周進(jìn)聰

摘要：大跨徑橋梁吊裝對(duì)纜索起重機(jī)要求具有高安全性，信息化管理平臺(tái)能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境，且能較好地完成吊裝任務(wù)。傳統(tǒng)的纜索起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)已不能滿足實(shí)際需求，要對(duì)纜索起重機(jī)進(jìn)行智能化改造。文章結(jié)合平南三橋纜索起重機(jī)智能化改造技術(shù)進(jìn)行研究，采用可編程控制器PLC作為核心控制器，用變頻器變頻輸出控制電機(jī)，各可編程控制器PLC通信方式采用光纖以太網(wǎng)連接，通信網(wǎng)絡(luò)采用冗余設(shè)計(jì)，通過(guò)可編程控制器PLC的邏輯控制，延伸出遠(yuǎn)程控制下的多操作模式的纜索起重機(jī)，使用安全監(jiān)控平臺(tái)工控機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，使得纜索起重機(jī)具有遠(yuǎn)程控制、多種操作模式控制、信息化管理平臺(tái)的功能，其纜索起重機(jī)智能化改造技術(shù)可為同類(lèi)纜索起重設(shè)備設(shè)計(jì)改造提供借鑒。

關(guān)鍵詞：纜索起重機(jī);PLC智能化控制系統(tǒng);信息化管理平臺(tái);工控機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2020.11.008

文章編號(hào)：1673—4874（2020）11—0025-06

0引言

大跨徑橋梁吊裝對(duì)纜索起重機(jī)提出具有高安全性、信息化管理平臺(tái)能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境、能較好完成吊裝任務(wù)等要求。這不僅能對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、關(guān)鍵受力點(diǎn)進(jìn)行安全監(jiān)控，方便操作人員、維護(hù)人員根據(jù)安全監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)顯示進(jìn)行可視化、信息化操作和維護(hù)，而且還能把操作室設(shè)置在吊裝現(xiàn)場(chǎng)，方便操作人員查看現(xiàn)場(chǎng)的吊裝情況，避免因現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜看不到吊點(diǎn)、跑車(chē)的動(dòng)作過(guò)程，掛到鋼絲繩、鋼絞線，出現(xiàn)安全問(wèn)題。兩岸的控制系統(tǒng)可以組成一個(gè)整體，具備多種操作模式，兩岸的操作臺(tái)都能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)載設(shè)備進(jìn)行控制。

目前國(guó)內(nèi)纜索起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)通常采用接觸器、繼電器組成的多路機(jī)械式切換控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單、操作模式單一，穩(wěn)定性和可靠性差、壽命短，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)較多、缺乏遠(yuǎn)程集中控制操作，同一岸的操作臺(tái)不能控制兩岸卷?yè)P(yáng)機(jī)，一岸的操作臺(tái)不能單獨(dú)控制另外一岸的卷?yè)P(yáng)機(jī)，上下游起升或牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)不能合并在一個(gè)手柄操作等，缺乏多功能安全可靠的操作控制模式，只能在現(xiàn)場(chǎng)卷?yè)P(yáng)機(jī)旁操作，不能快速有效地完成吊裝任務(wù)。而且還缺乏故障自診斷保護(hù)功能，不能實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。這樣的控制系統(tǒng)對(duì)于規(guī)模小、跨度不大的拱橋吊裝缺點(diǎn)不太顯著，但不適用于大規(guī)模、大跨徑的拱橋吊裝。

本文以平南三橋纜索起重機(jī)為依托，對(duì)纜索起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造，通過(guò)研究以可編程控制器PLC為核心，各可編程控制器PLC通信方式采用光纖以太網(wǎng)連接構(gòu)建一個(gè)控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)采用冗余設(shè)計(jì)，避免因通信網(wǎng)絡(luò)故障影響系統(tǒng)正常使用。同時(shí)通過(guò)可編程控制器PLC的邏輯控制，延伸出遠(yuǎn)程控制下的多操作模式的纜索起重機(jī)，使得纜索起重機(jī)更加智能化、操作更加簡(jiǎn)便，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的吊裝要求。使用安全監(jiān)控平臺(tái)工控機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，出現(xiàn)故障能在系統(tǒng)上顯示出來(lái)為系統(tǒng)維護(hù)提供可視化故障查找。纜索起重機(jī)操作室設(shè)置在吊裝現(xiàn)場(chǎng)旁，方便操作人員觀看現(xiàn)場(chǎng)吊裝情況和吊點(diǎn)工作情況，發(fā)現(xiàn)吊點(diǎn)不平衡時(shí)適當(dāng)調(diào)整。安全監(jiān)控系統(tǒng)工控機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)大型纜索吊裝信息化施工，對(duì)安全施工提供了可靠的技術(shù)保證。

