前言

經(jīng)濟全球化加速了海洋運輸業(yè)的發(fā)展，使得我國港口的 吞吐量不斷提高。港口吞吐量的急速增長，使得港口大型起 重機的工作負荷日益加重，對港口起重機的貨物裝卸能力提 出了更高的要求。港口起重機的安全，也由原來日常檢查轉(zhuǎn) 向起重機械安全監(jiān)控管理。起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，對 于保證起重機的正常工作和安全運行有著十分重要的現(xiàn)實意 義。為此本文以大型起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)為對象，通過 分析其國家標準的要求，研究大型起重機群遠程安全監(jiān)控數(shù) 據(jù)傳輸?shù)慕鉀Q方案。

一、起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的要求

GB/T 28264-2012《起重機械安全監(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，信息顯示，信息到處接口等一系列的要求。 并給出了起重機械安全監(jiān)控管理示意圖，如圖1所示。

二、起重機系統(tǒng)整體概述

該系統(tǒng)的設計思路是，在基站利用遠程傳輸技術(shù)采集到 標準要求的相應參數(shù)及工作狀態(tài)，再利用WinCC組態(tài)軟件 按標準要求進行組態(tài)編程，以達安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的要求。

大型起重機械為了實現(xiàn)規(guī)定的運動，一般司機室I/O、電 氣房遠程I/O、小車遠程I/O等I/O設備已組成了一套完整的PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的拓撲結(jié)構(gòu)。這樣在主站PLC上可以 實時讀取到行程，起重量，風速，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無線式分布系統(tǒng)的起重機群遠程安全監(jiān)控系 統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)見圖2。該系統(tǒng)是在采用WDS無線式分布系 統(tǒng)技術(shù)組建網(wǎng)絡通信通道，并利用該通道，在基站的電腦上 遠程采集的PLC的信息。在基站電腦上，利用WinCC組態(tài) 軟件按標準要求進行組態(tài)編程，實現(xiàn)大型起?機械群的遠程 安全監(jiān)控管理。

WDS,全稱 Wireless Distribution System,是一種在 無線應用領域中實現(xiàn)無線基站與無線基站之間進行聯(lián)系通訊的 系統(tǒng)。無線分布式系統(tǒng)(WDS),除r具靈活性和移動性，安裝 便捷易于進行網(wǎng)絡規(guī)劃和調(diào)整，故障定位容易，易于擴展等優(yōu) 點外，還改變了原有單一、簡單的無線應用模式。大型熱點區(qū) 域和企業(yè)用戶選用無線WDS技術(shù)的解決方案的時候，可以通 過各種可選的無線應用方式來連接各個AP,這樣就大大提高了 整個網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的靈活型和便捷性。特別值得一提的是：使無線 網(wǎng)絡使用者以購買最少無線設備，達到更多用途的功能實現(xiàn)。

三、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崿F(xiàn)

本文著重講述大型起重機械群遠程安全監(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)級帶WDS功能的無線AP。 以兩臺大型起欺機控制系統(tǒng)采用西門子S7-300系列PLC為 例，曽‘先準備CP343-1兩門子以太網(wǎng)通訊模塊，NETGEAR WG103無線AP,以及基站PC—臺。

硬件鋪設過程比較簡單，在硬件鋪設前按照圖2所示對 WG103的IP設置并完成WG103的WDS橋接。然后按照 使用說明的費求完成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。

打開該起重機的控制程序，雙iljSIMATIC 300站點的“硬 件”選項，打開硬件組態(tài)畫面，在W面中插入CP343-1,并 填寫相應的IP地址和子網(wǎng)掩碼，并新組建一個工業(yè)以太網(wǎng) Ethernet (1), IP地址設定為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。

將另外一臺起重機安裝h述毋求進行設置，同時基站電 腦、無線AP的按圖2要求將其IP修改到與PLC相同的號 段，并測試下網(wǎng)絡通信是否通暢，之后就利用WinCC軟件 進行數(shù)據(jù)釆集和編程即可完成起*機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的 搭設。

對多臺起重機或者釆用其他型號的PLC同樣吋以釆用類 似方式完成起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的搭設，當需要遠程 訪問時可以在基站AP后面加設服務器用以實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)存 取。

四、總結(jié)

釆用WDS無線分布式系統(tǒng)技術(shù)組建的大型起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，沒有對起重機卜-的電氣控制結(jié)構(gòu)進 行更改，維持了設備原有的安全與穩(wěn)定性，而且無線AP設 備價格相對較為便宜，設備運行也相對較為穩(wěn)定。該系統(tǒng)具 有很好的可操作性和經(jīng)濟性，可以對大量已投入使用的大型 起重機進行改造，也可以對新制造設備堉加此功能，在大型 起重機械安全科技工程方面推廣應用前景廣闊，安全意義重大。