塔式起重机大规模应用于工程建设中，我国每年都会发生多起塔机倒塌事故u]。为了防止重大事故的发生，保证塔机运行安全可靠，减少因事故造成的人员和经济损失，非常有必要开发一套可靠性和实时性高、功能强大、成本低的安全监控系统。控制器局域网CAN(ControllerAreaNetwork)总线是一种有效支持分布式实时控制的串行通信网络。CAN总线由于具有传输距离长、报文短、通信速率高、出错率低、纠错能力强、实时性和可靠性高、控制简单等优点[2]，被广泛应用于自动化控制系统中。基于CAN总线的塔机安全监控系统可以很好的满足上述要求。

塔机安全监控系统网络拓扑采用总线型拓扑,这种结构优点是采用单一信道作为传输介质，所需电缆长度短，布线容易，工作的可靠性高,增加和减少节点都很方便。

塔机安全监控系统设计

1.1塔机监控系统整体结构设计

监控系统主要由HMI、CAN总线、数据采集模块和继电器模块组成，系统结构如图1所示。系统数据采集模块有起重量检测模块、幅度检测模块、高度检测模块和角度检测模块。HMI通过CAN接口将系统初始参数（起重零点和参考载重校准信号、最小幅度和最大幅度校准信号、起升高度零点和起升标准高度校准信号、回转角度零点校准信号)发送到CAN总线上，各数据采集模块通过判断接收保存需要的参数。传感器检测塔机运行时的工作参数:起吊重量、小车行走幅度、重物提升高度和臂架回转角度,各个数据采集模块的MCU将检测到的数

据处理后通过CAN接口实时发送到CAN总线上，HMI通过CAN接口接收数据采集模块发送到CAN总线上的数据，并通过硬件和软件编程方式对接收到的现场数据进行显示、存储、比较报警处理。

塔机安全监控系统主要功能：

(1) 实时检测功能，实时监测塔机运行时的各状态参数。

(2) 实时显示功能，实时显示塔机运行时的工作参数值。

(3) 报警和自动断电停机功能，系统识别塔机的运行状态后，做出相应的处理。当塔机运行时的状态参数值超过其设定的极限值时，系统报警并断电停止塔机工作。

(4) 参数设定功能，由于不同型号塔机具有不同的固定参数，可通过按键实现系统参数的修改设置,提高系统的通用性。

(5)数据存储功能，记录塔机工作参数，作为分析事故原因的原始数据以及塔机工作损耗的参考。