起重機安全監(jiān)控（GB/T28264-2012）系統(tǒng)是國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會于 2012 年提出，2014 年試行，2015 年強制執(zhí)行的標準；冶金橋式起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)為 GB/T28264-2012 標準的延伸，要求 75T 以上的冶金橋式起重機 2017 年強制安裝。由于國家標準的強制要求，目前在用的 75T 以上的冶金橋式起重機需要加裝安全監(jiān)控系統(tǒng)，還有新出廠的車也需要安裝安全監(jiān)控系統(tǒng)，可以預見安全監(jiān)控系統(tǒng)市場前景的廣闊。

冶金橋式起重機監(jiān)控系統(tǒng)硬件構(gòu)成

1.硬件構(gòu)成

1）西門子 300 系列 PLC 系統(tǒng)：用于整機的控制，采集整機的 I/O 信號。其中 CPU 選擇的是 315-DP/PN，帶以太網(wǎng)通訊功能。

2）監(jiān)控主機：監(jiān)控主機為公司專門為安全監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)的專用控制器，它與 PLC 之間通過以太網(wǎng)通訊進行數(shù)據(jù)交換。監(jiān)控主機上還有 2 路 485 通訊接口、6 路模擬量輸入、2 路模擬量輸出、32 路數(shù)量輸入、16 路數(shù)字量輸出。監(jiān)控主機上帶 16G 的 SD 存儲卡，它先將國標 GBT 28264-2012 要求的需要存儲的數(shù)據(jù)以 100ms 為周期存儲到 SD 卡上，每一條數(shù)據(jù)都帶有時間戳。

3）上位機：上位機為一臺預裝了監(jiān)控軟件的工控機。工控機與監(jiān)控主機之間通過以太網(wǎng)連接，上位機畫面實時顯示整機的工作狀態(tài)；上位機將監(jiān)控主機 SD 存儲卡中將以 100ms為存儲周期的數(shù)據(jù)導入到上位機的數(shù)據(jù)庫中，導入后的數(shù)據(jù)能夠在上位機畫面中查詢。

4）編碼器：檢測主副起升機構(gòu)的起升高度和大小車運行機構(gòu)的運行行程是通過分別安裝在卷筒和車輪上的絕對值編碼器的計數(shù)值來實現(xiàn)的。編碼器采用 485 通訊協(xié)議與監(jiān)控主機通訊。

5）電子稱：主起升機構(gòu)的電子稱儀表盒選用的是帶 Profibus-DP 通訊接口的，其可以作為西門子 PLC 的一個 DP 子站，在西門子 PLC 系統(tǒng)中讀取主起升的重量值。副起升機構(gòu)的起重量限制器儀表盒選用的是帶 4-20mA 模擬量輸出接口的，將模擬量信號接到監(jiān)控主機上，在監(jiān)控主機上讀取副起升的重量值。

6）各個機構(gòu)的行程限位、超速開關(guān)、激光防撞、保護限位、聯(lián)動臺等作為整機電氣系統(tǒng)的組成部分，各個信號都進入 PLC 系統(tǒng)內(nèi)，作為整機控制的一部分。

7）攝像系統(tǒng)：攝像系統(tǒng)是自成體系的，在大車的左右端部各安裝一個攝像頭，用于拍攝大車行走區(qū)域；在端梁的中部安裝兩個攝像頭，用于拍攝吊鉤的運行區(qū)域；將各個網(wǎng)絡攝像頭通過網(wǎng)線連接到電氣室內(nèi)的交換機上然后在與硬盤刻錄機（NVR）連接，硬盤刻錄機的視頻接口連接顯示器，在顯示器上顯示各個攝像頭的畫面。

冶金橋式起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

1）在安全監(jiān)控系統(tǒng)中西門子 300 系列 PLC與各個機構(gòu)的西門子變頻器通過 Profibus-DP網(wǎng)絡進行連接，既對各個變頻器進行控制又能讀取各個機構(gòu)的速度、電流、電壓等監(jiān)控值。如圖 1 所示。

2）在監(jiān)控系統(tǒng)中西門子 300 系列 PLC 與監(jiān)控主機通過以太網(wǎng)進行連接，PLC與主機之間通過 UDP 協(xié)議進行數(shù)據(jù)交換，將 PLC 內(nèi)需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控主機上，首先以 100ms 為周期存儲到監(jiān)控主機上的 SD 卡中，然后在發(fā)送到上位機存儲。

3）在監(jiān)控系統(tǒng)中各個距離檢測編碼器與監(jiān)控主機之間通過標準的 485 協(xié)議進行通訊，監(jiān)控主機讀取編碼器的計數(shù)值并存儲。

4）在監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控主機與上位機之間通過標準的以太網(wǎng)協(xié)議進行通訊，既可以將監(jiān)控主機 SD 卡中存儲的數(shù)據(jù)導入上位機硬盤存儲，又可以將監(jiān)控主機內(nèi)的數(shù)據(jù)在上位機畫面中實時顯示；同時上位機畫面還可以將安全監(jiān)控系統(tǒng)是否有故障等信息反饋給 PLC 系統(tǒng)，起到報警或者停機的作用。當上位機的硬盤存儲空間低于 300M 時會發(fā)出報警信號，通知維修人員及時將存儲的歷史數(shù)據(jù)拷走。