1纜索起重機(jī)智能化改造關(guān)鍵技術(shù)研究

1.1以可編程控制PLC為核心控制器

可編程控制器PLC具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試工作量小，硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)。編程語(yǔ)言使用梯形圖、功能塊、指令表、結(jié)構(gòu)文本，功能強(qiáng)大、性?xún)r(jià)比高。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障率也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)，這樣整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性。

可編程控制器PLC與傳統(tǒng)繼電器控制方式的不同，主要是掃描工作方式與繼電器控制的不同（見(jiàn)表1）。

繼電器控制系統(tǒng)采用硬邏輯并行的運(yùn)行方式，一個(gè)繼電器線圈的通斷，將會(huì)同時(shí)影響該繼電器的所有常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)動(dòng)作，與觸點(diǎn)在控制線路中所處的位置無(wú)關(guān)。PLC采用循環(huán)掃描工作方式，一個(gè)軟繼電器的線圈通斷，只會(huì)影響該繼電器掃描到的接點(diǎn)動(dòng)作。這樣PLC控制系統(tǒng)比繼電器控制系統(tǒng)具有更高的安全性和可靠性。

變頻器具有無(wú)級(jí)調(diào)速，啟動(dòng)電流小、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速精度高以及容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、高效率高節(jié)能的特點(diǎn)，采用可編程控制器與變頻器配合使用智能化設(shè)計(jì)，能減少設(shè)備機(jī)械沖擊，延長(zhǎng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的壽命，還能進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定多檔速度運(yùn)行，改善了定位的準(zhǔn)確性。

通過(guò)以上對(duì)可編程控制器PLC、變頻器的了解與認(rèn)知，系統(tǒng)設(shè)置6個(gè)集裝箱電氣室：南岸主索道集裝箱一、集裝箱二電氣室，南岸工作索道（2線、3線）電氣室，北岸主索道集裝箱五、集裝箱六電氣室，北岸工作索道（1線、4線）電氣室。采用6個(gè)羅克韋爾AB系列可編程控制器PLc（AB-1769-L30BR），12個(gè)羅克韋爾Power Flex755系列變頻器（起升），12個(gè)羅克韋爾Power Flex753系列變頻器（牽引）。南岸操作室主索道操作臺(tái)一、主索道操作臺(tái)二、工作索道操作臺(tái)，北岸操作室主索道操作臺(tái)一、主索道操作臺(tái)二、工作索道操作臺(tái)分別使用羅克韋爾AB系列可編程控制器PLC（AB-1769-L16BR—BBlB），每個(gè)操作臺(tái)設(shè)置1個(gè)，共6個(gè)可編程控制器PLC。以可編程控制器為核心的控制系統(tǒng)共有12個(gè)編程控制器PLC組成，系統(tǒng)通信采用光纖以太網(wǎng)通信方式完成數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)換，這樣就構(gòu)建成以PLC為核心控制器的電氣控制系統(tǒng)（如圖1、圖2所示）。

1.2冗余設(shè)計(jì)的纜索起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)

各可編程控制器PLC之間通信是使用網(wǎng)絡(luò)通信。如采用全雙絞網(wǎng)線，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)抗電磁干擾差、系統(tǒng)穩(wěn)定性差、擴(kuò)容不易、通信距離較短、總體帶寬偏低，故不考慮;而光纖以太網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)傳輸帶寬大、數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)、系統(tǒng)延時(shí)小、抗干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)容量大，因此各可編程控制器之間采用光纖以太網(wǎng)系統(tǒng)作為纜索起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，可承載系統(tǒng)操作臺(tái)可編程控制器PLC、集裝箱電氣室可編程控制器PLC、變頻器等傳遞和接收數(shù)據(jù)。同時(shí)操作臺(tái)設(shè)置在吊裝現(xiàn)場(chǎng)，集裝箱到操作臺(tái)之間距離較遠(yuǎn)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，故要求系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的冗余性，確保系統(tǒng)在一條或者多條光纖出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障狀態(tài)下仍能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

