試析港口機械電氣安全控制系統設計

袁叢榮

摘要：傳統機械電氣安全控制存在線路煩瑣、控制接點多、故障高等問題，早已不能適應我國快速發展的現代化電力生產需求。針對電力系統及各種控制元件進行深入分析研究，希望能不斷提升港口機械電氣安全控制水平，更好滿足現代自動化和局部自動化發展要求，不斷提升電氣安全控制水平。

關鍵詞：港口機械;電氣安全;控制系統;設計

引言

我國傳統的機械電氣安全控制系統的線路比較繁瑣，具有一定的冗雜性，并且其整體的控制接點處也比較多，導致其故障問題的發生頻率及其的高，這種傳統的機械電氣安全控制系統根本無法適應時代的發展需求，還會在一定成俗上制約我國電力生產企業的發展，對此，相關工作人員需要對港口機械電氣安全控制系統的設計內容進行更為詳盡的分析，對其元件等各個部分的功能特性進行考量，不斷的提升港口機械電氣安全控制系統的運行效率以及水平，做好現代自動化發展的基礎準備工作。

1機械電氣設備配置要求及工藝特點

門座起重機作為重要的港口碼頭裝卸機械，其主要由起升、行走、變幅和旋轉幾部分組成。抓斗作業采用的是兩套起升機構進行作業，抓斗開合作業方便維修，且兩套設備機構完全一致。這種設備可根據換裝索具需要實施抓斗、吊鉤等作業，積極開展空間立體作業，提升設備生產效率、速度和機動靈活性。這種特殊的機械工藝特點提出了相應配套電氣設備的安全要求：設備制動、起升要求機械設備開關、變壓器和電動機等滿足各項要求;由于起重機作業屬于戶外活動、露天作業，工作環境較為惡劣，易受氣候環境因素影響;三維作業存在較大隨機性，要提升電氣安全控制系統保護功能、顯示報警和故障診斷功能。

2港口機械電氣的照明系統設計分析

2.1港口機械電氣照明燈具選型設計

港口機械的用電功率相對來說比較大，整體的空間面積也比較廣，所以，科學合理的選擇照明燈具是其照明系統設計的前提，在選擇時，首先要對其結構功能區域的劃分進行設計，在一些關鍵性的區域位置要選擇一些亮度比較強的金屬鹵化物燈具;其次，在一些電氣輔助的區域內可以使用帶有節能性質的燈具，同時還需要讓其燈具阿道其照明強度的標注，優化照明系統。

2.2節能設計

港口機械電氣照明系統的運行時間比較長，所以其會消耗大量的電力能源，給其經濟帶來一定的不良影響，導致綠色環保港口機械設計工作無法順利的開展，嚴重的還會讓其設計方向和我國可持續發展方向背道而馳，所以，對港口機械電氣照明系統進行節能的設計尤為重要，需要按照港口機械電氣設計的要求等，嚴苛的調整機械電氣的照明強度，對其燈具的數量進行推算，可以使用估算法等方式，計算出其整體電氣照明系統的能耗總值。

2.3技術設計

在完成前期的基礎設計之后，技術工作者需要根據已經通過審批的初始設計方案一一落實后期的技術設計環節，設計環節的設計質量以及水平會直接影響最終礦用機械電氣安裝控制系統設計的綜合效果，在完成該階段任務的過程中，設計工作者必須要對一些重點環節進行反復的試驗和考察，通過撰寫實驗報告的形式來了解不同參數以及設備的影響。

3礦用機械電氣安全控制系統的設計要點

首先控制系統作為電控裝置的關鍵，對于整個裝置的正常運行至關重要礦用機械電氣安全控制系統選用要依據礦用機械對電氣安全控制給出的技術指標，還要綜合考慮控制系統的功能，比如控制系統的抗干擾能力、運行的可靠性、環境適應性以及執行的速度等。其次機械裝置要完成指定的機械運動，必須要能相互協調地完成一些機械動作，而這些動作的相互協調是要依靠機械和控制系統來完成的。機械動作的相互協調主要取決于合理地運用電氣傳動調速方式，而合理地運用電氣傳動調速方式主要取決于系統的技術和經濟指標。最后礦用機械電氣安全控制系統應用的環境是礦井，礦井環境比較惡劣，系統設計時要充分考慮到環境條件。環境條件會嚴重影響到設備工作的可靠性和使用壽命，所以系統在設計時要充分考慮環境因素給設備帶來的影響，合理地設置設計參數，合理地選用適應礦井環境的器件，這樣可以提高設備的使用效率和使用壽命。

