冶金铸造起重机安全监控系统技术要求

Modbus/Profibus
7
1套
DP 的通讯模块
配电断路器（电气 控制电源的 220V 电源提供给
8
1套
梁)
起重机安全监控管理系统
配电断路器（司机 控制电源的 220V 电源提供给
9
室)
起重机安全监控管理系统
10
DP 线缆
DP 通讯线缆
1套
11
电缆 CEFR 2X1.5
1套
网线超五类双屏
12
1套
2 3 4
图号
元件
主要构成或参数
数量
摄像机
200 万像素摄像机，摄像机护 4（套）
罩，摄像机支架
起升制动器行程
改造配套
2套
开关
超速保护开关
原车电控系统配套 2 套
起升高度编码器
2
5
运行机构编码器
3
重量信号具有 4-20ma（PLC
超载限制器，电子
6
有 模 拟 量 模 块 RS485 2
秤
Modbus），DP 通讯。
询起重机历史状态数据信息。 【报警管理】 …… 系统提供关键监控参数的报警设置、报警查询、报警
处理功能，并且可以停止起重机械。
5
【系统管理】 …… 设定系统运行的参数 包括以下子模块：『数据连接配置』、『系统参数设置』、『系统数据复位』、 『数据安全管理』、『系统操作日志』。 【用户管理】 …… 设定系统用户及其拥有的权限 包括以下子模块：『角色管理』、『用户管理』、『密码修改』、『用户切换』。 【设备管理】 …… 管理各类设备信息及设备安装信息 包括以下子模块：『设备参数管理』、『设备建档管理』、『设备安装管理』、 『设备维保管理』。 【数据报表】 …… 以数据报表的形式(例如柱状图、饼状图、数据表)显 示各类设备的监控信息 2、软件控制系统运行环境 软件环境：Windows 7 主 机：嵌入式工控计算机； 显示器：采用 22 寸工业级高分辨率彩色液晶触摸显示屏 视频监控：防尘防水、放热辐射、带红外夜视视频监控录像机。 3、监控系统参数 1) 状态监控系统应能实时显示起重机起升高度和下降深度 2) 监控界面应能实时记录起重机的操作指令 3) 状态监控系统能实时记录起重机的累计工作时间 4) 状态监控系统能实时记录起重机的工作循环 5) 监控界面能实时显示起重机起升机构制动器状态 6) 状态监控系统界面能实时显示行走的状态 7) 状态监控系统界面应能实时主起升起重量信息 8) 状态监控系统界面能实时显示起重机实际运行行程 9) 状态监控起重机联锁保护 10) 状态监控起重机工况设置状态 11) 提供对起重机的视频监控 4、报警系统参数 （1）报警子系统能对超过临界进行相应报警和报警记录的存储 （2）报警子系统能对超力矩状态进行报警和报警记录的存储 （3）报警子系统能对达到运行行程限位进行报警和报警记录的存储 （4）报警子系统能对起升机构超速状态进行报警和报警记录的存储 （5）报警子系统应能对通信状态进行监控，当连接失败时进行报警和报警记 录的存储 5、历史故障查询
4
3 孔插座
导轨式 三孔三极 AC30-108 10A
5
8 口交换机
导轨式 IES318
DF-2D，USB，能带触摸
6
视频延长器发送端
屏
7
键盘、鼠标
有线套装
8
24V 电源
5A
9
12V 电源
10A
10
UPS 电源
MT1000
I5 4G DDR3 内存
数据终端（工控机）4 网
11
TEVO5500 标配 128G
组件
延长器接收端，VGA 二选一开关）
3
摄像机接 网线转接，摄像机供电.DC12V 或 AC24V
4
线箱
电源
4
PLC 箱
信号接收及处理，CPU 带 DP 通讯模块，
配 Ethernet 网口，供电.DC12V 或 AC24V 1
电源
2、起重机安全监控管理系统需加装检测元件，配套线缆（单台起重
机）
序号 1
二、监控系统主要构成
依据最新国家检规设计并制造，主要用于起重机的实时监视、故障分析处理、 数据采集、运行维护、生产统计和整体机械设备使用状况分析，对于统计和分析 的结果以报表的方式输出，能够有效的帮助维修人员监控和维护起重机。本系统 其主要功能是对桥式起重机的实时运行状态进行监控、记录并能实现故障报警 等。该监控系统为监控和管理起重机提供了一种专业可靠的方法。可以轻松地查 看起重机的运行状态，进行视频监控，历史操作和故障查询。系统提供通讯接口， 满足不同型号的起重机数据联接。
7
四、起重机安全监控管理系统单线原理图：
