起重機(jī)安全監(jiān)控（GB/T28264-2012）系統(tǒng)是國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于 2012 年提出，2014 年試行，2015 年強(qiáng)制執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)；冶金橋式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)為 GB/T28264-2012 標(biāo)準(zhǔn)的延伸，要求 75T 以上的冶金橋式起重機(jī) 2017 年強(qiáng)制安裝。由于國家標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制要求，目前在用的 75T 以上的冶金橋式起重機(jī)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(yù)見安全監(jiān)控系統(tǒng)市場(chǎng)前景的廣闊。

冶金橋式起重機(jī)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(jī)的控制，采集整機(jī)的 I/O 信號(hào)。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(jī)：監(jiān)控主機(jī)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(jìn)行數(shù)據(jù)交換。監(jiān)控主機(jī)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(jī)上帶 16G 的 SD 存儲(chǔ)卡，它先將國標(biāo) GBT 28264-2012 要求的需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以 100ms 為周期存儲(chǔ)到 SD 卡上，每一條數(shù)據(jù)都帶有時(shí)間戳。

3）上位機(jī)：上位機(jī)為一臺(tái)預(yù)裝了監(jiān)控軟件的工控機(jī)。工控機(jī)與監(jiān)控主機(jī)之間通過以太網(wǎng)連接，上位機(jī)畫面實(shí)時(shí)顯示整機(jī)的工作狀態(tài)；上位機(jī)將監(jiān)控主機(jī) SD 存儲(chǔ)卡中將以 100ms為存儲(chǔ)周期的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫中，導(dǎo)入后的數(shù)據(jù)能夠在上位機(jī)畫面中查詢。

4）編碼器：檢測(cè)主副起升機(jī)構(gòu)的起升高度和大小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行行程是通過分別安裝在卷筒和車輪上的絕對(duì)值編碼器的計(jì)數(shù)值來實(shí)現(xiàn)的。編碼器采用 485 通訊協(xié)議與監(jiān)控主機(jī)通訊。

5）電子稱：主起升機(jī)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(gè) 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(jī)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(hào)接到監(jiān)控主機(jī)上，在監(jiān)控主機(jī)上讀取副起升的重量值。

6）各個(gè)機(jī)構(gòu)的行程限位、超速開關(guān)、激光防撞、保護(hù)限位、聯(lián)動(dòng)臺(tái)等作為整機(jī)電氣系統(tǒng)的組成部分，各個(gè)信號(hào)都進(jìn)入 PLC 系統(tǒng)內(nèi)，作為整機(jī)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(gè)攝像頭，用于拍攝大車行走區(qū)域；在端梁的中部安裝兩個(gè)攝像頭，用于拍攝吊鉤的運(yùn)行區(qū)域；將各個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭通過網(wǎng)線連接到電氣室內(nèi)的交換機(jī)上然后在與硬盤刻錄機(jī)（NVR）連接，硬盤刻錄機(jī)的視頻接口連接顯示器，在顯示器上顯示各個(gè)攝像頭的畫面。

冶金橋式起重機(jī)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(gè)機(jī)構(gòu)的西門子變頻器通過 Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，既對(duì)各個(gè)變頻器進(jìn)行控制又能讀取各個(gè)機(jī)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(jī)通過以太網(wǎng)進(jìn)行連接，PLC與主機(jī)之間通過 UDP 協(xié)議進(jìn)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(jī)上，首先以 100ms 為周期存儲(chǔ)到監(jiān)控主機(jī)上的 SD 卡中，然后在發(fā)送到上位機(jī)存儲(chǔ)。

3）在監(jiān)控系統(tǒng)中各個(gè)距離檢測(cè)編碼器與監(jiān)控主機(jī)之間通過標(biāo)準(zhǔn)的 485 協(xié)議進(jìn)行通訊，監(jiān)控主機(jī)讀取編碼器的計(jì)數(shù)值并存儲(chǔ)。

4）在監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控主機(jī)與上位機(jī)之間通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行通訊，既可以將監(jiān)控主機(jī) SD 卡中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入上位機(jī)硬盤存儲(chǔ)，又可以將監(jiān)控主機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)在上位機(jī)畫面中實(shí)時(shí)顯示；同時(shí)上位機(jī)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(bào)警或者停機(jī)的作用。當(dāng)上位機(jī)的硬盤存儲(chǔ)空間低于 300M 時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知維修人員及時(shí)將存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)拷走。