淺析港口設(shè)備電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用與探索

忻程龍

摘要：近些年來隨著我國社會整體經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展的快速提高，沿海港口經(jīng)濟(jì)愈加繁榮，為了提供港口整體的生產(chǎn)效率，對于港口設(shè)備提出了更高的要求，自動化是港口未來發(fā)展的主要潮流。從目前來看，我國的港口專業(yè)裝卸設(shè)備并不差，甚至與許多發(fā)達(dá)國家相持平，但是在生產(chǎn)模式方面卻落后于國際潮流，阻礙了生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提高。與之對應(yīng)的是港口的機(jī)械模式出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，裝卸設(shè)備變得更加智能化、專業(yè)化，減少了人工操作，那么相關(guān)的新技術(shù)將快速發(fā)展。針對我國當(dāng)下港口設(shè)備電氣自動化技術(shù)的發(fā)展情況，筆者將結(jié)合自身了解的情況展開全面分析，進(jìn)一步深入探討其未來市場前景，以期能為推動電氣自動化技術(shù)在港口生產(chǎn)方面的應(yīng)用提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：電氣;港口;設(shè)備

1前言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，為了適應(yīng)生產(chǎn)力提高的要求，PLC技術(shù)開始廣泛地應(yīng)用于港口裝卸貨物中，尤其是起重機(jī)械的使用配合PLC技術(shù)極大地加快了貨物的裝卸，從而為港口設(shè)備的自動化、電氣化創(chuàng)造了良好的機(jī)會。PLC的優(yōu)勢在于能夠按照港口起重機(jī)的指令，自行調(diào)節(jié)運(yùn)行方向，配合變頻調(diào)速技術(shù)，全面穩(wěn)定地控制好起重機(jī)械的操作，滿足港口貨運(yùn)的諸多需求，減少人工操作，提高安全系數(shù)。

2港口設(shè)備電氣自動化中的PLC技術(shù)分析

2.1PLC特點(diǎn)

長期以來，水路運(yùn)輸都是我國重要的運(yùn)輸方式之一。在古代，糧食的運(yùn)輸有賴于水路交通。在今天，大型重物和大規(guī)模物流的運(yùn)輸離不開水運(yùn)，能夠極大地壓縮運(yùn)輸成本，提高經(jīng)濟(jì)收益，加快運(yùn)輸時間。所以，在物流體系愈加成熟的今天，港口的地位就顯得越來越重要。要想保證港口良性發(fā)展，就要首先保證電氣自動化的有效使用，對于港口生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。PLC技術(shù)目前被廣泛地運(yùn)用于各行業(yè)，同時展現(xiàn)出良好的實(shí)踐效果，主要源于PLC控制器自身有著許多的編程，可以在和實(shí)際生產(chǎn)情況相結(jié)合從而有效地改進(jìn)對應(yīng)的控制體系。同時PLC技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通訊上也有著重要運(yùn)用，達(dá)到了全區(qū)都在輻射范圍內(nèi)的目的。另外港口電氣化本身也和PLC技術(shù)的使用相契合，所以有利于該技術(shù)的深入使用。在有著標(biāo)準(zhǔn)管理模塊的基礎(chǔ)上就能夠進(jìn)行錄入同時對實(shí)現(xiàn)代碼進(jìn)行編寫。再者PLC技術(shù)本身并不復(fù)雜，使用起來簡單，一旦發(fā)現(xiàn)故障可以繼續(xù)使用，對其影響不大。從實(shí)踐情況來看，PLC技術(shù)的使用特點(diǎn)就在于簡便優(yōu)化，有利于編程和生產(chǎn)效率的提高。

2.2港口電氣自動化中的PLC技術(shù)優(yōu)勢

PLC技術(shù)投入到港口電氣自動化中使用的重要優(yōu)勢在于編程的簡單明了，意味著專門開發(fā)編程系統(tǒng)所需時間少，所需成本低，同時可以及時地進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，提高了整體的可操作性。同時程序的編程不需要在線上完成調(diào)整，這樣對于開發(fā)效率的提高有著重要作用。此外，PLC技術(shù)的使用有著較高的性價比，目前PLC技術(shù)和港口電氣自動化較為契合，整體技術(shù)較為成熟，系列化、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化都不需要太多的改進(jìn)，即便發(fā)生故障也能很快排除，從而保證其功能能夠充分發(fā)揮作用。