五、起重机安全监控管理系统管线施工图
8
改造管线施工：
1、线缆需被保护， 原车有线缆桥架的 可以利用、避免和动 力电缆靠近。 2、如图线缆管线图， 使用 DN25 镀锌管， 接 线 处 使 用 DN25 的三通、二通密封接 线盒。 3、到小车和副小车 的电缆通过拖缆架， 在拖缆架和控制电 缆绑扎。
（2）查询应为用户提供查询方式信息，如按日期查询，按操作名称查询等 7、视频监控
（1）起重机吊钩工作区域等重要部位，均设置摄像机，做到对起重机工作 环境的实时监视
（2）系统画面显示可切换，在画面上应有摄像时间和日期显示 （3）应根据环境特点配置合理数量、不同类型的摄像机 （4）摄像机安装应考虑摄像头范围应能覆盖整个工作区域，兼顾稳定和不 易被破坏的原则，以固定安装为主
电压
调压装置
11
装置状态
调压装置
12
报警、故障代码
调压装置
13
运行条件
PLC M 区
14
变量
机构电源：主回路，风扇，制动器， PLC 端 口
15
控制电源，变频器控制电源，PLC 电源 采集
电机过热保护
PLC 端 口
16
采集
17
18
同一轨道或不同轨道防撞保护
运行机构
机构之间联的运行联锁（零位联锁）
19
六、起重机安全监控管理系统设备、采集元件布置图
9
电气梁内设备：
1、数据终端柜 2、电量参数采集
箱
外部设备：
1、摄像机 4 部 2、摄像机电源箱 3、小车接线箱 4、副小车接线箱
信号元件：
1、 主、副起升卷 筒编码器 2 只
2、 运行机构编码 器3只
3、 主、副起升制 动器接近开关 2只
七：司机室设备布置图
1、监控系统配套安装部件表（单台起重机）
序 图号
部件
主要构成或参数
数量
号
1
监控系统 19 吋显示器，不间断电源，e-CMS 数据
控制柜
终端，交换机，PLC 通讯模块。（硬盘 1
录像机）
备注
2
2
司机室显 15 吋-19 吋触摸屏显示器，VGA 接口
示触摸屏 USB 接口，带触摸屏驱动（附件：电脑 1
PLC 端 口 采集 PLC M 区 变量
3
国标要求 国标要求 国标要求 国标要求
国标要求 国标要求
4
序号 20 21 22 23 24 25 26 27 28
29
机构 运行机构
信号
供 货 备注 检测方式
方
运行行程(绝对值编码器) PLC 内 部
国标要求
变量
PLC 控制接触器信号
PLC 端 口
采集
8
模拟量输入模块
GAI0810
9
通讯模块
GCS0105
10
以太网通讯模块
6GK7343-1CX00-OAAO
单位
数备 量注
个
6
个
wk.baidu.com
1
个
2
个
2
块
1
个
1
套
1
个
1
个
1
台
1
台
1
单位
数备 量注
块
2
块
2
块
1
个
1
个
1
个
1
个
2
个
1
个
1
个
1
11
AC220V 继电器
底座+线圈 MY2N-J AC220
12
主起升电机保护器
蔽线
3、采集各类数据列表
序 机构 号 1 配电机构 2
信号
控制电源 220V 供电。电气梁 控制电源 220V 供电。司机室
检测方式 供货方
备注 备注
3 总控制屏
主断路器，主接触器，重锤，控制 PLC 端口采
电源，风扇电源，制动器电源。
集
4 安全制动
安全制动器报警、故障。
PLC 屏采集
器
5 起升机构
其中新式起重机，起升机构为 ABB 定子调压方式，运行机构为 ABB 变频器。 起升机构获取电压、电流转速等电量参数，需要外加电流互感器，电量采集模块 （箱）组件。运行机构变频器可以通过 MODBUS 总线通讯，获取电量参数。
老式的起重机所有机构为切电阻调速，为获取电压、电流转速等电量参数， 需要外加电流互感器，电量采集模块（箱）组件。其中 100t（新）1 台起重机起 升机构为切电阻调速，为获取电压、电流转速等电量参数，需要外加电流互感器， 电量采集模块（箱）组件；大车小车运行机构为变频器调速，可以通过 MODBUS 总线通讯，获取电量参数。
1
起重机安全监控系统主要技术要求
一、需符合的技术标准
1．GB/T 28264-2012《起重机械 安全监控管理系统》 2．GB 6067.1-2010《起重机械安全规程》 3. GB5226.2-2002《机械安全 机械电气设备》 4. GB3811-2008《起重机设计规范》 5．TSG Q7001–2013《起重机械制造监督检验规则》 6. TSG Q7015–2013《起重机械定期检验规则》 7. TSG Q7016-2013《起重机械安装改造重大维修监督检验规则》
