远程无线监控技术在冶金起重机上的应用.pdf

使用与维护 第2 9 卷2 0 1 1 年第5 期 总第 1 5 5 期 远程无线监控技术在冶金起重机上的应用 崔菊兰司宝华吴启军 莱钢型钢厂 莱钢安全 生产处 莱钢炼钢厂 莱芜2 7 1 1 2 6 摘要介绍了远程无线测控技术和网络技术在冶金起重机安全控制和管理上的应用。 关键词 冶金起重机远程无线监控技术远端测控单元R T U Ap p l i c a t i o n o f t h e Re mo t e Ra d i o Te c h n o l o g y o n t h e M e t a l l u r g i c a l Cr a n e s C U I J u - l a n ， S I B a o - h u a ， WU Q i - j u n r S e c t i o n S t e e l Mi l l ； S a f e t y De p a r t m e n t ；S t e e l ma k i n g P l a n t o f L a i w u S t e e l C o r p o r a t i o n ， L a i w u 2 7 1 1 2 6 【 A b s t r a c t 】 T h i s a r t ic l e i n t r o d u c e s t h e a p p l i c a t i o n o f t h e r e m o t e r a d i o m e a s u ri n g a n d c o n t r o l t e c h n o l o g y a n d n e t wo r k t e c h n o l o gy o n t h e s a f e t y c o n t r o l a n d ma n a g e me n t o f me t a l l u r g i c a l c r a n e s ． 【 K e y w o r d s 】 M e t a l l u r g i c al c r a n e ； r e m o t e r a d i o m o n i t o ri n g a n d c o n t r o l t e c h n o l o gy； f a r e n d me a s u rin g u ni t ； RTU 1 前言 起重机是冶金生产 的重要设 备 ， 在冶金企业 中起重量最大的起重机往往都是吊运熔融金属 的 。在实际工作 中， 特别是炼钢厂 吊熔融金属 的 起重机， 由于工作环境恶劣、 作业频繁、 违规操作 、 人员维护不到位等原因， 经常发生限位失效、 钩头 冲顶、 主钩下滑、 挤伤人员， 甚至造成群死群伤等 恶性事故 。2 0 0 7 年的辽宁铁岭 “ 4 ． 1 8 ” 事故教训表 明， 吊运熔融金属的起重机械一旦发生事故， 导致 的后果要比一般起重机械更加严重 ， 造成的社会 影响要也更加恶劣。 随着当代信息技术的迅猛发展， 基于通用计 算 机的数据采集 与监视控 制系统 简称 S C A D A S u p e r v i s o r y C o n t r o l a n d D a t a A c q u i s i t i o n 系统迅速 发展 ， 给冶金起 重机安全 本质化改造以及管理的 信息化创造 了条件 。S C A D A系统是以计算机为基 础的生产过程控制与管理信息化系统。它可以对 现场的运行设备进行监视和控制是以实现数据采 集 、 设备控制 、 测量、 参数调节以及各类信号报警 等各项功能。在该系统中， 使用M C G S 通用版组态 软件和R T u R e m o t e T e r m in al U n i t ， 即远端测控单 元。R T U是安装在远程现场的， 用来监视和测量 安装在现场的传感器和设备， R T U 将检测到的单 台起重机的状态 ， 通过无线方式传送给地面管理 中心的接收主机 ， 从而实现多 台起重机各状态 的 集中监视与管理。 2 系统基本构成 本系统结构如 图 1 所示 ， 系统主要 由地面监控 中心 、 天车无线遥远端测控单元装置和信号采 图1 系统结构 一7一 第2 9 卷2 0 1 1 年第5 期 总第1 5 5 期 使用与维护 集装置等组成。