の速度が変化しても対応可能な（ロバストな）天井クレーン制御システムＺ２ｄを提供することができる。   According to the fifth embodiment, it is possible to provide a (robust) overhead crane control system Z2d that can cope with a change in the speed of the trolley 1 / girder 2 due to a disturbance.

なお、第５実施形態において、天井クレーンシステムモデルを使用せず（モデルレス）、ロータリエンコーダ３１や、ラインレーザ装置３２から取得される情報を基に、実際の吊荷６の速度が算出されることが可能である。この場合、モデル演算部２３２の代わりに演算部（不図示）が備えられ、この演算部はロータリエンコーダ３１や、ラインレーザ装置３２から取得される情報を基に、実際の吊荷６の速度を算出する。ロータリエンコーダ３１や、ラインレーザ装置３２から取得される情報を基に、実際の吊荷６の速度を算出することは、当業者であれば周知の技術である。そして、演算部は、算出した吊荷６の速度を、第１実施形態における吊荷のモデル速度の代わりに制御演算部２３１へ出力する。この場合、制御演算部２３１は、演算部で算出された吊荷６の速度と、吊荷６の目標速度ｄｘ／ｄｔ｜_ｒｅｆとが一致又は近くなるよう、トロリ１／ガーダ２の制御速度ｄｕ／ｄｔ｜_ｃｏｎを算出する。このようにすることで、天井クレーンシステムモデルを基に算出された吊荷６のモデル速度を用いるよりも、精度の高いトロリ１／ガーダ２の制御が可能となる。また、外乱に強い天井クレーン制御システムＺ２ｄを構築することができる。 In the fifth embodiment, the actual speed of the suspended load 6 is calculated based on information acquired from the rotary encoder 31 and the line laser device 32 without using an overhead crane system model (modelless). It is possible. In this case, a calculation unit (not shown) is provided instead of the model calculation unit 232, and the calculation unit calculates the actual speed of the suspended load 6 based on information acquired from the rotary encoder 31 or the line laser device 32. calculate. It is a well-known technique for those skilled in the art to calculate the actual speed of the suspended load 6 based on information acquired from the rotary encoder 31 or the line laser device 32. Then, the calculation unit outputs the calculated speed of the suspended load 6 to the control calculation unit 231 instead of the model speed of the suspended load in the first embodiment. In this case, the control arithmetic unit 231, and speed of the suspended load 6 that have been calculated by the arithmetic unit, the target speed dx / _dt of the suspended load 6 _| so that the _ref is equal or close, control speed of the trolley 1 / girder 2 du / Dt | _con is calculated. In this way, it is possible to control the trolley 1 / girder 2 with higher accuracy than using the model speed of the suspended load 6 calculated based on the overhead crane system model. In addition, an overhead crane control system Z2d that is resistant to disturbance can be constructed.

なお、ロータリエンコーダ３１や、ラインレーザ装置３２は省略可能である。そして、モデル演算部２３２は、制御演算部２３１から入力された制御速度と、計測速度を比較し、その差又は比が所定値未満の場合、天井クレーンシステムモデル（具体的には式（５））のみを用いた数値シミュレーションによって吊荷６のモデル速度ｄｘ／ｄｔ｜_{ｍｏｄｅｌ}を算出する。このようにすることで、ロータリエンコーダ３１、ラインレーザ装置３２等のセンサの数が少ない状態で第１実施形態に係る制御を行うことができる。このようなセンサの数が少ない状態による制御により、センサの故障や、センサの経時劣化や、電磁ノイズの影響等による不具合の発生を抑えることができる。また、センサの故障や、センサの経時劣化や、電磁ノイズの影響等による不具合の発生を抑えることができることにより、天井クレーンシステムＺ１ｄがコントロール不可に陥ることを抑えることができるので、安全対策にかけるコストを軽減することができる。 The rotary encoder 31 and the line laser device 32 can be omitted. Then, the model calculation unit 232 compares the control speed input from the control calculation unit 231 with the measured speed, and if the difference or ratio is less than a predetermined value, the overhead crane system model (specifically, equation (5) ) Is used to calculate the model speed dx / dt | _model of the suspended load 6. By doing so, the control according to the first embodiment can be performed in a state where the number of sensors such as the rotary encoder 31 and the line laser device 32 is small. By performing control with such a small number of sensors, it is possible to suppress the occurrence of malfunctions due to sensor failure, sensor deterioration over time, electromagnetic noise, and the like. Moreover, since it is possible to suppress the failure of the sensor, the deterioration of the sensor over time, the occurrence of problems due to the influence of electromagnetic noise, etc., it is possible to suppress the overhead crane system Z1d from being uncontrollable, so that safety measures are taken. Cost can be reduced.

