一、总体构思和模块划分

起重机安全监控系统主要由两个子系统组成，分别是数据信息系统、视频信息系统，其硬件设备安装位置。如图 1 所示。

图 1  起重机械信息采集源

数据信息系统将起重机运行时的数据信息实时地采集进来，并且对其进行处理和存储，然后控制起重机的运行，此外，系统还将故障信号和危险信号反映出来，提醒操作人员和维修管理员。该系统包括信息采集单元( 限位、重量传感器、编码器等) ，信息处理单元( PLC) ，信息存储单元和控制输出单元( CMS) 。视频信息系统采集起重机行走区域和吊点的图像画面，并显示在司机室内的显示器上，供司机查看，同时存储 72 h。

二、 信息采集单元

信息采集单元用于读取信息源数据。它由机械限位、感应限位、红外线光电限位、超速开关、重量传感器、测速编码器、绝对值编码器、PLC 的输入模块等组成，信息采集模块示意图如图 2 所示，它们将采集的信号送至信息处理单元。

PLC 模块用于接收操作站和机上各个传感器的信号，并进行相应地运算和处理，然后输出控制指令，控制相关机构的运行。其具有开机自诊断功能，当检测到模块故障或通讯问题时，红色的 Error 指示灯会亮起。

三、信息 理单元

信息处理单元将采集到的数据进行计算和处理，同时根据起重机工况的要求，执行逻辑控制。它由可编程序控制器和工控机组成。PLC 的 I /O 及模拟量模块将造船门式起重机上安装的各种限位、编码器、重量传感器、风速仪等信号实时地采集进来，然后通过 PLC的 CPU 对信号进行处理，控制相关机构运行，并作出逻辑处理和故障报警等判断。对于极限限位和超速开关这类信号，则采取同时进入硬件控制回路和 PLC 模块，这样可以起到双保险的作用; 而对于有些不会造成损失的信号则直接进 PLC 模块。并且极限限位等一类故障中，起重机安全监控系统设计时通常使用的常态为常闭触点，这样，只要信号丢失，就认为极限动作，或者线路有问题，提高了安全性。工控机用于实时读取 PLC 程序内相应的信息，并且通过监控软件将造船门式起重机的各种监控信息实时显示在电脑上，是信息处理单元和CMS 单元的连接纽带。该软件还提供了接口，可以将数据导出成 Excel 通用形式。