起重机安全监控（GB/T28264-2012）系统是国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会于 2012 年提出，2014 年试行，2015 年强制执行的标准；冶金桥式起重机安全监控系统为 GB/T28264-2012 标准的延伸，要求 75T 以上的冶金桥式起重机 2017 年强制安装。由于国家标准的强制要求，目前在用的 75T 以上的冶金桥式起重机需要加装安全监控系统，还有新出厂的车也需要安装安全监控系统，可以预见安全监控系统市场前景的广阔。

冶金桥式起重机监控系统硬件构成

1.硬件构成

1）西门子 300 系列 PLC 系统：用于整机的控制，采集整机的 I/O 信号。其中 CPU 选择的是 315-DP/PN，带以太网通讯功能。

2）监控主机：监控主机为公司专门为安全监控系统开发的专用控制器，它与 PLC 之间通过以太网通讯进行数据交换。监控主机上还有 2 路 485 通讯接口、6 路模拟量输入、2 路模拟量输出、32 路数量输入、16 路数字量输出。监控主机上带 16G 的 SD 存储卡，它先将国标 GBT 28264-2012 要求的需要存储的数据以 100ms 为周期存储到 SD 卡上，每一条数据都带有时间戳。

3）上位机：上位机为一台预装了监控软件的工控机。工控机与监控主机之间通过以太网连接，上位机画面实时显示整机的工作状态；上位机将监控主机 SD 存储卡中将以 100ms为存储周期的数据导入到上位机的数据库中，导入后的数据能够在上位机画面中查询。

4）编码器：检测主副起升机构的起升高度和大小车运行机构的运行行程是通过分别安装在卷筒和车轮上的绝对值编码器的计数值来实现的。编码器采用 485 通讯协议与监控主机通讯。

5）电子称：主起升机构的电子称仪表盒选用的是带 Profibus-DP 通讯接口的，其可以作为西门子 PLC 的一个 DP 子站，在西门子 PLC 系统中读取主起升的重量值。副起升机构的起重量限制器仪表盒选用的是带 4-20mA 模拟量输出接口的，将模拟量信号接到监控主机上，在监控主机上读取副起升的重量值。

6）各个机构的行程限位、超速开关、激光防撞、保护限位、联动台等作为整机电气系统的组成部分，各个信号都进入 PLC 系统内，作为整机控制的一部分。

7）摄像系统：摄像系统是自成体系的，在大车的左右端部各安装一个摄像头，用于拍摄大车行走区域；在端梁的中部安装两个摄像头，用于拍摄吊钩的运行区域；将各个网络摄像头通过网线连接到电气室内的交换机上然后在与硬盘刻录机（NVR）连接，硬盘刻录机的视频接口连接显示器，在显示器上显示各个摄像头的画面。

冶金桥式起重机安全监控系统架构

1）在安全监控系统中西门子 300 系列 PLC与各个机构的西门子变频器通过 Profibus-DP网络进行连接，既对各个变频器进行控制又能读取各个机构的速度、电流、电压等监控值。如图 1 所示。

2）在监控系统中西门子 300 系列 PLC 与监控主机通过以太网进行连接，PLC与主机之间通过 UDP 协议进行数据交换，将 PLC 内需要监控的数据发送到监控主机上，首先以 100ms 为周期存储到监控主机上的 SD 卡中，然后在发送到上位机存储。

3）在监控系统中各个距离检测编码器与监控主机之间通过标准的 485 协议进行通讯，监控主机读取编码器的计数值并存储。

4）在监控系统中监控主机与上位机之间通过标准的以太网协议进行通讯，既可以将监控主机 SD 卡中存储的数据导入上位机硬盘存储，又可以将监控主机内的数据在上位机画面中实时显示；同时上位机画面还可以将安全监控系统是否有故障等信息反馈给 PLC 系统，起到报警或者停机的作用。当上位机的硬盘存储空间低于 300M 时会发出报警信号，通知维修人员及时将存储的历史数据拷走。