段安智1 郭利娟2
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摘要：中国高端武器产业的发展，越来越需要高质量、计划少、安全的病原体输送路线，相当一部分专注于生产过时产品的起重机制造企业不时被淘汰，起重机工厂的智能变得越来越重要——迫使我们的初创企业进行整合。许多公司只是在开发初期才采用智能，并未经过多次验证。这些产品的上市不仅带来了巨大的问题，而且损害了贵公司的声誉。不安全的数据网络还可能给非法人员提供发泄其生产数据的机会，从而导致不可预测的结果。因此，我们的智能、高效和安全增长在各个方面都是迫切需要的。
关键词：桥式起重机；以太网；智能化控制
引言
伴随着2025年中国生产战略规划的全面实施，钢铁行业在能力结构优化、产业发展等领域进行了规划和调整，积极推进智能化实施进程，促进优质发展。2019年，中国铁基在钢铁工业的下一阶段重点发展大型金属加工工艺的智能制造机制。许多在美国运营的钢铁制造商都致力于建设一个显示出对工业设施日益增长的需求的智能钢铁工厂。建造起重机作为液态金属运输的核心是炼钢和提高铸铁起重机智能的重要前提。机床制造商工作水平高，操作环境差，易受事故危害，实现了入射率目标，降低了工作场所安全，改进了设备安全控制，减少了生产线干预，降低了事故发生率，同时改善了炉、铸造和取料场之间的横向工艺协作，优化了工艺效率，提高了操作效率。
1桥式起重机智能化控制系统概述
基于Profibus与Modbus/TCP，桥式起重机智能化控制系统可在一定程度上实现精确定位，防摇，路径规划与上层监控功能。应采集的桥式起重机安全监控信息采集源有起重量限制器、起升高度限位器/下降深度限位器、运行行程限位器、门限位、机构之间的运行联锁、同一或不同轨道运行机构防撞装置、超速保护装置和起升机构制动器等。应采集的桥式起重机监控参数有起重量、起升高度/下降深度、操作指令、工作时间、累计工作时间和工作循环等。综合以上相关标准，需要利用称重传感器、测距传感器等模拟量传感器来完善信息的采集；利用工控机来实现机载监控与上位机控制功能；利用编码器和摆角检测装置实现精确定位与防摇功能需要；利用服务器作为企业管理层实现远程监控。
2起重机智能化技术的专利现状分析
本文主要利用incopat数据库对全球97 970项专利衰退后的需求进行趋势分析，2019年和2020年的模式将不完整，因为专利范围从提交申请到推迟公开提供不等。因此，不排除2019年和2020年申请趋势。如果没有2019年至2020年尚未发布的专利，就可以看出，自2005年以来，对疾病史的技术专利申请一直在增加，2009年以来，这一技术的专利申请正进入一个相当于新兴制造商和研究机构对起重机工业智能产业创新的不同关注的显着增长阶段。
3桥式起重机智能化控制系统构架
3.1控制系统关键硬件
桥式起重机智能化控制方案系统PLC配置如图2所示，加装以太网通讯模块使PLC与工控机通过工业以太网进行通讯；加装模拟量输入模块，采集称重传感器、测距传感器的模拟量并储存在PLC的寄存器之中，工控机可获得传感器数据并进行机载监控；采用Profibus-DP现场总线进行组网，将大车、小车、起升变频器与大车、小车、起升绝对值编码器进行组态，加装的大车和小车编码器将测得的圈数与位置存入到PLC的寄存器当中，工控机可获取编码器信息进行处理，精确定位的同时也为路径规划和防摇的实现提供了参数。
3.2起重机故障安全技术
随着生产技术的发展和生产规模的扩大，安全生产已成为一个重大的社会问题。在智能设计阶段，要考虑到工厂的程序、设备和控制程序基本上是安全的，因此起重机在整个生命周期停止之前都是安全的。起重机在生产链中作为专用设备使用，对生产安全具有重大影响，尤其需要安全控制，以确保安全、稳定和持续生产。
安全控制还可确保在发生故障时最大限度地保护人员、设备和环境。疾病爆发安全控制是一个高度自律、容错的计算机技术系统，能够应对意外故障。该系统连续监控起重机的运行，通过自我诊断诊断诊断系统内部部件故障，消除潜在故障，从而提高起重机的可靠性。在起重机发生事故或故障时，设备可置于安全状态或安全位置，并确保不会造成人员、系统崩溃、严重财产损失或健康或环境损害。
3.3智能润滑系统
主要部件包括主控制台(S7-200PLC、触摸屏)、油泵(压力计)、智能油箱(仪表板、容积流量计、机油装置电磁)、载波波和溢油站，以及与负载电流电缆通信的智能油箱，用于采集压力电容信号。润滑系统的显示和调整是在CMS上层甲板上进行的。加油站和油箱的数量是灵活配置的，基于实际的润滑点数量和距离。加油站安装了压力计，一个加油站为几个智能油箱加油。智能油箱上有五个电磁风扇，每个风扇都装有体积式流量计，每个电磁铁都可以发射到油箱中。自动供油时，润滑从第一点开始，具体取决于设置的时间或。油量，达到规定的时间或计划的油量后，停止供油，从第二点开始润滑，直至所有润滑点完成，然后等待下一个油循环。在润滑过程中，根据润滑容量或润滑时间的设置，每个润滑的状态可能如下所示。b .润滑油泄漏或堵塞，在润滑过程中实时检测。
3.4工业以太网
Modbus/TCPModbus/TCP是用作开放通信协议的主要行业以太网协议之一，用于将Modbus消息封装为IP数据包，以便通过Internet传输[6]。Modbus/TCP协议模型在通信应用程序级别提供了客户端/服务器总线接口(如图5所示)，Modbus/TCP协议在Modbus应用程序层和TCP/IP层之间插入了一个中间层，Modbus框架可以嵌入到TCP/IP框架中。
3.5经营权的管理
起重机系统中存放了5名操作人员的指纹信息，操作起重机时必须首先配备指纹识别装置，一旦识别成功，起重机即可投入运行，如果起重机的各个设施在10分钟内不采取任何行动，则主系统会出现故障。输入指纹将恢复起重机的运行，起重机的控制将实时记录操作权限登录信息，以提高起重机运行管理的信息水平。
3.6现场总线Profibus-DP
Profibus采用轮询方式，轮询过程中的发起者总是主站，响应者是从站，主站PLC向从属它的从站请求数据或是发送操作命令。从站在系统设定的时间范围内对主站的请求做出响应，包括参数化、组态、周期性交换数据等[5]。桥式起重机智能化控制方案中利用Profibus-DP现场总线对部分现场设备进行组网后组态并进行数据交换。
结束语
通过研究起重机的智能，虽然不同的企业、大学和科研机构很难在不同的重点领域研究这项技术，但对多机协作技术的研究较少。由于附着到项目中的对象越来越大，因此很难满足与多个起重机协作的要求。还需要进一步的智能多处理器协作研究，例如，利用检测技术实时监控多台起重机的运行参数，同时利用无线通信技术和终端监控多台起重机的准确动作，以实现多台起重机的协调。
参考文献
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[2]冉雪云.起重机械的轻量化和智能化设计[J].化工管理,2018(21):48-49.
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[4]韩晓玲,王金参,闫思江,李凡国.起重设备在港口备件智能化仓储系统中的应用[J].科学技术创新,2017(34):183-184.
[5]刘庆平.基于桥式起重机的研究与创新[J].中国水运(下半月),2017,17(08):139-141.