橋式起重機(jī)是一種工業(yè)生產(chǎn)必備的機(jī)電設(shè)備。它的作用主要是用來實(shí)現(xiàn)負(fù)載的垂直升降和水平移動(dòng)，橋式起重機(jī)具有工作環(huán)境惡劣，工作任務(wù)重等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的方法進(jìn)行啟動(dòng)與調(diào)速，繼電接觸器控制，在實(shí)際使用中容易出現(xiàn)各種故障和事故，造成人員和財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。本文介紹的系統(tǒng)是一套綜合性的起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)。其采用的是以 PLC為核心進(jìn)行數(shù)字量和模擬量的運(yùn)算處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋式起重機(jī)的起重量、起升高度、限位狀態(tài)等實(shí)時(shí)監(jiān)控。采用觸摸屏顯示橋式起重機(jī)的各狀態(tài)參數(shù)以及對(duì)報(bào)警事件的記錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)的安全監(jiān)控功能。

1 PLC 與觸摸屏組成的安全監(jiān)理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 硬件的設(shè)計(jì)選型

本系統(tǒng)采用上海步科自動(dòng)化出品的 K506-24AR 型 PLC。由于需要采集較多的信號(hào)及參數(shù)，CPU 自帶的 I/O 點(diǎn)位不夠用，需使用數(shù)字量模塊和模擬量輸入模塊。PLC 通過各種輸入模塊對(duì)各限位開關(guān)的信號(hào)，以及起重量等模擬量的采集，然后 CPU 加以處理、計(jì)算等再通過輸出模塊對(duì)系統(tǒng)控制中的變頻器輸出信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)起重機(jī)的運(yùn)行，另外使用 RS485 通訊連接步科 MT4434T 觸摸屏，其主畫面用來顯示PLC傳輸過來的各種運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，如起重量、起升高度、平移速度等，其余頁面可以顯示歷史事件信息，故障信息及設(shè)定當(dāng)前系統(tǒng)參數(shù)，如起重機(jī)的最大起重量，行車跨度，工作級(jí)別等等。如圖 1 所示，為本系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖。

1.2 PLC 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

起重機(jī)控制系統(tǒng)PLC梯形圖程序由主程序模塊和五個(gè)子程序組成，主程序接受控制信號(hào)決定系統(tǒng)執(zhí)行何種操作；子程序分別是起重機(jī)大車行走機(jī)構(gòu)子程序，小車平移子程序，吊鉤起升子程序已經(jīng)報(bào)警子程序。控制流程圖如下，見圖 2。

2 觸摸屏幕監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

監(jiān)控系統(tǒng)采用的是上下位機(jī)的方式，上位機(jī)采用的上海步科出品的 MT4434T 觸摸屏，下位機(jī)采用是該公司的 K506 系列 PLC 其任務(wù)是執(zhí)行程序，對(duì)橋式起重機(jī)進(jìn)行控制并對(duì)其系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)。

觸摸屏在起重機(jī)這樣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境當(dāng)中，能夠很好的進(jìn)行人機(jī)交互，具有編程簡單，安裝方便等特點(diǎn)，是我們在起重機(jī)安全監(jiān)控方面的良好選擇。觸摸屏主要用于實(shí)時(shí)顯示設(shè)備或者系統(tǒng)在操作狀態(tài)方面的實(shí)時(shí)信息，也可以對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)過的故障事件進(jìn)行提醒，并能保存下來。方便操作人員以及售后維保人員對(duì)起重機(jī)對(duì)起重機(jī)狀態(tài)的查詢及維修保養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

2.1 主頁面信息

該頁面是整臺(tái)起重機(jī)當(dāng)前狀態(tài)的總覽，可以用紅色指示燈顯示各個(gè)機(jī)構(gòu)限位的狀態(tài)，以及其檔位速度，相序狀態(tài)，是否為遙控啟動(dòng)，主接觸器啟動(dòng)次數(shù)等信息。如圖3圖

2.2 故障記錄界面

該界面可以顯示當(dāng)前的故障、以往故障發(fā)生的時(shí)間、內(nèi)容、以及故障的消除時(shí)間等，操作人員或維護(hù)人員可以很方便地掌握設(shè)備狀態(tài)和快速查找故障做出相應(yīng)處理。如圖 4。

3 結(jié)語

本系統(tǒng)采用了PLC控制代替了傳統(tǒng)的接觸器繼電器控制的線路，大大降低柜內(nèi)接線的出錯(cuò)率，提高了可靠性，可以通過編程軟件對(duì)控制關(guān)系進(jìn)行修改以及提高維護(hù)的方便性。同時(shí)本系統(tǒng)使用觸摸屏顯示技術(shù)對(duì)橋式起重機(jī)安全相關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，同時(shí)對(duì)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行預(yù)警，將已經(jīng)出現(xiàn)的報(bào)警信息以中文顯示并記錄下來，相當(dāng)于黑匣子的功能，為事故的分析和處理提供數(shù)據(jù)支持，該系統(tǒng)在起重機(jī)行業(yè)應(yīng)用將會(huì)更廣泛。