八、软件界面
触摸 屏显 示器 栏杆
司 机室 平面 布置 图1
11
九、主要配置明细表：
1 新式起重机加装安全监控系统主要配置：（电气控制方式为：PLC+
定子调压+变频控制）
1、起重机监控系统机柜
序号
设备名称
型号
1
小型断路器
iC65N C10A/2P
2
浪涌保护器
DCP-20KA 2P
3
2 孔插座
导轨式 二孔二极 AC30-103 10A
VGA 切换器
2 进 1 出，可外接开关
6
触摸屏显示器
FDA15 吋
7
VGA 线
公口对公口
8
安装组件
2 排 8 组插座 兼容 2 插 3
9
插板
插，接 UPS 电
5、司机室重量采集箱（在不换仪表的情况下）
口
SSD 工业级
2、起重机替代 plc 采集箱
序号
设备名称
型号
1
断路器
iC65N C10A/2P
2
多功能插座
3 孔导轨插座
转速表 面板开孔 3
92x46
HB966/4-20ma 输出
4
配接近开关
转速接近开关 JK18 NPN
5
电源模块
GPW2420
6
CPU 模块
GM0101
7
数字量输入模块
GDI1624D
起升高度限位
PLC 端口采
起重量限制信号（超载报警开关量） 集
起升制动器状态
起
升超速报警、停车（开关量）
6
机构之间联的运行联锁（零位联 PLC M 区变
锁）
量
7
起升重量
PLC 内 部
变量
8
起升高度/下降深度(绝对值编码 PLC 内 部
器)
变量
9
PLC 控制接触器信号
PLC 端 口
采集
电流
调压装置
10
障复位
31 工作时间
每条信息，有时间信息
监控管理 系统报表
国标要求
32
每次工作循环的累计
监控管理
国标要求
累计工作时间
系统报表
三、安全监控系统软件说明
1、功能说明 【实时监控】 …… 以画面、数据列表的形式显示各类起重机械设备当前
状态及故障信息，提供操控起重机设备接口，并将状态数据实时存储。 【历史查询】 …… 系统提供根据起重机械设备类型、操作时间等条件查
ZDB-BA11(5A,RS485)
13 副起升电机保护器 ZDB-BA11(5A,RS485)
14 Modbus TCP 转换模块
15
机柜
500X800X250
16
接线端子
2.5
17
24V 电源
DR-120-24
18
进线管接头
DN25 DJP 型端式管头
3、4 个摄像机接线箱
序号
设备名称
型号
1
小型断路器
电流
变频器内
部
电压
变频器内
部
转速
变频器内
部
装置状态
变频器内
部
装置故障代码
变频器内
部
运行条件
PLC M 区
变量
机构电源：主回路，风扇， PLC 端 口
制动器，控制电源，变频器控 采集
制电源，PLC 电源
电机热继保护
PLC 端 口
采集
30
司机室联动台：主令，开 PLC 端口、
国标要求
操作指令
，控制指示，故障报警，故 或通讯
电气梁数据 PLC通讯 终 端柜 交换 机
PLC通讯
量
ET200柜
重量 参数 采集 柜
网线 VGA延 长器 发 送端 电 气梁 数据 终端 柜
主 起升 超载 限 制器
重量 转接 盒
联 动台
硬盘 录像 机
重量 转接 盒
副 起升 超载 限 制器
10
司机室安装设备：
1、触摸屏显示器 2、硬盘录像机 3、重量信号采集箱
6
（1）历史故障查询系统能将实时报警信息记录到数据库中，应记录报警时 间，恢复时间，报警变量，报警值等信息
（2）故障查询应为用户提供查询方式信息，如按日期查询，按报警变量查 询等 6、操作记录查询
（1）操作记录查询能将状态监控中显示的操作记录到数据库中，应记录每 个操作的操作名称，操作的开始时间，结束时间，当前的起重量信息等
2
进线管接头
3
机柜
5
安装组件
4、司机室单元设备组合
DZ47S 10A/2P DN25 DJP 型端式管头
CCTV 接线箱
序号
设备名称
型号
1
硬盘录像机
DS-7608N-E1
2
安装组件
2TB/64MB(6Gb/秒
3
硬盘
NCQ)/7200RPM/SATA3
DF-2D，USB，能带触摸
4
视频延长器接收端
屏
5