【摘 要】造船企業(yè)龍門吊設(shè)備是造船企業(yè)最為重要的生產(chǎn)設(shè)備，通過研究利用OPC軟件對龍門吊PLC設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過組態(tài)軟件實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)展現(xiàn)，最終達到對龍門吊設(shè)備實時監(jiān)控的目的。

【關(guān)鍵詞】無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 組態(tài)軟件 遠程監(jiān)控

一、前言

龍門吊設(shè)備作為造船企業(yè)的對大型起重設(shè)備，它具有節(jié)能環(huán)保、可靠性高、起重能力大、維修保養(yǎng)工作量小、易于實現(xiàn)自動化操作等優(yōu)點，是造船企業(yè)最重要的生產(chǎn)設(shè)施。因此在日常工作中能對龍門吊設(shè)備的運行狀態(tài)進行有效的監(jiān)控那么將會對公司的正常生產(chǎn)提供強有力的保障。

二、研究目的

目前，企業(yè)中的許多大型工業(yè)設(shè)備都裝有型號各不相同的PLC，動能源區(qū)域的傳感器信號也被送入其控制系統(tǒng)的PLC中。由于近端監(jiān)控相對獨立，在地理位置上分布不同，因此需要維護人員頻繁奔波了解設(shè)備運行狀況。而且，設(shè)備上的PLC通過傳感器所收集到的數(shù)據(jù)因缺少數(shù)據(jù)庫而無法持久化，故不能歷史回放設(shè)備某一時間段的運行狀態(tài)。如果利用企業(yè)中現(xiàn)已部署的網(wǎng)絡(luò)，建立起PC同遠端PLC的通信，使維修工程師通過人機交互界面對PLC的工作狀態(tài)進行訪問和修改，并結(jié)合短消息服務(wù)SMS和實時數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，不僅可以避免維修工程師需要到現(xiàn)場診斷的麻煩，并在第一時間告知他們設(shè)備的狀態(tài)，而且可以記錄下設(shè)備每時每刻的運行數(shù)據(jù)，便于將來的重現(xiàn)。如此，大大節(jié)省了人力與物力，準確而精細的管理起了每件生產(chǎn)設(shè)備，為設(shè)備安全生產(chǎn)提供了保證。

三、系統(tǒng)設(shè)計

（一）系統(tǒng)總體設(shè)計。根據(jù)企業(yè)在生產(chǎn)中的實際需求分析，對系統(tǒng)進行總體設(shè)計時對龍門吊設(shè)備監(jiān)控的幾個主要機構(gòu)件進行了統(tǒng)計整理，主要包括龍門吊的剛?cè)嵬?，上下小車及四大起?個部件。確定完監(jiān)控部件后對設(shè)備的各個機構(gòu)件進行了功能模塊設(shè)計，主要包括了對龍門吊設(shè)備主要機構(gòu)的實時監(jiān)控、歷史狀態(tài)查詢、維護信息以及故障實時監(jiān)控功能。系統(tǒng)技術(shù)方案如圖一所示。

（二）系統(tǒng)技術(shù)方案設(shè)計

在對系統(tǒng)進行完總體設(shè)計以后，對龍門吊監(jiān)控系統(tǒng)的總體技術(shù)架構(gòu)進行了設(shè)計。根據(jù)系統(tǒng)實際環(huán)境需求分析，最終確定采用無線網(wǎng)絡(luò)通過OPC協(xié)議直接采集起重機的PLC信號，最終通過組態(tài)軟件實現(xiàn)對龍門吊設(shè)備的遠程實時監(jiān)視，并保存采集到的實時數(shù)據(jù)和作業(yè)數(shù)據(jù)的方案。采用這種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和組態(tài)軟件結(jié)合的技術(shù)方案，解決了龍門吊設(shè)備與其它信息設(shè)備通訊的問題，同時利用組態(tài)軟件解決了對采集到的信號數(shù)據(jù)進行實時展現(xiàn)的問題。

（三）系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計。在確定了系統(tǒng)的技術(shù)方案后，對系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)實現(xiàn)進行了設(shè)計。在技術(shù)架構(gòu)方面詳細描述了整個系統(tǒng)總體的實現(xiàn)流程，例如數(shù)據(jù)的采集過程，數(shù)據(jù)傳輸過程。龍門吊監(jiān)控系統(tǒng)通過OPCServe端從龍門吊PLC設(shè)備中采集到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；然后兩個OPCClient端（實時數(shù)據(jù)庫和組態(tài)軟件）通過OPC協(xié)議從OPCServer端收集數(shù)據(jù)，其中實時數(shù)據(jù)庫用來存放采集到的PLC設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)，組態(tài)軟件則采集到實時數(shù)據(jù)用于系統(tǒng)的實時展現(xiàn)。最后組態(tài)軟件將采集到的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中做報表查詢。該技術(shù)架構(gòu)利用OPCServer解決了PLC設(shè)備中信號數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)換的問題，實現(xiàn)了系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)展現(xiàn)。

四、系統(tǒng)實現(xiàn)

由于龍門吊是移動的設(shè)備，因此傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)無法滿足我們的需求，本系統(tǒng)在實施的過程中采用了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過無線AP將位于機房的起重機遠程信息化監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器連接到龍門吊局域網(wǎng)。通過在龍門吊設(shè)備上架設(shè)無線AP使龍門吊設(shè)備連入公司的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)環(huán)境后，通過局域網(wǎng)及無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實現(xiàn)起重機信息化監(jiān)控系統(tǒng)同各個龍門吊控制器PLC的通訊連接。同時通過在無線AP的安全設(shè)定，限制連接到龍門吊局域網(wǎng)的機器，保證PLC安全。本系統(tǒng)實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖2所示。

五、結(jié)束語

本文是從信息化實施者的角度來探討船舶行業(yè)對龍門吊設(shè)備實行遠程監(jiān)控管理的方式。文章以某船廠的龍門吊設(shè)備遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)為例，闡述了龍門吊遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)方法。

筆者撰寫過程中雖然立足于長期的信息化實施推進工作經(jīng)驗，但是限于經(jīng)驗及閱歷，有些觀點難免偏頗，希望能拋磚引玉引起讀者共鳴。