また、第５実施形態において、第２〜第４実施形態に記載の天井クレーンシステム制御が適用可能である。   Moreover, in 5th Embodiment, the overhead crane system control as described in 2nd-4th embodiment is applicable.

本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to having all the configurations described. In addition, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. In addition, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

また、前記した各構成、機能、各部２１１〜２１３，２１５、記憶部等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。 Each of the above-described configurations, functions, units 211 to 213, 215, a storage unit, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Further, each configuration, function, and the like described above may be realized by software by a processor such as a CPU interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as programs, tables, and files for realizing each function is stored in an HD (Hard Disk), a memory, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), an IC (Integrated Circuit) card, It can be stored in a recording medium such as an SD (Secure Digital) card or a DVD (Digital Versatile Disk).
In each embodiment, control lines and information lines are those that are considered necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily shown on the product. In practice, it can be considered that almost all configurations are connected to each other.

１ トロリ（制御対象機器）
２ ガーダ（制御対象機器）
３ 走行レール
４ ワイヤ
５ フック
６ 吊荷
１１ 巻き取り装置
１２ 駆動モータ
２１，２１ｃ 押しボタンスイッチ（入力部）
２２ ＰＣ
２３，２３ａ，２３ｄ ＤＳＰ
２４ ＰＬＣ
２５ インバータ
３１ ロータリエンコーダ（ワイヤ長取得部）
３２ ラインレーザ装置（ワイヤ長取得部、振れ周期計測部、振れ角計測部）
３３，３４ 速度計測装置（速度計測部）
２１１ 非インチング用押しボタンスイッチ
２１２ インチング用押しボタンスイッチ
２３１ 制御演算部
２３２ モデル演算部（制御対象機器モデルを含む）
２３３ 実制御部（制御実行部）
２３５ 判定切替部（制御切替部）
Ｚ１，Ｚ１ｄ 天井クレーンシステム
Ｚ２，Ｚ２ｃ，Ｚ２ｄ 天井クレーン制御システム 1 Trolley (device to be controlled)
2 Girder (device to be controlled)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Traveling rail 4 Wire 5 Hook 6 Hanging load 11 Winding device 12 Drive motor 21,21c Pushbutton switch (input part)
22 PC
23, 23a, 23d DSP
24 PLC
25 Inverter 31 Rotary encoder (Wire length acquisition part)
32 line laser device (wire length acquisition unit, deflection period measurement unit, deflection angle measurement unit)
33, 34 Speed measuring device (speed measuring unit)
211 Non-inching pushbutton switch 212 Inching pushbutton switch 231 Control computation unit 232 Model computation unit (including control target device model)
233 Actual control unit (control execution unit)
235 judgment switching unit (control switching unit)
Z1, Z1d overhead crane system Z2, Z2c, Z2d overhead crane control system

Claims (11)

