安全监管系统在大型铸造起重机上的应用

安全监管系统在大型铸造起重机上的应用张涛江西省新余市新余钢铁集团公司第二炼钢厂新余市338000摘要为了确保铸造起重机的安全运行，减少因突发故障引起的计划外停车，首先需要对铸造起重机的运行状态进行实时监控，在发生故障时能够快速排查；其次要能通过分析监控数据，汇报起重机各种组成设备的健康状况，给出故障预警，将故障消除在萌芽状态。为此，文中阐述了起重机安全监管系统的架构和主要功能，介绍铸造起重机安装安全监管系统后对点检、维护以及故障排查等工作所带来的帮助。关键词铸造起重机；安全监管；故障预警；设备管理中图分类号TG2311文献标识码A文章编号10010785201502009103ABSTRACTTOGUARANTEESAFETYOPERATIONOFTHELADECRANEANDDECREASEUNEXPECTEDSHUTDOWNSCAUSEDBYSUDDENFAULTITSNECESSARYTOFIRSTLYPERFORMREALTIMEMONITORINGFORTHEOPERATINGSTATEOFTHELADLECRANEINORDERTOCHECKANYFAULTSASQUICKLYA8POSSIBLE；SECONDLY，THEMONITORINGDATASHALLBEANALYZEDTOGETTHEHEALTHCONDITIONOFEACHPARTOFTHECRANEANDSENDTHEFAULTALARMINORDERTOELIMINATEANYFAULTSFROMTHEBEGINNINGTHEPAPERDESCRIBESTHESTRUCTUREANDMAJORFUNCTIONSOFTHECRANESSAFESUPERVISIONSYSTEMANDPOSITIVEEFFECTOFTHESAFETYSUPERVISINGSYSTEMONTHELADLECRANEINRESPECTTOSPOTCHECK，MAINTENANCE，ANDFAULTSHOOTINGKEYWORDSLADLECRANE；SAFETYSUPERVISION；FAULTALARM；EQUIPMENTMANAGEMENT0引言铸造起重机吊运的是液态熔融金属，一旦发生事故，轻者会使设备财产受到损失，重者会发生人身安全事故，故此类起重机的安全运行一直是安全生产的保证。目前国内起重机行业的电气点检和维护主要依靠点检制度及电气点检人员的专业素养和责任心，尽量投入了大量人力物力，但还是不能避免各种突发性故障及由此引起的计划外停车维修。为了尽可能降低计划外停车造成的对生产计划的影响，新钢集团某炼钢厂在36080T四梁铸造起重机上安装了ECIMP起重机安全监管系统。该系统以GBT282642012起重机械安全监控管理系统为指导性文件开发，完全满足该标准的要求。1ECIMP系统概述共久起重机集成信息管理平台EECTRLCRANEINFORMATIONMANAGEMENTPLATFORM，简称ECIMP系统是专门为起重机开发的安全监控与信息管理系统。它可以实时记录起重机运行过程中起重运输机械20152的各种状态，自动检测各种报警和故障，自动监控关键元件的工作状态，对可能的故障进行预警，管理起重机的维护计划。当发生事故时，ECIMP系统记录的详细运行信息还可以协助分析事故原因。ECIMP系统的架构灵活，既可用于单台起重机的运行信息监控与管理，又能同时统一管理对多台起重机。ECIMP系统集成了先进的网络技术，维护人员可随时随地掌握起重机的运行状况。ECIMP系统框图见图1。甲数据数据I工业无一叵。统鋈IIIIGSM网络手机等移动终端图1ECIMP系统框图ECIMP系统主要由硬件及软件组成。硬件主要包括S7300PLC、工控机及模拟量信号变送器如电压变送器、电流变送器等。软件包括PLC程序及工控机软件。PLC程序负责信号的采集及处理功能。PLC通过数字量模一91块记录起重机上重要电器元件的实时状态，并将采集到的数据压缩后发送给工控机，最高记录时间间隔小于60MS，利用模拟量模块采集电压电流等信号，并将采集到的数据实时发送给工控机。工控机作为上位机系统，其中的软件负责管理PLC传输过来的数据，包括对数据的分析、保存及显示，并对可能发生的故障进行预警及对实时故障报警等功能。通过无线网络，用户可以在办公室浏览ECIMP系统。重要的信息和报表摘要还可以通过短信直接发送给相关人员。2ECIMP系统功能21实时监控ECIMP系统主界面实时显示起重机所有机构的运行情况，包括电源电压、各机构运行时的实际电流、各机构电动机的运行速度、各机构运行的主令挡位、限位状态、运行时间等。