一、總體構思和模塊劃分

起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)主要由兩個子系統(tǒng)組成，分別是數(shù)據信息系統(tǒng)、視頻信息系統(tǒng)，其硬件設備安裝位置。如圖 1 所示。

圖 1  起重機械信息采集源

數(shù)據信息系統(tǒng)將起重機運行時的數(shù)據信息實時地采集進來，并且對其進行處理和存儲，然后控制起重機的運行，此外，系統(tǒng)還將故障信號和危險信號反映出來，提醒操作人員和維修管理員。該系統(tǒng)包括信息采集單元( 限位、重量傳感器、編碼器等) ，信息處理單元( PLC) ，信息存儲單元和控制輸出單元( CMS) 。視頻信息系統(tǒng)采集起重機行走區(qū)域和吊點的圖像畫面，并顯示在司機室內的顯示器上，供司機查看，同時存儲 72 h。

二、 信息采集單元

信息采集單元用于讀取信息源數(shù)據。它由機械限位、感應限位、紅外線光電限位、超速開關、重量傳感器、測速編碼器、絕對值編碼器、PLC 的輸入模塊等組成，信息采集模塊示意圖如圖 2 所示，它們將采集的信號送至信息處理單元。

PLC 模塊用于接收操作站和機上各個傳感器的信號，并進行相應地運算和處理，然后輸出控制指令，控制相關機構的運行。其具有開機自診斷功能，當檢測到模塊故障或通訊問題時，紅色的 Error 指示燈會亮起。

三、信息 理單元

信息處理單元將采集到的數(shù)據進行計算和處理，同時根據起重機工況的要求，執(zhí)行邏輯控制。它由可編程序控制器和工控機組成。PLC 的 I /O 及模擬量模塊將造船門式起重機上安裝的各種限位、編碼器、重量傳感器、風速儀等信號實時地采集進來，然后通過 PLC的 CPU 對信號進行處理，控制相關機構運行，并作出邏輯處理和故障報警等判斷。對于極限限位和超速開關這類信號，則采取同時進入硬件控制回路和 PLC 模塊，這樣可以起到雙保險的作用; 而對于有些不會造成損失的信號則直接進 PLC 模塊。并且極限限位等一類故障中，起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)設計時通常使用的常態(tài)為常閉觸點，這樣，只要信號丟失，就認為極限動作，或者線路有問題，提高了安全性。工控機用于實時讀取 PLC 程序內相應的信息，并且通過監(jiān)控軟件將造船門式起重機的各種監(jiān)控信息實時顯示在電腦上，是信息處理單元和CMS 單元的連接紐帶。該軟件還提供了接口，可以將數(shù)據導出成 Excel 通用形式。