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介绍一种门式起重机监控管理系统的设计特点及分析

来源:恺德尔起重机安全监控管理系统专家 发表日期: 2016-07-05 15:34:00

摘要:为提高大型起重机械的安全管理水平,预防和减少起重机械重大事故发生,以S7—300系列可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)为基础进行数据采集,应用视窗控制中心(WindowsControlCenter,WinCC)组态软件、VB、JAVAEE框架和关系数据库的软件技术设计和实现起重机监控管理系统(CraneManage—mentSystem,CMS)。该系统不仅对提高港口大型起重机的安全管理水平、预防和减少起重机重特大事故发生具有重要意义,也为起重机管理信息化打下了基础。


0引言

门式起重机属于大型起重机械的一种,具有场地利用率高、作业范围大、适用面广及通用性强等特点,在港口货场得到了广泛使用,主要用于料场货、港口散货等货物的装卸。其金属结构像门形框架;承载主梁、下安装有2条支脚,可直接在地面的轨道上行走;主梁两端具有外伸悬臂梁。由于大型起重机械的安全生产形势较为严峻,国家特种设备安全部门等相关机构联合制定了《大型起重机械安装安全监控管理系统实施方案》,要求推动大型起重机械监控管理系统的使用工作,以提高大型起重机械的安全性能,进而预防和减少起重机械重特大事故的发生。起重机监控管理系统(CraneManagementSystem,CMS)是一个综合性系统,融合了自动化、计算机、信息化、通信和检测等多个领域的技术,具有集设备工作状态监视、设备维护和保养、故障检测和预防、运营和管理等功能于一体的管理平台。这里就起重机监控管理系统的设计和实现进行叙述。


1起重机监控管理系统系统设计

起重机监控管理系统以可编程逻辑控制器(ProgrammableLoicController,PLC)为基础进行数据采集,以服务器为数据管理中心进行数据管理,以视窗控制中心(WindowsControlCenter,WinCC)和WEB页面为前端界面进行信息展示和交互,对起重机运行过程中的数据进行挖掘、处理和存储,进而实现对起重机的全面监控和管理。


1.1硬件架构

起重机监控管理系统架构见图1,其由本地LCMS系统和远程RCMS系统两部分构成,二者之间通过无线局域网进行数据交换。


1)本地LCMS系统由信号采集PLC、LCMS客户端、视频系统、交换机及无线AP组成。LCMS中的信号采集PLC用于采集起重机的数据和信号;摄像机、编码器和硬盘录像机用于采集、存储及传输视频数据;LCMS客户端用于监控起重机的过程数据和视频数据,并通过无线局域网与RCMS通信。


2)RCMS系统由RCMS客户端、WEB/数据库服务器、交换机及无线AP组成。RCMS客户端用于管理各个LCMS客户端的数据,数据存储在本地服务器,数据主要通过与LCMS端的数据库进行同步来获得;此外,服务器还提供WEB服务。


1.2 起重机监控管理系统架构

从软件的逻辑架构看,起重机安全监控系统系统可分为数据存储层、数据访问层、数据通信层、业务逻辑层和应用层,其中:数据存储层用于对数据库进行CRUD(Create,Retrieve,Update,Delete)操作;数据访问层封装了数据存储层的具体实现,为业务逻辑层访问数据存储层提供访问接口;数据通信层通过WinCC的通信组件与PLC进行数据交换;业务逻辑层封装了CMS系统的各个功能模块,包含轨迹录制、轨迹回放、视频监控、报警管理和设备管理;应用层包含了WEB应用组件。系统逻辑架构见图2。

起重机安全监控系统结构


1.3起重机监控管理系统特点

起重机安全监控系统系统以西门子WinCC组态系统软件为主框架,结合ActiveX数据对象(ActiveXDataObjects,ADO)和VB控件进行开发,具备数据和状态实时监控、历史信息查询、设备管理及报警管理等功能;其LCMS系统与RCMS系统间的故障和业务等信息具备实时一致性;同时,系统提供WEB服务,intranet用户可通过浏览器查询起重机的相关数据及其运行状态。


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