前言

經(jīng)濟(jì)全球化加速了海洋運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，使得我國(guó)港口的 吞吐量不斷提高。港口吞吐量的急速增長(zhǎng)，使得港口大型起 重機(jī)的工作負(fù)荷日益加重，對(duì)港口起重機(jī)的貨物裝卸能力提 出了更高的要求。港口起重機(jī)的安全，也由原來(lái)日常檢查轉(zhuǎn) 向起重機(jī)械安全監(jiān)控管理。起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，對(duì) 于保證起重機(jī)的正常工作和安全運(yùn)行有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意 義。為此本文以大型起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)為對(duì)象，通過(guò) 分析其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，研究大型起重機(jī)群遠(yuǎn)程安全監(jiān)控?cái)?shù) 據(jù)傳輸?shù)慕鉀Q方案。

一、起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的要求

GB/T 28264-2012《起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)〉〉 與2012年05月11日發(fā)布，2012年07月01日實(shí)施。在 安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的要求中包括信息釆集，信息處理，控制 輸出，信息存儲(chǔ)，信息顯示，信息到處接口等一系列的要求。 并給出了起重機(jī)械安全監(jiān)控管理示意圖，如圖1所示。

二、起重機(jī)系統(tǒng)整體概述

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是，在基站利用遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)采集到 標(biāo)準(zhǔn)要求的相應(yīng)參數(shù)及工作狀態(tài)，再利用WinCC組態(tài)軟件 按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行組態(tài)編程，以達(dá)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的要求。

大型起重機(jī)械為了實(shí)現(xiàn)規(guī)定的運(yùn)動(dòng)，一般司機(jī)室I/O、電 氣房遠(yuǎn)程I/O、小車遠(yuǎn)程I/O等I/O設(shè)備已組成了一套完整的PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這樣在主站PLC上可以 實(shí)時(shí)讀取到行程，起重量，風(fēng)速，限位等參數(shù)和狀態(tài)。即安全 監(jiān)控管理系統(tǒng)所需參數(shù)和狀態(tài)均可以直接從主站PLC上釆集。

基于WDS無(wú)線式分布系統(tǒng)的起重機(jī)群遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系 統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。該系統(tǒng)是在采用WDS無(wú)線式分布系 統(tǒng)技術(shù)組建網(wǎng)絡(luò)通信通道，并利用該通道，在基站的電腦上 遠(yuǎn)程采集的PLC的信息。在基站電腦上，利用WinCC組態(tài) 軟件按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行組態(tài)編程，實(shí)現(xiàn)大型起?機(jī)械群的遠(yuǎn)程 安全監(jiān)控管理。

WDS,全稱 Wireless Distribution System,是一種在 無(wú)線應(yīng)用領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)無(wú)線基站與無(wú)線基站之間進(jìn)行聯(lián)系通訊的 系統(tǒng)。無(wú)線分布式系統(tǒng)(WDS),除r具靈活性和移動(dòng)性，安裝 便捷易于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和調(diào)整，故障定位容易，易于擴(kuò)展等優(yōu) 點(diǎn)外，還改變了原有單一、簡(jiǎn)單的無(wú)線應(yīng)用模式。大型熱點(diǎn)區(qū) 域和企業(yè)用戶選用無(wú)線WDS技術(shù)的解決方案的時(shí)候，可以通 過(guò)各種可選的無(wú)線應(yīng)用方式來(lái)連接各個(gè)AP,這樣就大大提高了 整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的靈活型和便捷性。特別值得一提的是：使無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)使用者以購(gòu)買最少無(wú)線設(shè)備，達(dá)到更多用途的功能實(shí)現(xiàn)。

三、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)

本文著重講述大型起重機(jī)械群遠(yuǎn)程安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的 數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕鉀Q方案，而WinCC組態(tài)軟件的編程方法與一 般用以太網(wǎng)連接的編程方法一致不再贅述

實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸功能，在硬件上需要增加用于通 訊的PLC以太網(wǎng)通訊模塊和企業(yè)級(jí)帶WDS功能的無(wú)線AP。 以兩臺(tái)大型起欺機(jī)控制系統(tǒng)采用西門子S7-300系列PLC為 例，曽‘先準(zhǔn)備CP343-1兩門子以太網(wǎng)通訊模塊，NETGEAR WG103無(wú)線AP,以及基站PC—臺(tái)。

硬件鋪設(shè)過(guò)程比較簡(jiǎn)單，在硬件鋪設(shè)前按照?qǐng)D2所示對(duì) WG103的IP設(shè)置并完成WG103的WDS橋接。然后按照 使用說(shuō)明的費(fèi)求完成CP343-1安裝，用雙絞線連接 CP343-1與WG 103，將WG 103的天線安裝到合適的位置， 這樣就完成了硬件的鋪設(shè)。

打開(kāi)該起重機(jī)的控制程序，雙iljSIMATIC 300站點(diǎn)的“硬 件”選項(xiàng)，打開(kāi)硬件組態(tài)畫(huà)面，在W面中插入CP343-1,并 填寫(xiě)相應(yīng)的IP地址和子網(wǎng)掩碼，并新組建一個(gè)工業(yè)以太網(wǎng) Ethernet (1), IP地址設(shè)定為192.168.0.1,子網(wǎng)掩碼為 255.255.255.0,路由器 IP 地址為：192.168.0.299,完 成后圖3所示。

將另外一臺(tái)起重機(jī)安裝h述毋求進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)基站電 腦、無(wú)線AP的按圖2要求將其IP修改到與PLC相同的號(hào) 段，并測(cè)試下網(wǎng)絡(luò)通信是否通暢，之后就利用WinCC軟件 進(jìn)行數(shù)據(jù)釆集和編程即可完成起*機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的 搭設(shè)。

對(duì)多臺(tái)起重機(jī)或者釆用其他型號(hào)的PLC同樣吋以釆用類 似方式完成起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的搭設(shè)，當(dāng)需要遠(yuǎn)程 訪問(wèn)時(shí)可以在基站AP后面加設(shè)服務(wù)器用以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存 取。

四、總結(jié)

釆用WDS無(wú)線分布式系統(tǒng)技術(shù)組建的大型起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，沒(méi)有對(duì)起重機(jī)卜-的電氣控制結(jié)構(gòu)進(jìn) 行更改，維持了設(shè)備原有的安全與穩(wěn)定性，而且無(wú)線AP設(shè) 備價(jià)格相對(duì)較為便宜，設(shè)備運(yùn)行也相對(duì)較為穩(wěn)定。該系統(tǒng)具 有很好的可操作性和經(jīng)濟(jì)性，可以對(duì)大量已投入使用的大型 起重機(jī)進(jìn)行改造，也可以對(duì)新制造設(shè)備堉加此功能，在大型 起重機(jī)械安全科技工程方面推廣應(yīng)用前景廣闊，安全意義重大。