制御対象機器であるトロリ又はガーダを移動させる速度の指令値である速度指令値が入力される入力部と、
前記入力された速度指令値に基づく前記制御対象機器の制御上の速度である制御速度と、所定の前記制御対象機器のモデルである制御対象機器モデルとに基づいて、前記制御対象機器によって運ばれる吊荷のモデル速度を算出するモデル演算部と、
前記算出された吊荷のモデル速度と、吊荷の目標速度とが一致又は近づくよう、前記制御対象機器の速度を算出し、該算出した制御対象機器の速度を前記制御速度として出力する制御演算部と、
前記出力された制御速度に基づいて、前記制御対象機器の実速度を制御する制御実行部と、
を有し、
前記吊荷の目標速度は、前記制御速度であり、
前記モデル演算部は、
前記制御演算部で算出され、出力された前記制御速度と前記制御対象機器モデルとに基づいて、前記吊荷のモデル速度を算出し、前記制御演算部へ出力することを繰り返す
ことを特徴とする天井クレーン制御システム。 An input unit to which a speed command value that is a speed command value for moving a trolley or girder as a control target device is input;
It is carried by the control target device based on a control speed that is a control speed of the control target device based on the input speed command value and a control target device model that is a model of the predetermined control target device. A model calculation unit for calculating the model speed of the suspended load;
A control calculation that calculates the speed of the control target device so that the calculated model speed of the suspended load and the target speed of the suspended load coincide or approach each other, and outputs the calculated speed of the control target device as the control speed. And
Based on the output control speed, a control execution unit that controls the actual speed of the device to be controlled;
Have
The target speed of the suspended load is the control speed,
The model calculation unit includes:
Based on the control speed calculated and output by the control calculation unit and the control target device model, the model speed of the suspended load is calculated and output to the control calculation unit is repeated. Overhead crane control system. 前記入力部から入力される速度指令値の入力時間が所定の値に達しない場合、
前記モデル演算部及び前記制御演算部で処理された結果を出力しないよう制御する
制御切替部を有することを特徴とする請求項１に記載の天井クレーン制御システム。 When the input time of the speed command value input from the input unit does not reach a predetermined value,
The overhead crane control system according to claim 1, further comprising: a control switching unit that performs control so as not to output a result processed by the model calculation unit and the control calculation unit. 前記入力部は、非インチング用の入力部と、インチング用の入力部とを有し、
インチング用の入力部を介して入力された場合、前記モデル演算部及び前記制御演算部の処理が行われないよう制御する制御切替部を
有することを特徴とする請求項１に記載の天井クレーン制御システム。 The input unit has an input unit for non-inching and an input unit for inching,
2. The overhead crane control according to claim 1, further comprising: a control switching unit that performs control so that processing of the model calculation unit and the control calculation unit is not performed when input is performed through an inching input unit. system. 前記吊荷がつり下げられているワイヤの長さに関する情報を取得するワイヤ長取得部を有し、
前記ワイヤ長取得部で取得されたワイヤの長さに関する情報が前記制御対象機器モデルに用いられる
ことを特徴とする請求項１に記載の天井クレーン制御システム。 A wire length acquisition unit for acquiring information on the length of the wire on which the suspended load is suspended;
The overhead crane control system according to claim 1, wherein information on the length of the wire acquired by the wire length acquisition unit is used for the control target device model. 前記ワイヤ長取得部は、前記トロリにおける前記ワイヤの巻き上げ及び巻き下げを行う巻き上げ装置に備えられたロータリエンコーダであり、
前記モデル演算部は、前記ロータリエンコーダから入力された前記トロリにおける前記ワイヤの巻き上げ速度又は巻き下げ速度を基に、前記制御対象機器モデルに用いられる前記ワイヤの長さを算出する
ことを特徴とする請求項４に記載の天井クレーン制御システム。 The wire length acquisition unit is a rotary encoder provided in a winding device that winds and lowers the wire in the trolley,
The model calculation unit calculates the length of the wire used in the device model to be controlled based on a winding speed or a winding speed of the wire in the trolley input from the rotary encoder. The overhead crane control system according to claim 4. 前記ワイヤ長取得部は、前記吊荷がつり下げられているワイヤの振れ周期を計測する振れ周期計測部であり、
前記モデル演算部は、前記振れ周期計測部で計測された前記ワイヤの振れ周期を基に、前記制御対象機器モデルに用いられる前記ワイヤの長さを算出する
ことを特徴とする請求項４に記載の天井クレーン制御システム。 The wire length acquisition unit is a run cycle measuring unit that measures a run cycle of the wire on which the suspended load is suspended,
The said model calculating part calculates the length of the said wire used for the said control object apparatus model based on the shake period of the said wire measured by the said shake period measurement part. Overhead crane control system. 前記吊荷がつり下げられているワイヤの振れ角を計測する振れ角計測部を有し、
前記振れ角計測部で計測された前記ワイヤの振れ角が前記制御対象機器モデルに用いられる