3港口起重機(jī)械設(shè)備中的PLC技術(shù)的使用

3.1PLC技術(shù)的應(yīng)用情況

PLC技術(shù)在港口起重機(jī)械使用情況中，為了有效發(fā)揮其數(shù)字化操作形式的效果，通過輸入和輸出數(shù)據(jù)的方式都能實(shí)現(xiàn)機(jī)械的實(shí)時自行操縱。在PLC使用過程中，從第一條指令從起重機(jī)械的控制中心輸入時，代表著PLC技術(shù)的正式投入使用，在接收到指令后，對相關(guān)的編程信息執(zhí)行。舉個例子，在PLC對起重機(jī)械繼電器控制時，利用PLC的執(zhí)行形式實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備中繼電器的控制，PLC本身擁有并行工作的能力，會定期對繼電器進(jìn)行掃描，同時提供合理的邏輯編程。因?yàn)镻LC選擇的是存儲器邏輯，在控制起重機(jī)械工作階段，能夠把控制程序編制進(jìn)入到PLC存儲器里。當(dāng)然倘若要更改控制命令，意味著對控制程序進(jìn)行新的編寫，將會影響到邏輯程序。PLC的優(yōu)勢就在于其良好的拓展能力，可以有效地按照港口起重機(jī)械的不同需求，快速進(jìn)行編程設(shè)計，從而滿足起重機(jī)的控制要求。

港口起重機(jī)械不僅要裝卸大重量的貨物，同時對于精準(zhǔn)度有著極高的要求，所以通過程序指令對半導(dǎo)體電路展開控制實(shí)現(xiàn)對起重機(jī)械的邏輯控制能夠有效規(guī)避起重機(jī)械操作失靈的情況，從而保障港口工作人員的生命財產(chǎn)安全。所以PLC技術(shù)和變頻技術(shù)之間的結(jié)合使用能夠保證PLC技術(shù)對自身限位器的設(shè)計調(diào)整，提高操作精度，并且在完善變頻控制工作中，能夠確保起重機(jī)械的操作穩(wěn)定，還能保證生產(chǎn)效率地提高，為港口的整體運(yùn)行創(chuàng)造了良好條件。

3.2PLC技術(shù)和變頻技術(shù)的有效結(jié)合

PLC技術(shù)和變頻技術(shù)之間的有效結(jié)合是推動港口起重機(jī)電氣化發(fā)展的未來方向。從現(xiàn)階段來看，港口起重機(jī)械努力實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動化，在原有基礎(chǔ)上設(shè)計出了變頻操作木塊，同時可以憑借著對全數(shù)字矢量技術(shù)的使用，讓機(jī)械操作進(jìn)行變頻控制。變頻技術(shù)的意義在于控制起重機(jī)械的負(fù)載，在設(shè)計軟件過程中，調(diào)節(jié)合適的參數(shù)，利用PLC技術(shù)軟件在港口起重機(jī)械內(nèi)的良好使用效果，能夠保障變頻技術(shù)對起重機(jī)械的使用，從而將變頻技術(shù)和PLC技術(shù)有效結(jié)合在一起，對起重機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)和負(fù)載進(jìn)行更為精準(zhǔn)的控制。舉個例子，在港口運(yùn)輸中常用的門式起重器要滿足裝卸要求，就需要滿足高頻率的啟停、高效的使用環(huán)境等，那么通過PLC技術(shù)和變頻器的結(jié)合，對主機(jī)單元進(jìn)行控制，利用好CP-316H型號的作用，實(shí)現(xiàn)不同模塊間的有效鏈接，達(dá)到對門式起重機(jī)信息的有效處理。例如通過變頻技術(shù)和PLC技術(shù)的有效結(jié)合使用能夠確保門式起重機(jī)在裝卸貨物中充分調(diào)動起重機(jī)的不同功能，保證裝卸效率和安全。

