起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)分布和集控系統(tǒng)采用了現(xiàn)場總線、無線接入以及 OPC（OLE for Process Control）等先進(jìn)技術(shù)。在起重機(jī)的電控系統(tǒng)中，利用現(xiàn)場總線技術(shù)將起重機(jī)上的驅(qū)動器、傳感器、I/O 采集器等總線設(shè)備連接起來，通過 OPC Server 將這些設(shè)備的信息讀取到工控電腦中。通過軟件的運(yùn)算和處理，將數(shù)據(jù)存儲在現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫中（SQL Server）。使用工業(yè)無線 / 有線網(wǎng)絡(luò)，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)發(fā)送到集中監(jiān)控室中的服務(wù)器中，服務(wù)器再通過軟件，將這些數(shù)據(jù)還原成畫面，并存儲在服務(wù)器中。本系統(tǒng)的開發(fā)主要就是實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的一系列處理過程。主要有：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、軟件存儲、還原等過程。

2.1 起重機(jī)數(shù)據(jù)采集

2.1.1 硬件配置

一般大型起重機(jī)的控制系統(tǒng)采用 PLC 主站 + 遠(yuǎn)程分站的形式構(gòu)成，主站與分站之間采用 ProfiBus 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)連接，所有的傳感器也均支持 ProfiBus 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。主站 PLC 上有 ProfiNet 網(wǎng)絡(luò)接口，可以使用網(wǎng)線，將 PLC 主站與工控電腦連接起來。以某廠 600 噸門式起重機(jī)為例，PLC 主站采用西門子公司 S7-400 系列 CPU，CPU 上帶 ProfiBus 接口及 ProfiNet 接口。上小車、下小車、剛腿、柔腿、司機(jī)室分站采用西門子公司 ET200 系列分站模塊，通過ProfiBus 通訊電纜連接起來 ；編碼器、風(fēng)速儀、超載保護(hù)器、驅(qū)動器等設(shè)備均支持 ProfiBus 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，通過 ProfiBus 通訊電纜與主 PLC 通訊。工控電腦帶有以太網(wǎng)控制器，通過交換機(jī)與主 PLC 連接。

2.1.2 起重機(jī)如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集

不同的起重機(jī)可能會采用不同廠家的通信模塊。為了提高各通信模塊與應(yīng)用軟件之間的耦合性，減少監(jiān)控軟件開發(fā)工作的重復(fù)性，提高各設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、開放性及網(wǎng)絡(luò)化，我們采用 OPC 技術(shù)實(shí)現(xiàn)對不同硬件的數(shù)采集。OPC 實(shí)際上提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的連接平臺，它將各種不同通訊協(xié)議的硬件集中到一個(gè)平臺上，使用統(tǒng)一的接口與工控電腦連接，使起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件無需考慮多種形式通訊協(xié)議的接口，使監(jiān)控軟件更加標(biāo)準(zhǔn)化，可以使用在不同控制系統(tǒng)的起重機(jī)上。信息采集主要由 OPC 服務(wù)器來完成，如該控制系統(tǒng)采用 ProfiBus 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，則 OPC 服務(wù)器采用 SIMATICNET 協(xié)議，只需在 OPC 服務(wù)器中做好該電控系統(tǒng)的硬件組態(tài)，就可以接受和發(fā)送來自主 PLC 的數(shù)據(jù)了。當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備發(fā)生變化時(shí)，由于服務(wù)器提供的接口一致，只需對 OPC 進(jìn)行重新組態(tài)，監(jiān)控軟件無需更改。