綜合考慮以上因素，采用抗干擾能力更強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸能力更遠(yuǎn)、冗余性更好、靈活性更強(qiáng)的工業(yè)光纖以太網(wǎng)系統(tǒng)作為纜索起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)主要由多模光纖，南北兩岸操作室的交換機(jī)、無(wú)線網(wǎng)橋，集裝箱的交換機(jī)、無(wú)線網(wǎng)橋，塔頂?shù)臒o(wú)線網(wǎng)橋、交換機(jī)組成通信網(wǎng)絡(luò)。

交換機(jī)分別設(shè)置在操作室的操作臺(tái)、集裝箱的電氣柜、塔頂?shù)碾娤鋬?nèi);塔頂與集裝箱設(shè)置一對(duì)無(wú)線網(wǎng)橋，分南北兩岸共設(shè)置兩對(duì);南岸操作室與北岸操作室設(shè)置一對(duì)無(wú)線網(wǎng)橋。交換機(jī)與交換機(jī)之間采用多模光纖連接到光口，無(wú)線網(wǎng)橋采用帶屏蔽層的以太網(wǎng)線接到電口，這樣組成通信網(wǎng)絡(luò)。交換機(jī)與交換機(jī)之間靠光纖連接來(lái)傳遞和接收數(shù)據(jù)，無(wú)線網(wǎng)橋與無(wú)線網(wǎng)橋之間靠以太網(wǎng)線和無(wú)線信號(hào)來(lái)傳遞與接收數(shù)據(jù)。

交換機(jī)有光口和電口，光口接光纖、電口接無(wú)線網(wǎng)橋的以太網(wǎng)線。設(shè)備的交換機(jī)上有3個(gè)光口，編號(hào)為6、7、8，集裝箱、操作室交換機(jī)與交換機(jī)之間光口接光纖編號(hào)是錯(cuò)開(kāi)的，如第一個(gè)交換機(jī)接了6口，下一個(gè)交換機(jī)不能接6口要接7口或者8口，再下一個(gè)要接8口或者7口，南岸與北岸塔頂交換機(jī)之間接11^#過(guò)江光纖不用錯(cuò)開(kāi)，接到交換機(jī)光口上編號(hào)一樣就可以了，這樣形成環(huán)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)。每條光纖內(nèi)有4條芯，每2條芯組成一組接收和傳遞信號(hào)，另一組備用。詳見(jiàn)圖3。

南、北岸集裝箱與操作室、塔頂三者之間通信采用交換機(jī)有線光纖連接;南、北岸集裝箱與塔頂之間通信連接采用備用無(wú)線網(wǎng)橋、操作臺(tái)與塔頂通信采用交換機(jī)有線光纖連接;南北兩岸塔頂通信采用交換機(jī)有線光纖連接;南北兩岸操作室采用備用無(wú)線網(wǎng)橋信號(hào)連接。

這樣有利于控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信穩(wěn)定、安全，可以避免因部分網(wǎng)絡(luò)通信有問(wèn)題導(dǎo)致纜索起重機(jī)操作不了，需立即停機(jī)維修的事故，還能滿足安全監(jiān)控系統(tǒng)等工業(yè)設(shè)備的接入和數(shù)據(jù)傳輸。

1.3多操作模式的纜索起重機(jī)

傳統(tǒng)的纜索起重機(jī)，基于接觸器、繼電器控制的多電路電氣控制系統(tǒng)，兩岸各設(shè)一個(gè)控制系統(tǒng)，缺少多操作模式，需要兩岸操作室同時(shí)進(jìn)行操作才能完成吊裝工作，人為地做到設(shè)備同步運(yùn)行，操作性差。為了使纜索起重器操作更加靈活方便、安全性能高、具有多種操作模式，將主索道南岸集裝箱電氣室一、二的可編程控制器PLC，北岸集裝箱電氣室五、六的可編程控制器PLC，南岸主索道操作臺(tái)一、操作臺(tái)二的可編程控制器PLC，北岸主索道操作臺(tái)一、操作臺(tái)二的可編程控制器PLC，以以太網(wǎng)通信方式連接起來(lái)組成纜索起重機(jī)整個(gè)控制系統(tǒng)的骨干網(wǎng)絡(luò)?？删幊炭刂凭幊烫菪螆D建立邏輯控制，在操作臺(tái)手柄、操作權(quán)限、機(jī)構(gòu)調(diào)整、操作模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)輸入指令到可編程控制器，可編程控制器輸出指令給變頻器卷?yè)P(yáng)機(jī)完成工作過(guò)程。因此，智能化改造后，通過(guò)在操作臺(tái)上操作權(quán)限、機(jī)構(gòu)調(diào)整、操作模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換，即可實(shí)現(xiàn)纜索起重機(jī)的多操作模式并完成吊裝工作。