监控中心设置在车间中心的铸机 主控室， 包括一台计算机， 一台打印机和监控中心 接收器。天车无线远程测控部分主要是R T U ， 它 负责采集限位的开合信号、 控制器的上升和零位 信号等， 在其状态变化时实时以射频信号方式传 给地面接收器。监控中心接收器将接收到的现场 工作数据通过R S 2 3 2 串口传给计算机， 监控中心计 算机信息管理软件采用 C ／ S 架构 ， 数据库是用 S Q L ， 管理软件采用V B ．N E T 编制， 实现用户管理、 状态实时显示、 报表打印、 历史数据记录等功能， 并传给厂局域网服务器 ， 从而实现全厂数据共享 ， 系统用户界面如图2 所示 。车间 、 班组和厂安全管 理部门、 机动维修部门可以从办公室查看重要天 车的限位状态数据、 人员按规定进行试验限位情 况、 操作打反车制动等违规情况。 3 系统性能及特点 3 ． 1 系统 主要 功 能 1 天车限位状态监测与故障报警 ， 包括主钩 一 级限位、 二级限位， 副钩一级限位、 二级限位。 2 违规操作记录， 通过限位状态的变化时 间， 可以监督操作人员是 否按规定交接班试验限 位情况 ， 结合控制器状态， 还可以判定是否靠限位 停车和是否打反车制动等违规。 3 历史数据记录和打印。 4 根据需要 ， 功能可以扩展到铁水 钢水 重 量传输、 超重报警 、 电动机电流检测 、 三相电压检 测等。 3 ． 2 系统 主要性 能指 标 1 无线数传电台 灵敏度 优于 0 ． 3 V； 射频工作频率 2 2 3 2 3 5 M H z ； 空中传输速率 1 2 0 0 ／ 2 4 0 0 b p s ； 信道数 1 6 个； 最大可寻址数 4 0 9 6 ； 最大传输距离 理想条件下， 1 0 W功率 不低 于 2 k m。 2 通讯接 口 R S 一 2 3 2 或 4 8 5 接 口， 接 口速率 为 1 2 0 0 9 6 0 0 b p s 。 3 误报率 状态量误报率小于0 ． 1 ％， 报警量 漏报和误报率小于0 ． 3 ％。 4 环境工作条件 温度一 4 0 5 5 ℃ 保证工 作 ， 相对湿度9 6 ％R H 。 3 - 3 系统特点 1 严格按工业标准设计， 适应各种恶劣工作 环境 ， 工作稳定可靠。 2 只有状态变化才对数据进行采集 ， 数据流 量小 ， 避免网络堵塞 。 3 采用第 四代S C A D A技术 ， 具有智能化特 点。 4 本系统使用 的 R T U与常用 的可编程控制 器P L C相比， 具有优 良的通讯能力和更大的存储 容量 ， 适用于更恶劣的温度和湿度环境 ， 提供更多 的计算功能， 且无需对整车进行P L C 改造， 只需对 控制器和限位检测开关增加中间继电器， 用以转 换信号， 因此成本更低。 5 信用息共享， 管理优化。运用E n t e r n e t 技 术 ， 在厂局域网的任何计算机上均可实时监测受 控天车的运行状态 ， 实现任意时间段的历史数据 查询和报表 图表打印功能 ， 实现了全 厂范围的联 网、 信息共享和管理优化， 为公司下一步E R P 系统 全面实施奠定了基础。 4 结束语 该系统承担着全厂吊运熔融金属天车的安全 生产监测， 提供了天车安全管理的信息化平台， 有 效地杜绝了因为天车限位故障以及人员的违规操 作行为而引发的安全事故， 其经济效益和社会效 益不言而喻。目前莱钢股份炼钢厂 l O 台吊运钢水 铁水 的天车已全部纳入系统监控， 使用效果 良 好 ， 在冶金企业具有示范意义。 2 0 1 0 -1 1 - 0 5 收稿 } ； s ； [ 上接第6 页] 4结语 综上所述， 通过研究分析 ， 找出了减速机齿轮 轮齿折断的根本原因， 并制定了防范控制措施 ， 从 而杜绝 了类似问题 的再次 发生 ， 为生产提供 了可 靠的的设备保障。 一 8 一 参考文献 【 1 1 机械设计手册联合编写组． 机械设计手册． 北京 化 学工业出版社， 1 9 8 3 ． 7 涕 二版． 中 册 3 7 6 - 3 8 4 ． f 2 】 濮良贵． 机械设计． 北京 高等教育出版社 ， 1 9 9 1 ． 3 。 第 五 版 2 1 8 -2 3 7 ． 2 0 1 0 1 0 - 0 4 收稿