超載是導致門座起重機發生傾覆事故的主要原因之一，經常性的超載會給安全生產造成了巨大隱患。為了加強管理，確保安全，起重機必須具有超載限制系統。利用該系統采集起重量及臂架角度信號輸入到超載限制控制器，經過處理后得到起重機的臂架工作幅度、實際起重量，顯示并輸出控制信號，然后通過PLC或繼電器等控制單元達到保護和控制的目的。本文主要介紹我公司門座起重機超載限制及相關的數據統計系統。

l 系統組成及功能

超載限制管理系統的現場采集部分主要由超載限制器、起重量傳感器、角度傳感器以及電度表等組

成，數據統計部分主要由動態記錄儀以及PC機相關軟件組成，見圖1。

系統采用******型超載限制器。顯示控制儀表設有單獨顯示兩組起升機構負荷的顯示窗、實際總起重量顯示窗、限制總起重量顯示窗和幅度顯示窗，每一組起升機構和總負荷都設有獨立的超載動作觸點輸出。

起重機動態記錄儀用于起重量輸入信號實時在線檢測。儀器在整個工作過程中除了正常接收起重量信號外，還對起重量信號進行邏輯和時序上的監測分析，若出現起重量信息線短路或者斷路、起重量信息線插頭松脫、輸出起重量信息的超載限制器斷電等故障現象，儀器第一顯示窗口就會閃爍出現

“ adErr”字符，提示出錯。這樣就能讓司機及時發現，避免作業中因誤操作而被錯誤統計。數字電能表、起重量傳感器上傳相關的信息以及作業的統計信息，打印接口與PC機傳輸數據，完成相關的數據統計。由于門座起重機有回轉作業的方式，所以電能表選擇在機上安裝，將數據傳入動態記錄儀來統計并傳輸門機耗電情況。

起重量傳感器采用電阻應變式稱重傳感器。當門座起重機吊起重物時，傳感器中的彈性體在外力作用下產生彈性變形，使粘貼在其表面的電阻應變片也隨同產生變形而阻值發生變化，再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號，從而完成將外力變換為電信號的過程。其輸出為0～ 20 mV的電壓信號。

角度傳感器選用磁敏角度傳感器。當外磁場發生變化時，磁疇磁化方向瞬間發生翻轉，從而在檢測線圈中感生出電信號，提供給超載限制器模擬輸入。其輸出為4～20 mA的電流信號。

系統運算所得起重量達到額定起重量的90％時，裝置發出燈光預警信號，但這時并不輸出控制信號。當起重量超過額定起重量的110％時，停止起重機向增幅以及向上的方向動作，并發出聲光報警信號，此時允許起重機減幅以及向下動作。超載限制器針對重物離地瞬時沖力過大的特點，內部設計有調整模塊，可調整2～4 s的過沖延時，能區別起重機實際超載與正常作業中突然起升或下降制動產生的附加動載荷影響，避免發生誤動作。

2 軟件部分介紹

PLC程序圖及其相關的保護功能見圖2～圖4。

2．1 各種保護功能

起重量保護、單機保護、幅度保護信號為超載限制器給出，其余為PLC內部給定信號。

2．1．1 單機保護

門座起重機起升電機為開閉、支持機構分別作業，某些時候由于工況或者受力不平衡，導致鋼絲繩

受力不均，使其負荷過大，這就需要單機保護的功能，對門機起升、開閉以及總起重量分別進行保護控制，使其能更為準確有效防止超負荷的情況發生，保護門機安全運行。

圖2中，在控制方式選擇為單機時有效，PLC收到超載限制器給出的支持單機保護信號(％I3．8打開)，禁止支持單機起升方向動作(％ QlO2．o打開)。開閉單機保護見圖3。

2．1．2 總起重量保護

在控制方式選擇為雙機或者抓斗時有效。如當支持單機負載超載的時候，超載限制器繼續輸出支持單機保護信號，但是此時單機保護的功能在PLC中被屏蔽。只有當起重機總起重量超載時(％15．5)，起重機禁止起升以及向增幅方向動作(％Q102．0、％Q102．2以及％ QlO2．4打開)。

2．1．3 幅度限制保護

在圖4中，如果超載限制器給出增幅超載信號％I5．4，％Q102．4將打開，禁止起重機向增幅方向動作。

2．2 數據統計

超載限制器發送起重量信號到記錄儀表，記錄儀表將采集到的起重量、電耗、運行臺時等數據進行運算處理，通過PC機將其作業信息讀到門機管理系統軟件中。系統能提供裝卸作業量的各種統計及打印。利用這些參數，生產管理部門就能實現全新的動態管理，系統提供的累計起運噸、運行臺時及能耗等數據，可為起重機械維護保養提供準確的科學依據。

起重機配置該系統時，裝卸運行過程中的作業量、作業時間、耗電量及門機各個機構的運狀況都將得到實時記錄及統計。模塊為用戶提供了強大的復合查詢功能，能夠定義門機號、日期范圍、貨種、工號等不同的查詢條件。任何被查詢出的結果，都可以被輸出到打印機打印。同時，系統支持局域網遠程查詢，可以隨時查詢到門機作業的動態信息。

3 結語．

我公司使用超載限制器兩年以來，起重機結構開焊、開裂事故明顯減少，提高了機械的完好率，減少了維修費用，在計量統計方面也節約了大量的人力成本，實現了門機作業系統的動態管理，取得了良好的效益。