南北兩岸的主索道操作臺(tái)一、二配置是一樣的，多種操作模式取決于南岸或者北岸主索道操作臺(tái)取得主控權(quán)限、從控權(quán)限的問(wèn)題。一岸取得主控權(quán)限，就由取得主控權(quán)限的一岸操作完成吊裝工作;兩岸都在解鎖狀態(tài)，系統(tǒng)就沒(méi)有主控、從控權(quán)限，吊裝工作由兩岸共同完成。

1.3.1 多操作模式的4種工況

多操作模式分為：?jiǎn)蝿?dòng)工況、兩岸聯(lián)動(dòng)單動(dòng)工況、兩岸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)工況、解鎖工況等。

（1）單動(dòng)工況（以南岸為例）：南岸主索道操作臺(tái)一、二起升1～4操作手柄，牽引1～4操作手柄，8個(gè)手柄可以控制南岸或者北岸起升1～4卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器升或降，牽引1～4卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器前進(jìn)或后退。

（2）兩岸聯(lián)動(dòng)單動(dòng)工況（以南岸為例）：南岸主索道操作臺(tái)一、二起升1～4操作手柄對(duì)應(yīng)集中控制南北兩岸1～4卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器的升或降;牽引1操作手柄控制南北兩岸牽引1～2卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器前進(jìn)或后退;牽引3操作手柄控制南北兩岸牽引3～4卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器前進(jìn)或后退。

（3）兩岸聯(lián)動(dòng)聯(lián)動(dòng)工況（以南岸為例）：南岸主索道操作臺(tái)一起升1操作手柄對(duì)應(yīng)集中控制南北兩岸起升1～4卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器;牽引1操作手柄對(duì)應(yīng)集中控制南北兩岸牽引1～4卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器。

（4）解鎖工況（以南岸為例）：南北兩岸主索道操作臺(tái)一、二操作手柄只能操作在本岸對(duì)應(yīng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器。

1.3.2現(xiàn)場(chǎng)就地操作

操作過(guò)程為：每個(gè)集裝箱電氣室都設(shè)置有一個(gè)線控手操盒就地操作卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器，手操盒上有模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（遠(yuǎn)程/手操就地），啟動(dòng)按鈕、停止按鈕，4個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的作用分別為：轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)2、3控制起升一/三卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器升降、起升二/四卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器升降;轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)3、4控制牽引一/三卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器升降，牽引二/四卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器升降。速度有慢速和快速兩個(gè)檔位。

手操盒上控制模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1撥到遠(yuǎn)程時(shí)，只能遠(yuǎn)程在操作室操作臺(tái)上控制，手操盒就操作不了卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器;控制模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1撥到手操時(shí)，遠(yuǎn)程操作不起作用，操作臺(tái)的操作手柄控制不了卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器，如想遠(yuǎn)程控制則要把控制模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1撥到遠(yuǎn)程。詳見(jiàn)圖4。

1.4纜索起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)

1.4.1 纜索起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

由于傳統(tǒng)的纜索起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)缺少以工控機(jī)為核心的可視化、信息化安全監(jiān)控系統(tǒng)，各連接部件未采用以太網(wǎng)方式通信，不能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)時(shí)了解纜索起重機(jī)工作狀態(tài)和查看其系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息。而對(duì)于大型纜索起重機(jī)安全性能要求高，需要實(shí)時(shí)了解纜索起重機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，操作人員需能查看工控機(jī)上的數(shù)據(jù)信息了解纜索起重機(jī)的工作情況、吊重重量、拉力情況，方便操作。

1.4.2智能化改造后的安全監(jiān)控系統(tǒng)

1.4.2.1安全監(jiān)控系統(tǒng)組成

新型的纜索起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)是由信息采集單元、信息處理單元、信息輸出單元、信息顯示單元、通信單元組成的具有信息化管理平臺(tái)的安全監(jiān)控系統(tǒng)。