ことを特徴とする請求項１に記載の天井クレーン制御システム。 A deflection angle measuring unit for measuring a deflection angle of the wire on which the suspended load is suspended;
The overhead crane control system according to claim 1, wherein a deflection angle of the wire measured by the deflection angle measurement unit is used for the device model to be controlled. 前記制御対象機器の速度を計測する速度計測部を有し、
前記速度計測部で計測された前記制御対象機器の速度である計測速度と、前記制御演算部で算出された前記制御速度との差又は比が所定以上の場合、前記計測速度を前記制御速度として前記モデル演算部に入力する
ことを特徴とする請求項１に記載の天井クレーン制御システム。 A speed measuring unit that measures the speed of the control target device;
When the difference or ratio between the measured speed that is the speed of the control target device measured by the speed measuring unit and the control speed calculated by the control calculation unit is equal to or greater than a predetermined value, the measured speed is used as the control speed. The overhead crane control system according to claim 1, wherein the overhead crane control system is input to the model calculation unit. 前記制御実行部は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）で構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の天井クレーン制御システム。 The overhead crane control system according to claim 1, wherein the control execution unit is configured by a PLC (Programmable Logic Controller). 前記制御演算部及び前記モデル演算部は、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)又はＰＬＣで構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の天井クレーン制御システム。 The overhead crane control system according to claim 1, wherein the control calculation unit and the model calculation unit are configured by a DSP (Digital Signal Processor) or a PLC. 入力部を介して、制御対象機器であるトロリ又はガーダを移動させる速度の指令値である速度指令値が入力されるステップと、
モデル演算部が、
前記入力された速度指令値に基づく前記制御対象機器の制御上の速度である制御速度と、所定の前記制御対象機器のモデルである制御対象機器モデルとに基づいて、前記制御対象機器によって運ばれる吊荷のモデル速度を算出する第１のモデル演算ステップと、
制御演算部が、
当該算出された吊荷のモデル速度と、吊荷の目標速度とが一致又は近づくよう、前記制御対象機器の速度を算出し、該算出した制御対象機器の速度を前記制御速度として出力する第１の制御演算ステップと、
前記モデル演算部が、
前記制御演算部から出力された前記制御速度と前記制御対象機器モデルとに基づいて、前記吊荷のモデル速度を算出する第２のモデル演算ステップと、
前記制御演算部が、
前記モデル演算部で算出された吊荷のモデル速度と、吊荷の目標速度とが一致又は近づくよう、前記制御対象機器の速度を算出し、該算出した制御対象機器の速度を前記制御速度として出力するとともに、前記モデル演算部へ出力する第２の制御演算ステップと、
実制御部が、
前記第１の制御演算ステップ及び前記第２の制御演算ステップで出力された制御速度に基づいて、前記制御対象機器の実速度を制御する制御実行ステップと、
を有し、
前記吊荷の目標速度は、前記制御速度であり、
前記第２のモデル演算ステップと、前記第２の制御演算ステップとが繰り返される
ことを特徴とする天井クレーン制御方法。 A step of inputting a speed command value, which is a speed command value for moving the trolley or girder as the control target device, via the input unit;
Model calculation unit
It is carried by the control target device based on a control speed that is a control speed of the control target device based on the input speed command value and a control target device model that is a model of the predetermined control target device. A first model calculation step for calculating a model speed of the suspended load;
The control calculation unit
A speed of the control target device is calculated so that the calculated model speed of the suspended load and the target speed of the suspended load coincide with each other, or the calculated speed of the control target device is output as the control speed. Control calculation steps of
The model calculation unit is
A second model calculation step of calculating a model speed of the suspended load based on the control speed and the control target device model output from the control calculation unit;
The control calculation unit is
The speed of the control target device is calculated such that the model speed of the suspended load calculated by the model calculation unit and the target speed of the suspended load match or approach each other, and the calculated speed of the control target device is used as the control speed. A second control calculation step for outputting to the model calculation unit,
The actual control unit
A control execution step of controlling the actual speed of the control target device based on the control speed output in the first control calculation step and the second control calculation step;
Have
The target speed of the suspended load is the control speed,
The overhead crane control method, wherein the second model calculation step and the second control calculation step are repeated.

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