起重機在機械交通運輸港口冶金汽車採礦造船和國防等行業應用非常廣泛，減輕了人類眾多繁重的體力勞動問題隨著我國從製造業大國向製造業強國發展，沿海地區製造業大廠紛紛引入了MES系統智慧製造理念起重機的幾個痛點一直未能解決：

（1）各部件難以記錄其具體使用次數，難以判斷其使用壽命；

（2）操作人員難以有效記錄各臺起重機各月使用次數，無法制定一對一保養計劃；

（3）工廠巡檢人員無法同時監控工廠所有起重機的當前執行狀況

江西工埠機械針對以上問題點提出要儘快開發出屬於起重機的MES系統，從而更全面地監控各臺起重機資訊，針對性的制定保養計劃，減少由於裝置故障導致停工停產問題

1專案分析

MES是一個複雜的資訊化專案，系統中的各個元件都不是孤立的，必須要全域性考慮，分佈分項將各個工作落地實施根據起重機硬體狀況，此MES系統的搭建需要從硬體到軟體，分步完成，具體工作如下：

1.1硬體架構搭建

為了MES系統的安全性和可靠性，系統總體架構為伺服器+客戶的端執行方式，整個專案基於可靠地windows系統PC伺服器開發平臺基於NET Framewrk4。5使用C#開發語言程式設計軟體

由於橋式起重機大車機構需要行走，PLC的網口的物理位置不是固定的，因此無法使用有線的連線方式與MES系統伺服器連線，所以服務端主交換機與（GBM起重機）客戶端交換機透過無線方式組網將工控機透過網線連線主交換機，再將主交換機與工廠內各臺起重機的客戶端交換機無線方式組網設定工控機及起重機PLC網口IP地址及閘道器，將其設定為：IP192。168。1。XX值為各PC和PLC地址，使其在同一區域網中，並保證不會出現IP衝突

1.2PC軟體UI設計

起重機MES系統透過採集制動器電機行程開關的各月份使用情況，幫助客戶有針對性的制定各月保養計劃，減少生產時停工停產狀況發生所以透過C#編寫的winform窗體程式需要涵蓋大量資訊，新增tabControl控制元件將MES頁面進行分頁，目前設定為“運轉監控”頁面和“圖表顯示”頁面

“運轉監控”頁面主要顯示車間起重機的連線狀態執行狀態執行時間故障次數IP地址等資訊，從而方便技術員或工廠領導一目瞭然的瞭解車間解車間所有起重機的狀況，出現故障時可以快速到達現場新增groupbox控制元件劃分各臺起重機的資料顯示區域，裝置資訊透過標籤控制元件label進行顯示

“圖表顯示”頁面主要顯示選取的一臺起重機的詳細資訊，資訊包括制動器各個月份的使用頻率，此臺起重機各個部件故障報警佔比透過這些資訊，技術員可以針對特殊月份制定保養計劃記錄各臺起重機的頻繁故障報警部件，聯合專家查詢真因

新增chart控制元件對制動器各月的使用次數進行監控，將控制元件的Series成員下的Series1的屬性ChartType設定為“Column”（柱形圖顯示）設定各月份使用次數超過1000次時顯示為紅色，提醒技術員儘快進行維護保養動作新增chart控制元件對裝置故障次數進行監控，將控制元件的Series成員下的Series1的屬性ChartType設定為“Pie”（餅圖顯示）技術員和專業人員透過此餅圖可以直觀的瞭解該起重機哪個部件頻繁故障，從而制定有針對性的保養和維修計劃

1.3PC軟體程式碼編寫

MES系統的上位機與西門子PLC的通訊協議走TCP/IP方式，西門子公司針對上位機通訊提供有專用API庫供開發者使用，將專案工程引用新增西門子PLC庫檔案S7。NET。DLL起重機MES系統主要實現方式是PC上位機讀取/寫入PLC的V區暫存器，對應庫方法為ReadBytes和WriteBytes

PLC有大量暫存器，需要分配一個專用區間供MES系統互動使用在此定義V區暫存器範圍為VB3000至VB3999，共1000個位元組地址供使用，透過ReadMultipleBytes方法讀取一段V區間地址資料

1.4PLC梯形圖程式設計

PC上位機要顯示起重機的狀態資訊，則必須保證PLC將正確資料寫入V區暫存器中，以供PC讀取MES系統顯示起重機的連線狀態，需要PLC提供心跳訊號，梯形圖邏輯將VB3000間隔1S時間寫1和寫0，若MES系統識別VB3000超時未有變化，則認為此臺起重機掉線，分析其為斷電或網線故障起重機各部件使用一次，則在該部件對應暫存器使用次數增加一次同理，各部件故障一次，則對應暫存器故障次數增加一次使用西門子PLC的ADD_DI加法雙精度整數指令，將所需要監控的部件進行監控起重機各部件動作由PLC的Q輸出點驅動繼電器控制其對應動作，所以每使用一次則透過該Q輸出點的上升沿指令輸出，觸發對應暫存器地址資料加1

2結語

時代在更替，科技在進步，起重機與智慧化資訊化結合發展更能符合當今世界的發展潮流，所以具備MES系統起重機具備極大的發展前景一直以來我國起重機處於模仿和追趕階段，此次工業4。0的產業升級，給我國提供了一次彎道超車的機會開發起重機MES系統是我們朝著智慧起重機發展的一小步，也是關鍵的一步我們應該積極採取符合自身的方式方法，縮小與傳統起重機強國在這方面的差距