信息采集單元：變頻器、限位開(kāi)關(guān)、編碼器、重量傳感器、拉力傳感器、風(fēng)速儀、操作元件、攝像頭等。

信息處理單元：荷載限制器、可編程控制器PLC、工控機(jī)。

信息輸出單元：可編程控制器PLC。

信息顯示單元：安全監(jiān)控臺(tái)工控機(jī)、操作臺(tái)視頻監(jiān)控顯示器、操作臺(tái)觸摸屏。

通信單元：多模光纖、無(wú)線通信設(shè)備。

南北兩岸各設(shè)置一個(gè)操作室，操作室內(nèi)有2個(gè)主索道操作臺(tái)、1個(gè)工作索道操作臺(tái)、1臺(tái)安全監(jiān)控臺(tái)工控機(jī)。每個(gè)操作臺(tái)上有一個(gè)視頻顯示器用于監(jiān)控卷?yè)P(yáng)機(jī)的動(dòng)作情況，有一個(gè)觸摸屏顯示器用于顯示當(dāng)前操作機(jī)構(gòu)及聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的相應(yīng)工況，一臺(tái)安全監(jiān)控臺(tái)工控機(jī)用于顯示整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

1.4.2.2安全監(jiān)控系統(tǒng)主要功能

安全監(jiān)控臺(tái)工控機(jī)是纜索起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的核心組成，工控機(jī)通過(guò)交換機(jī)與各采集軟件進(jìn)行通信，包括數(shù)據(jù)采集顯示、機(jī)構(gòu)狀態(tài)、故障查詢(xún)報(bào)警、數(shù)據(jù)查詢(xún)、系統(tǒng)調(diào)試等。系統(tǒng)主要功能有：

（1）狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前起重機(jī)各機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息：主索、工作索起升，牽引的狀態(tài)、位置、動(dòng)作，電氣參數(shù)，風(fēng)速，輔助機(jī)構(gòu)狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)、緊停狀態(tài)等。對(duì)事故易發(fā)設(shè)備和重點(diǎn)關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，采集報(bào)警信息并存儲(chǔ)報(bào)警記錄。

（2）歷史數(shù)據(jù)分析功能。提供對(duì)歷史數(shù)據(jù)的保存、支持多種形式報(bào)警、趨勢(shì)分析等功能，方便對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的事故分析。

（3）運(yùn)行統(tǒng)計(jì)功能。對(duì)運(yùn)行時(shí)間、作業(yè)操作時(shí)間等運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。

（4）VV田發(fā)布功能。實(shí)現(xiàn)纜索起重機(jī)運(yùn)行信息的畫(huà)面發(fā)布和數(shù)據(jù)發(fā)布，系統(tǒng)管理人員或企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)可通過(guò)Internet遠(yuǎn)程查看各設(shè)備的運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視和管理。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能夠在任何地方獲得與在WEB服務(wù)器上一樣的畫(huà)面和數(shù)據(jù)、報(bào)表、報(bào)警、趨勢(shì)曲線顯示。

2工程應(yīng)用

2.1纜索起重機(jī)概況

平南三橋纜索起重機(jī)由2組主索道系統(tǒng)和4組工作索系統(tǒng)組成，按兩塔三跨布置，主跨601m，吊裝能力為2×110t，具備橫向移動(dòng)功能，橫向覆蓋范圍為36.5m。

每組主索道由8根φ50m密封鋼絲繩組成，單組索有兩個(gè)吊點(diǎn)，2個(gè)吊點(diǎn)的間距為15.5m。單個(gè)吊點(diǎn)起重動(dòng)力采用2臺(tái)10t卷?yè)P(yáng)機(jī)，全橋2套主索配備8臺(tái)10t卷?yè)P(yáng)機(jī);牽引動(dòng)力采用2臺(tái)20t卷?yè)P(yáng)機(jī)，全橋配備8臺(tái)20t卷?yè)P(yáng)機(jī)。每組工作索由1根φ50mm密封鋼絲繩組成，1組工作索吊點(diǎn)起重采用1臺(tái)5t卷?yè)P(yáng)機(jī)，全橋4組工作索配備4臺(tái)5t卷?yè)P(yáng)機(jī);牽引動(dòng)力采用1臺(tái)5t摩擦式快速卷?yè)P(yáng)機(jī)，全橋配備4臺(tái)5t摩擦式快速卷?yè)P(yáng)機(jī)。

