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淺談大型起重機安全監控管理系統的改造與實際落地——愷德爾專業起重機安全監控管理系統專家

來源:愷德爾起重機安全監控管理系統專家 發表日期: 2022-08-15 10:04:00

本文主要以蘇鋼現有起重機的現狀為案例,改造煉鐵廠鑄鐵機 50 t 起重機 1 蘇拓渣場 50 t 起重機 1 臺。改造充分利用起重機現有控制模式及本身自帶的傳感器裝置以及儀器儀表。所涉及的 2 臺起重機電氣系統不含 PLC 控制或所含 PLC 系統不具備通訊接口功能,起重量限制器均不含有模擬量輸出功能,無起升高度/下降深度、運行機構位置采集設備,機構機械限位功能正常。改造兼容原有系統的基礎上,采用 PLC+ 上位機 + 視頻采集技術,并通過無線通訊快速組網獲取新增傳感器數據。

2 臺改造起重機現均在線使用,且使用年限較長,均為冶金專用起重機。改造起重機具體參數見表 1


結合現場設備狀態及經濟性考量,在每臺起重設備的司機室,配 1 臺起重機維護站,作為安全監控系統的顯示終端,利用 PLC 與上位機技術組合配置,PLC 用于從新增的信號采集箱讀取現場設備的運行數據,并顯示與存儲。在每臺起重機的電氣室或起重機走臺上增加 1 個信號采集箱,對起重機各機構的運行數據進行采集、運算并輸出運算結果,并將數據與安全監控儀進行數據交互、通訊顯示于上位機。在每臺起重機設備的司機室,增加一個視頻采集箱及視頻顯示器,為操作者提供起升吊點的畫面信息,同時可查詢歷史畫面(見圖 1)。

起重機司機室內加裝起重機維護站,與新增數據采集系統通過通信信號線纜連接,以獲取安全監控數據,對所在起重機的工作狀態進行監控和記錄。

信號采集箱固定于現場起重機的電氣室內和橋架走臺合適位置,作為數據采集終端對起重機的運行數據進行采集、處理;并將數據通過以太網與起重機維護站及起重機安全監控儀進行通訊連接,并預留網絡接口。對于安裝于起重機走臺上且環境工作溫度較高的信號采集箱,在柜內增加冷卻空調,以保證設備的正常運行。

主起升和副起升機構使用電子秤及起重量限制器的,直接取現場電子秤及起重量限制器帶有的模擬量輸出信號,將其模擬量輸出信號引入新增 PLC 系統的模擬量輸入模塊中。

在起升卷筒增加絕對值編碼器,將編碼器輸出信號接入信號采集箱,進行數據處理、運算,實時監控起升高度與下降深度。

每一個運行機構都制作一套從動輪,將其軸端與絕對值編碼器連接,整套從動裝置固定于車輪上,可帶動從動裝置同時運動,編碼器同步工作。編碼器為多圈絕對值型編碼器,并將輸出信號接入信號采集箱內進行數據處理、運算。

在制動器推桿與連桿鉸接附近通過設計一套安裝附件將檢測開關預期安裝。在推桿安裝檢測開關,當制動器處于合閘狀態時,開關接近液壓缸,開關處于閉合狀態,當制動器處于松閘狀態時,開關遠離液壓缸,開關處于斷開狀態。通過檢測開關的閉合與斷開以實現制動器動作的檢測。

在起重機遠離鋼包或吊件一側的端梁下方安裝高清網絡紅外攝像機,通過調整攝像機的角度可以保證吊點的視頻監控無死角。同時在起重機周邊危險區域或重要區域安裝高清網絡紅外攝像機,攝像機通過網線與車上硬盤錄像機連接,通過司機室內設置的顯示器可以實時查看和回放吊點視頻。

在同一軌道存在多臺起重機情況的起重機的大車機構合適位置增加激光防碰撞裝置,并將報警信號輸出入至采集箱內,在起重機起重機維護站上顯示狀態。

在電氣控制柜內對每一臺起升電動機、行走電動機加裝對應的電流互感器,用于檢測電動機三相定子電流,將接入信號采集箱處理后,實時顯示在維護站窗口。

起重機安全管理系統軟件設計以下功能模塊:權限登錄、實時狀態與趨勢曲線、報警查詢、設備信息、數據庫管理等。

系統每次開機,操作人員需通過上位機輸入操作人員的注冊信息(用戶名/密碼),系統才可登錄并查看相關信息。

1)全車總覽。將所有機構的總體運行狀態(機構是否正常、司機是否撞限位,提升質量等)、提升機構運行狀態、起重量、起升高度、運行位置、運行速度等關鍵信息關鍵信息直觀的呈現,自動統計自上次故障清零后到當前時間段內起重機發生故障的次數

2)機構分覽。能夠分別將起升機構和運行機構具體的運行狀態和參數,分類分模塊直觀的反應。趨勢曲線包括歷史曲線、實時曲線和數據報表,既可以查詢歷史信息,又可以觀察實時曲線信息;可以提供所有變量的趨勢曲線顯示、數據歸檔進行定制查詢,能夠記錄故障發生瞬間情況,便于故障追述與分析

分為實時報警和歷史報警,實時報警能夠實時顯示當前系統存在的故障、警告,給設備維護及管理人員以提示。歷史報警具備完善的故障記錄功能,數據庫中的故障記錄可以長時間存儲并可以由用戶進行各種自定義條件查詢 (如按時間查詢,按機構查詢,按故障類型查詢等),所有故障信息將會保留在系統中至少 30 d,并可以很方便的將其導出常用的文件格式,留作備份存檔。 

對于現場工作強度大,動作頻繁,且作用相對重要的設備進行全壽命的監測與記錄,對其進行運行時間和次數的統計,并可根據預設的預警次數和時間條件進行預警。實時顯示并更新設備運行時間及動作次數;設備更換時,對記錄的數據存儲到數據庫中并進行清零操作,使系統重新記錄設備運行時間及動作次數;可對歷次設備運行時間及動作次數的數據進行查詢,可為報警設置提供參考,也為設備計劃性更換提供理論依據。

起重機信息管理系統軟件中,所有歷史數據、報警數據,均存于起重機維護站。數據存于起重機維護站數據庫中。同時系統為將來平臺整合功能擴展預留接口,使遠程數據中心可以在遠程訪問數據庫,調用數據庫數據。

通過本次改造,大小車的行程、整車行程等數據的監測、記錄、報警得到更高質量的實現,同時輔助視頻監控系統擴展司機的操作視野

    
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