起重機安全監(jiān)測與控制系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，起重機應用越來越廣泛，因安全裝置問題和控制問題而引發(fā)重大人員傷亡事故也逐年增加，起重機上的各類安全保護裝置越來越重要。且起重機作業(yè)環(huán)境復雜，司機難以準確判斷起重機的運行狀態(tài)，傳統(tǒng)的起重機安全裝置已凸顯其缺陷。因此，對起重機安全保護裝置的研究，尤其是運行狀態(tài)的安全監(jiān)測與控制系統(tǒng)的開發(fā)有重大的實際意義。
　　本設計針對水平小車式塔式起重機設計一個安全監(jiān)測與控制系統(tǒng)，充分利用計算機、傳感器和可編程邏輯控制器等方面

2、的技術，開發(fā)了起重機多功能安全監(jiān)測與控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有自檢、監(jiān)測、控制、超限報警等常規(guī)功能，并且實現(xiàn)中文顯示功能和用于記錄歷史工作數(shù)據(jù)的黑匣子功能。
　　本系統(tǒng)以PLC作為安全監(jiān)測與控制的核心，應用SIMATIC STEP 7編程軟件設計開發(fā)安全監(jiān)測與控制程序，進行信號的采集和處理，實現(xiàn)了對起重量、起重力矩、變幅幅度及速度、起升高度及速度、回轉(zhuǎn)角度及速度等參數(shù)的監(jiān)測與控制;以K-TP178 Micro可觸摸人機界面作為顯示器，應

3、用WinCC flexible組態(tài)軟件進行組態(tài)，實現(xiàn)了實時信息的顯示、報警的提示以及歷史工作數(shù)據(jù)的記錄;應用PROFIBUS（過程現(xiàn)場總線）技術實現(xiàn)了系統(tǒng)各部分之間的通訊。
　　針對完善系統(tǒng)功能、提高系統(tǒng)測量精度的要求，采用機械式限制器和傳感器相結(jié)合的測量方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的起重量和變幅幅度乘積的測量方法，并依據(jù)最小二乘法擬合多項式的方法處理測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了對起重力矩的檢測和限制。此外，本文采取了軟件補償、時滯系統(tǒng)補償控制、數(shù)據(jù)冗余系統(tǒng)