舉個例子，某港口的門式起重機(jī)利用G7變頻交流調(diào)速系統(tǒng)開展全數(shù)矢量控制，結(jié)合使用增量式脈沖編碼器，加上PLC的良好控制從而讓起重機(jī)能夠充分發(fā)揮其不同功能。

（1）門式起重機(jī)在把信號輸入到PLC模塊以后，借助控制中心到端口，通過變頻器實(shí)現(xiàn)速度控制，然后借由信號反饋回運(yùn)算模塊，這樣門式起重機(jī)在接觸器的作用下被通斷，讓門式起重機(jī)被啟動，接著通過PLC和變頻技術(shù)的結(jié)合讓起重機(jī)得以進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)和負(fù)載。

（2）為了防止PLC控制的前提條件影響到門式起重機(jī)，就需要在起升機(jī)構(gòu)上升中，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)命令，結(jié)合變頻器與PLC的使用，確保二者協(xié)調(diào)一致，尤其是在輸出頻率和主控器頻率步調(diào)相同的基礎(chǔ)上，讓接觸器能夠正常工作。在下降動作中借助于PLC和變頻器的良好結(jié)合，能夠有效保證門式起重機(jī)的靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，提高起重機(jī)操控的精準(zhǔn)程度。

（3）按照門式起重機(jī)的使用，PLC技術(shù)和變頻技術(shù)在門式起重機(jī)使用中的保護(hù)控制由四個部分構(gòu)成，包括增中副限位保護(hù)、減負(fù)限位保護(hù)、超載連鎖保護(hù)以及風(fēng)速限位保護(hù)。通過良種新技術(shù)的有機(jī)結(jié)合能夠?qū)崟r監(jiān)測起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合其運(yùn)行具體情況，選擇合適的保護(hù)措施確保起重機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就意味著通過變頻技術(shù)的輔助，PLC技術(shù)的使用極大地提高了起重機(jī)的生產(chǎn)效率和安全穩(wěn)定，對于機(jī)械和港口工人起到了重要的保護(hù)作用。

4PLC在港口起重機(jī)械中的使用

從現(xiàn)階段全球物流業(yè)的發(fā)展來看，港口設(shè)備的電氣化、自動化屬于不可逆的趨勢，象征著人工使用的減少和機(jī)械操作精準(zhǔn)度的提高，尤其是作為電氣自動化技術(shù)的代表，PLC在港口起重機(jī)械中的使用有著其他技術(shù)所無法帶來的優(yōu)勢，最重要的作用在于他加強(qiáng)了機(jī)械運(yùn)行的控制效果，確保了機(jī)械系統(tǒng)的安全穩(wěn)定效果。PLC技術(shù)和變頻技術(shù)的結(jié)合使用的重要意義在于能夠?qū)崟r對港口起重機(jī)械的檢測和控制，結(jié)合實(shí)際使用情況及時調(diào)整PLC編程，修改參數(shù)從而保證起重機(jī)運(yùn)行出于最佳狀態(tài)。

5結(jié)語

綜上所述，隨著港口地位進(jìn)一步提高，為了滿足生產(chǎn)力效率的進(jìn)一步提高，PLC技術(shù)的應(yīng)用是必須的，也是未來各行業(yè)自動化發(fā)展的主要潮流。在未來社會中，人工操作的比例將會進(jìn)一步下降，主要依靠計算機(jī)系統(tǒng)對機(jī)械的操控實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，這樣能夠極大地壓縮成本，提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，所以電氣自動化技術(shù)的發(fā)展將會繼續(xù)帶動港口發(fā)展，同時為物流業(yè)的技術(shù)革新帶來重大突破?，F(xiàn)階段盡管我國的電氣設(shè)備已經(jīng)追上了國際水平，但在實(shí)際使用中由于自動化控制不理想，影響了設(shè)備使用效率。所以怎樣加強(qiáng)設(shè)備設(shè)計的可靠性、零部件的合理選擇性等，從而充分發(fā)揮PLC技術(shù)和變頻技術(shù)的功能，是我們未來的努力方向。

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