4門座起重機電氣控制系統

門座起重機各大機構均由三相交流繞線異步電動機驅動，并由隔離開關送至各運行機構控制直流電源。通過操作主令控制器進行PLC輸入端口控制。港口機械輸出觸點容量為2A，采用老式CJ12系列，線圈電流大，可防止PLC內部電路燒壞。PLC有利于繼電器控制系統的長期發展，繼電器由電磁式信號控制開關。為推動電氣安全控制系統發展，必須要積極尋求全新控制裝置取代傳統繼電器系統，進而不斷提升電氣控制系統的工藝條件、維修和可靠性。可編程控制器是專門為工業環境應用設計制造的先進計算機，其輸入、輸出接口豐富，主要特點有：第一，系統編程方法簡單易學。梯形圖使用最多的就是可編程序控制器，該圖的表達方式、電路符號原理圖類似于繼電器電路原理圖，能直觀地進行形圖語言校對。使用人員需深入研究梯形圖語言，合理利用編制系統用戶程序。第二，系統性能價格和功能性強，一臺小型可編程控制器就包含上千部繼電器、計數器、定時器，其功能性極強，能實現復雜的系統控制，與功能相同的繼電器系統相比性價比高，可利用一臺可編程控制器同時控制幾臺設備，利用聯網通信也能實現集中管理和分散控制。第三，系統具有較高可靠性和抗干擾能力。傳統繼電控制系統中需用到大量的中間繼電器和時間繼電器，其觸點與接線多，容易產生接觸不良的情況，影響正常生產，造成系統故障。可變程序控制器能利用軟件系統替代大部分時間繼電器和中間繼電器，節省了大量的設備資金耗費，只需少量的輸入、輸出接線就能完成，其所需接線量僅為繼電器控制系統接線的1%，極大解決了接線點接觸不良的問題，有效提升了港口機械電氣安全運行效率?，F代化技術手段的綜合運用，極大提升了機械設備的工作效率和安全性，可編程控制器采用軟硬件結合的抗干擾措施，實現隔離、屏蔽和自診斷、自恢復等應用，具有較強抗干擾能力，實現了設備無故障運行數萬小時以上，將其應用于干擾較強的起重機機房中十分適用，已得到廣大工業控制設備使用者的認可。可編程控制器的應用極大降低了設計、安裝和調試的工作量，其梯形圖程序采用順序控制設計法，存在一定規律性且便于掌握，設計梯形圖所花費時間比設計繼電器系統電路圖所花時間少得多?？删幊炭刂破骶哂泄ぷ髁啃?、維修方便、故障率低的特點，能實現自我診斷、顯示和修復，通過對PLC發光二極管的觀察可掌握輸入輸出信號狀態。我港技術部門在對一臺舊M10-30進行電氣改造時，就加入了故障顯示功能，當PLC外部輸入裝置和執行機構發生故障時，可參考故障顯示提供的信息，迅速查明故障原因。

結語

依據文章上述的內容，可以得知PLC和變頻調速設備的應用帶動了我國工業企業的發展，并推動了工業系統的改革發展進程，其已經成為了港口機械電氣安全控制的發展趨勢，因此，相關的工作人員必須要深入的了解該項設計技術，將理論和實踐完整的結合在一起，不斷的探索其電氣安全控制的設計方式，強化港口機械的照明設計內容，讓港口機械電氣功能趨于穩定，保障其工序的安全，讓其達到港口機械電氣設計的工作標準，從根源上提升港口機械電氣安全控制系統的性能。

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（作者單位：日照港船機工業有限公司）