ECIMP系统各机构详细界面包括主回路单线示意图见图2和调速装置输入输出逻辑图见图3。主回路单线图中包含了GBT282642012要求的必备监控参数，还有限位、过载、超速等保护信号。一旦主起升电气系统出现故障停车，这2个界面的实时状态可以很方便地显示出故障点的位置，给维护人员排除故障带来很大的帮助。图3中制动接触器K73出现红色故障，可通过信号轨迹界面选择与主起升机构制动接触器K73相关的控制信号与反馈信号，通过这2个信号的时序比较，可以很清楚地发现是接触器不吸合故障还是控制信号出现问题，从而快速寻找到故障源，帮助使用者快速的排出故障。22远程管理钢铁企业设备、维护人员及故管理级别均较多。在传统的人工管理方式中，起重机的运行状况要经过逐级上报才能到达管理人员。信息传递的级别越多，时间也越长，而且传递过程中难免有遗漏和谬误，从而影响管理人员决策的及时性和正确性。应用ECIMP系统可以很好地解决这个问题。ECIMP系统采用BS架构，支持远程访问。客户端电脑不需要安装特别的应用软件，只需要浏览器既可访问系统，为满足远程管理需要，在该行车工作区间部署了无线网络，将ECIMP主机接入到公司的局域网巾。管理人员身处办公室就图2主回路单线示意图主回路单线图实时反映主起升电控系统的工作状态。右侧的各种数据实时显示主起升机构的各种运行参数及保护信号。调速装置输入输出逻辑图实时反映主起升控制核心的逻辑工作状态。一92一可以直接了解起重机的实时运行状态，通过查看设备维护情况、运行报表的阅读情况，还可以监督维护人员是否及时对起重机进行了检修。当有设备出现故障时，ECIMP系统根据故障等级，自动通过短信通知相应的维护人员。维护人员可根据ECIMP系统的故障提示，携带相应的设备上车操作，大大缩短了维护时间。严重故障和日常运行报表还可以自动发送给管理人员，使其无论身处何地都可以第一时间掌握起重机的重要信息。上述功能可以很好地解决传统人工管理方式存在的问题降低管理成本，提高工作效率。23故障管理1故障智能诊断起重机电气系统复杂，点检和维护人员必须起重运输机械20152罔3调速装置输入输HJ逻辑图具有强烈的_二作责任心，还必须具有广泛的知识面扎实的专业知识，熟练的检修技术和处理现场电气设备故障的能力。如果起重机电气点检和维护人员能力和经验不足，在起重机出现故障时将无法快速排除故障，就会影响正常的生产计划。ECIMP系统中集成了一整套行之有效的故障和事故隐患排除方法，形成了一系列诊断故障的专家规则和提供解决方法的专家建议。即使维护人员缺乏经验，也可以依据这些规则和建议快速排除故障。2事故预警事故一般都有征兆，比如接触器触点粘连，先是偶尔发生，然后随着时间的推移粘连的频率越来越高，最终导致事故发生。而人I操作很难观察到偶发的异常，往往耍等到设备出现明的不正常后才能判断是否存在故障，甚至发生事故后才发现设备异常。ECIMP系统可以724H实时监控起重机的运行状态，并应用专家规则分析起重机的运行状态，记录可能的事故隐患，并提供给用户，从而在事故的萌芽状态时就将其消除，确保安全生产。比如ECIMP系统可以通过分析司机主令操作记录，判断司机是否有野蛮操作；还可以根据起重机的运行情况和门开父的状态，判断是否有在运行过稗FR门的迎章操作。管理人员NJ以将这记录作为员T考核的参考数据，通过规范员_F的操作行为，杜绝事故隐患。起重机电气系统巾，电动机的启动、制动的控制一般都南接触器完成。一N接触器出现故障，整起重运输机械20152个电气系统就不能正常_丁作，严重时可能发生事故。ECIMP系统实时监测接触器的状态，并智能判断接触器的健康状态，提示定期维护和更换，并对接触器的异常状态做预警。在实际应用巾，ECIMP系统检测到副起升机构的制动接触器有动作滞后现象，并给出故障提示。通过及时更换制动接触器，有效地避免了一次随时可能发生的安全事故。3故障分析ECIMP系统可以保存不低于一个月的起重机运行数据，通过调用数据库的历史数据，可生成各重要设备的历史动作曲线，完美重现起重机的历史运行轨迹。在发生重大故障后，可从ECIMP系统调出信号轨迹记录，还原故障发生前后各种信号的历史曲线，匝现故障发生的经过。在ECIMP系统的协助下，故障原I天1分析的难度大大降低。3结论应JJECIMP系统后，维护人员改变了工作方式每天点检不是先看设备，而是先看ECIMP的运行口报表，然后根据报表的内容进行有针对性的点检，不仅大大降低了一1作强度，而且提高了_T作效率。目前，该系统在36080T四梁铸造起重机上运行良好，对电气点检和维护一R作带来很大帮助，特别是故障排查方面，比以