APP下载

起重机械安全监控管理系统简析

2018-08-16花嘉骏

建筑机械 2018年8期
关键词:限制器起重机械保护装置

花嘉骏

(江苏省特种设备安全监督检验研究院,江苏 南京 210036)

为贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号),国家质检总局于2011年先后下发了《大型起重机械安装安全监控管理系统实施方案》(国质检特联〔2011〕137号)、《关于开展大型起重机械安装安全监控管理系统前期示范试点工作的通知》(质检办特联〔2011〕1394号)和《关于做好大型起重机械安装安全监控管理系统前期示范试点工作中试验验证工作的通知》(质检特函〔2011〕116号),并且在2012年颁布了GB/T 28264-2012 《起重机械 安全监控管理系统》标准。江苏省特检院做为造船门式起重机安全监控系统的试点验证单位,对国内多台大型造船门式起重机安全监控系统进行了试验验证。笔者参加了型式试验验证活动,下面就一些起 重机安全监控系统的问题进行探讨。

1 起重机安全监控管理系统的定位

国家标准GB/T 28264-2012 《起重机械 安全监控管理系统》指出,“安全监控系统是起重机械电气控制系统的一部分,非独立产品”。可见,国家设想中的安全监控系统不是传统意义上的“安全部件”,如起重量限制器等,可以单独采购安装在起重机上。那起重机安全监控系统到底是什么?首先,要先了解什么是电气控制系统。

1.1 电气控制系统

图1 起重机传统电气控制系统框图

传统起重机电气控制系统简单概括可以分为3大部分:控制单元、保护单元和信号单元。控制单元是电控系统的核心,负责接收外部控制指令、发布对电动机的运转、调速及电气制动的控制指令;保护单元主要提供过载、短路、失压等电气保护功能;信号单元提供信号指示及警报信号,如电源指示灯、风速报警等。其结构框图如图1所示。

对于起重机监控系统,国标GB/T 28264-2012 《起重机械 安全监控管理系统》按功能单元提出了要求:“系统应由信息采集单元、信息处理单元、控制输出单元、信息存储单元、信息显示单元和信息导出接口单元等组成。对于有远程监控要求时,应增加远程传输单元。”

对于1个具体的起重机监控系统,可以分为硬件和软件部分,简化为3层结构模型,即硬件层、系统内核和应用层(见图2)。

图2 层次结构图

图3 起重机监控系统方案一结构图

硬件层主要包括系统中所用到的PLC(或专用芯片)、各类传感器、输出控制装置、工控机等硬件设备;系统内核层主要包括各类硬件设备的软件接口驱动、处理指令等后台运行程序;应用层主要包括各类应用软件,如组态显示软件和数据库等。

1.2 实现方案

GB/T 28264-2012 《起重机械 安全监控管理系统》要求“安全监控系统是起重机械电气控制系统的一部分,非独立产品”。那么起重机监控系统如何融入传统的电气控制系统,目前常见的方案如下:如图3所示,在原有的电气控制系统基础上增加了安全监控系统。安全监控系统采集来自电动机、控制单元、保护单元、信号单元、安全保护装置的状态信息以及储存视频信息,实现对起重机各个机构状态的实时“监视”。由于此方案中安全监控系统独立于原有的控制单元,因此不能直接控制电动机,只能在紧急情况下向控制单元发出指令,停止起重机的运行,满足GB/T 28264-2012第6.7.5条的要求。

该方案不涉及原有控制系统的调整,也能满足标准的要求,其优点在于便于对旧起重机的改造,尤其是那些采用继电-接触器控制的中、小吨位起重机。国内一些厂家研发的起重机安全监控系统往往是基于这个构架,但存在与电气控制系统结合不紧密的缺点,且不适用于已采用PLC控制的大型起重机械。

1.3 起重机监控系统与安全保护装置的关系

起重机的安全保护装置是指起重量限制器、起升高度限制器、制动器等。

首先,安全保护装置是独立的装置,并不是电气控制系统的一部分,但却是起重机安全运行不可或缺的。

其次,按照GB/T 28264-2012表1的要求,安全保护装置都属于“应采集”信息采集源,即应确保所有安全保护装置都在监控系统的“监视”之下。

再者,能否对安全保护装置有“控制”功能,如采用第一种方案,那么安全保护装置直接接入控制单元,则安全监控系统不能对其进行任何控制。如采用第二种方案,监控系统的信息处理单元以PLC为核心。而根据GB 5226.2-2002 《机械安全 机械电气设备 第32部分:起重机械技术条件》规定,对于涉及安全停止功能的,最好采用硬件线路,如PLC要用于这些功能,则要采取措施,以预防PLC程序出现故障,导致安全保护功能失灵。因此,诸如起重量限制器和起升高度限制器等安全保护装置最好直接接入安全回路。对于制动器,则可控制其开闭。目前起重机厂在设计时往往采用双线路冗余设计,即安全保护装置的动作开关,既接入安全回路,也接入PLC,实现硬件和软件的双重保护。有的单位还会在监控系统软件中再设置一级软限位,实现三重防护。

2 结束语

起重机械安全监控管理系统的出现,对起重机械的控制系统提出了新的要求。如何针对不同用途的起重机械进一步完善其监控管理的功能,使得起重机械的操作和使用管理更加方便、可靠和高效是业内努力的方向。

猜你喜欢

限制器起重机械保护装置
海上风电工程弯曲限制器受力特性数值模拟研究
新一代分布式母线保护装置
层次分析法在起重机械腐蚀评估中的应用
电梯或起重机极限位置限制器的可靠性分析
因设计缺陷导致电梯超载保护装置失效的分析
关于轿厢意外移动保护装置检验的讨论
起重机械金属结构接地的理解与检验
起重机械安全隐患与缺陷的统计分析
起重机械电气设备接地的理解与检验
浅谈电梯轿厢上行超速保护装置的增设