纜索起重機(jī)由電源系統(tǒng)、拖動(dòng)系統(tǒng)，以PLC為核心的控制系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，分組布置，分為南岸主索道集裝箱一、二電氣室，南岸主索道操作臺(tái)一、二，南岸工作索道集裝箱三電氣室、南岸工作索道操作臺(tái);北岸主索道集裝箱五、六電氣室，北岸主索道操作臺(tái)一、二，北岸工作索道集裝箱四電氣室、北岸工作索道操作臺(tái)。共有6個(gè)集裝箱電氣室，6個(gè)控制操作臺(tái)。一個(gè)集裝箱電氣室和一個(gè)操作臺(tái)為一組，每組為一套獨(dú)立控制系統(tǒng)，且又能通過(guò)光纖以太網(wǎng)的通信方式連接組成一套整體的纜索起重機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程集中控制，遠(yuǎn)程多操作模式控制，就地控制，超載、超限自動(dòng)停機(jī)，運(yùn)行軌跡監(jiān)控等功能，關(guān)鍵部位受力則采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)大型纜索吊裝信息化施工，對(duì)安全施工提供可靠的技術(shù)保障。

2.2纜索起重機(jī)智能化改造的成果

通過(guò)對(duì)纜索起重機(jī)采用可編程控制器PLC作為核心處理器，采用變頻器輸出控制電機(jī)，改善了傳統(tǒng)纜索起重機(jī)控制系統(tǒng)在設(shè)備頻繁啟動(dòng)工作過(guò)程中故障多、性能不穩(wěn)定、可靠性差、不是遠(yuǎn)程操作的缺點(diǎn)?？删幊炭刂破鱌LC具備強(qiáng)大的故障診斷及判斷功能，能夠準(zhǔn)確可靠地監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀況，出現(xiàn)故障時(shí)系統(tǒng)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并立即停機(jī)，保證了整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性。PLC配合安全監(jiān)控臺(tái)工控機(jī)與人機(jī)界面，將實(shí)際工況實(shí)時(shí)直觀地展示在操作人員面前，實(shí)現(xiàn)了纜索吊裝信息化施工，對(duì)安全施工提供可靠的技術(shù)保證，同時(shí)出現(xiàn)故障時(shí)方便電氣維修技術(shù)員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)與管理。通信方式由集成總線改為光纖以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，對(duì)可編程控制器PLC進(jìn)行編程梯形圖構(gòu)建邏輯控制，使得纜索起重機(jī)操作室能設(shè)置在吊裝現(xiàn)場(chǎng)，便于查看現(xiàn)場(chǎng)吊裝、吊點(diǎn)的工作情況，能集中控制操作，任意一岸的主索操作臺(tái)能獨(dú)立完成整個(gè)主索的吊裝，遠(yuǎn)程操作實(shí)現(xiàn)了多操作模式。纜索起重機(jī)多功能模式下的邏輯控制相比機(jī)械式的接觸器、繼電器單一控制更加安全、智能化，操作方便，更能提高工作效率，降低施工難度。

3結(jié)語(yǔ)

大跨徑橋梁吊裝對(duì)纜索起重機(jī)提出了具有高安全性、信息化管理平臺(tái)能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境、能較好完成吊裝任務(wù)的要求。傳統(tǒng)的纜索起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)已不能滿足實(shí)際需求，要對(duì)纜索起重機(jī)進(jìn)行智能化改造。本文結(jié)合平南三橋纜索起重機(jī)智能化改造技術(shù)研究，系統(tǒng)采用可編程控制器PLC作為核心控制器，用變頻器變頻輸出控制電機(jī)，各可編程控制器PLC通信采用光纖以太網(wǎng)連接，通信網(wǎng)絡(luò)采用冗余設(shè)計(jì)，通過(guò)可編程控制器PLC的邏輯控制，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制下的多操作模式，使用安全監(jiān)控平臺(tái)工控機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，使得纜索起重機(jī)具有遠(yuǎn)程控制、多種操作模式控制、信息化管理平臺(tái)等功能。其纜索起重機(jī)智能化改造技術(shù)可為同類(lèi)纜索起重設(shè)備設(shè)計(jì)改造提供有益借鑒。