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)硬件構成

1.硬件構成

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：檢測主副起升機構的起升高度和大小車運行機構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）各個機構的行程限位、超速開關、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

1）在安全監(jiān)控系統(tǒng)中西門子 300 系列 PLC與各個機構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。