门式起重机安全监控管理系统的改造设计

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1、第38卷第5期华电技术V01．38No．52016年5月HuadianTechnologyMav．2016门式起重机安全监控管理系统的改造设计姜钧，郭亚兰(1．华电郑州机械设计研究院有限公司，郑州450015；2．国电荥阳煤电一体化有限公司，河南荥阳450100)摘要：为达到国家标准的要求，对已经投入使用的门式起重机进行改造，分析了系统构架，并介绍了各种数据的采集方式，以原有可编程逻辑控制器系统框架为基础，适当扩展硬件，在保证不影响原系统正常运行的基础上，使整个设备的监控参数更加完善。对实际改造工程实施验证，证明该改造设计性能稳定，

2、实现便捷，满足国家标准要求。关键词：起重机；安全监控；可编程逻辑控制器；改造；门式起重机中图分类号：TP23文献标志码：B文章编号：1674—1951(2016)05—0038—030引言随着国家对安全生产的重视，大型起重机械设备的安全操作也受到越来越多的重视¨。国家质量监督检验检疫总局和国家安全生产监管总局在全国多地开展了大型起重机械安全监控管理系统前期图1状态参数监控系统构架示范试点工作，并组织国内相关专家起草了《起重用来监视主起升区域和回转吊机的吊点区域，2个机械安全监控管理系统》国家标准。随着国家对起摄像头分别用来监视主机房

3、和回转吊机机房内的情重机安全生产监管力度的加大，全国各地特种设备况。视频数据通过网线经交换机后存储在硬盘录像检测研究院开始严格执行国家标准，从2013年开机上，硬盘录像机里面的图像数据通过放置在司机始，已经陆续在各地大型起重机械上安装安全监控室的显示器显示。管理系统。大型门式起重机(以下简称门机)作为众多形式起重机中的一种，一旦发生安全事故，可能2系统状态参数的获取会造成巨大的人身伤亡事故和公共财产损失，因而2．1起重量的获取必须对已投入使用的老式门机严格按照国标要求进改造前已安装荷重检测装置并正常使用的系行改造，杜绝安全隐患。统，

4、改造时只需从原有电气控制系统的PLC中通过1系统构架设计通信手段读出起重量即可；改造前无荷重检测装置或已损坏的系统，需在主起升和回转吊机安装2套门机安全监控管理系统可分为2部分，一部分荷重检测装置，然后将测量值输入s7—1200PLC的是对设备状态参数的监控，另一部分是对重点区域模拟量输入模块。视频画面的监控。2．2起升高度／下降深度的获取参数监控系统通过可编程逻辑控制器(PLC)进获取该参数的比较通用和简便的方式是在主起行设备状态参数的采集与计算，并将结果通过以太升卷筒和副起升卷筒端部设置绝对值编码器，通过网传给上位机，上位机通过

5、多个界面显示设备当前编码器计数的卷筒圈数、卷简直径及其他参数计算状态。PLC获取状态参数有3种途径：第1种是通出起升高度和下降深度。如改造前原系统已经获取过开关量输入模块直接采集参数，第2种是通过了起升高度和下降深度，则不用添加新设备，直接从PROFIBUSDP现场总线从设备采集参数，第3种是改造前系统的PLC中读取参数。通过PROFIBUSDP总线通信从现有的电气控制系2．3运行行程的获取统获取参数。参数监控系统构架如图1所示。改造前的系统如果没有设置监测运行行程参数视频监控系统需要在重要位置布置6个摄像的措施，则需要增添设备。有

6、2种比较简便的方法头，2个摄像头用来监视大车行程，2个摄像头分别来实现：一种是在设备大车、小车的轮子部位或驱动收稿日期：2016—04—12；修回日期：2016—05—08电机轴上装设绝对值编码器，通过编码器计数的轮第5期姜钧，等：门式起重机安全监控管理系统的改造设计·39·子圈数和其他机械参数计算出相应的运行行程，另2．12偏斜限位器状态的获取一种是在大车和小车端部装设激光测距仪，向大车对于跨度超过30m的门机来说，需要加装偏斜和小车轨道的止挡器发射激光，通过激光测距仪的限位器，并取硬接线信号送人s7—1200PLC。实时测量获取

7、运行行程。2．13工作循环次数的获取2．4轨道运行机构安全距离的获取工作循环是指起重机从起吊一个物品起，到能开同一或不同一轨道运行机构安全距离的获取采始起吊下一个物品止，包括起重机运行及正常停歇在用短量程的激光测距仪来实现，将激光测距仪安装内的一个完整过程。该参数需要人工选择需要监控在需改造的设备上，将反射板安装在可能与之发生的百分比起重量，最后由PLC计算在选定起重量下碰撞的设备上，然后将测量值以电流信号的形式传完成工作循环的次数，然后在上位机界面上显示。给S7—1200PLC的模拟量输入模块。2．14工作时间的获取2．5操作指令

8、的获取每个工作状态所对应的具体时间，即为记录1设备操作指令需要获取每个机构每个挡位的信个工作状态的时钟时间(年／月／日／时／分／秒)。每息，一种方法是从主令控制器的触点上重新再引硬个工作状态的改变会产生1个消息触发，消息记录接线到S7