港口大型機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

孔令健

摘要：近年來(lái)，相關(guān)專業(yè)的特種作業(yè)人員技能在不斷提升，港口電氣設(shè)備的管理以及相關(guān)技術(shù)有效率在不斷提升。基于此，本文主要對(duì)港口大型機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)做具體論述，希望通過(guò)本文的分析研究，給行業(yè)內(nèi)人士以借鑒和啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：港口大型機(jī)械;電氣自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用要點(diǎn)

港口事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，離不開(kāi)平穩(wěn)的運(yùn)行秩序，需要科學(xué)管理高壓電氣設(shè)備，根據(jù)港口的實(shí)際變化，掌握電氣設(shè)備的重要管理力度與程度，不斷提升專業(yè)化人員的綜合素養(yǎng)。根據(jù)設(shè)計(jì)理念，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)總線監(jiān)測(cè)、集中監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能，在實(shí)際操作過(guò)程中，通過(guò)一個(gè)處理器，連接各機(jī)械電氣化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)機(jī)械電氣化設(shè)備的集中控制和管理，這樣的控制結(jié)構(gòu)比較靈活，能夠廣泛應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域，但需要注意的是，各個(gè)領(lǐng)域有其特殊之處，因此將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于具體的領(lǐng)域時(shí)，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行應(yīng)用。

一、機(jī)械電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于港口的現(xiàn)狀

機(jī)械電氣自動(dòng)化被運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域后，我國(guó)港口裝卸運(yùn)輸過(guò)程中也開(kāi)始采用了機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)，在很大程度上提升了港口的運(yùn)輸效率，然而由于我國(guó)機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)起步較晚，因此機(jī)械電氣自動(dòng)化的研究和應(yīng)用水平比較低，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還具有一定的差距，這主要表現(xiàn)在當(dāng)前我國(guó)港口機(jī)械電氣自動(dòng)化設(shè)備的基礎(chǔ)性設(shè)施較差，沒(méi)有形成統(tǒng)一且較為完善的一套自動(dòng)化控制流程，除此之外，在港口電氣自動(dòng)化控制的過(guò)程中對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也存在不足，因此我國(guó)需要加強(qiáng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究和應(yīng)用，提高我國(guó)港口的自動(dòng)化水平。

二、PLC自動(dòng)化技術(shù)概述

可編程邏輯控制器（PLC）是在傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)基礎(chǔ)上改造而來(lái)的，通過(guò)微處理器的應(yīng)用，有效地避免了該技術(shù)高耗低能的缺點(diǎn)，且無(wú)須專門(mén)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，指令形式簡(jiǎn)單，易于調(diào)試，可發(fā)展空間大，被廣泛應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。此外，PLC的存儲(chǔ)區(qū)是可編程的，可根據(jù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的指令信息，完成相應(yīng)的邏輯計(jì)算，而其中的控制器可進(jìn)行多次掃描，并將掃描結(jié)果傳輸給執(zhí)行模塊，由中央處理器循環(huán)性的執(zhí)行程序。PLC技術(shù)裝置由中央處理單元（CPU）、電源、存儲(chǔ)介質(zhì)、輸入/出端口（I/O模塊）組成，這四個(gè)部分相輔相成，不可單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)。PLC自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，當(dāng)前已被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造領(lǐng)域，具體優(yōu)點(diǎn)如下：①操作簡(jiǎn)單。PLC技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)應(yīng)用，當(dāng)前，大部分PLC自動(dòng)化技術(shù)都能夠支持系統(tǒng)程序語(yǔ)言的互譯操作，這說(shuō)明使用者可以使用自身熟悉的語(yǔ)言編寫(xiě)語(yǔ)言代碼，然后借助軟件的翻譯功能進(jìn)行語(yǔ)言轉(zhuǎn)化，其語(yǔ)言門(mén)檻較低，而且，系統(tǒng)的安裝、調(diào)試操作也比較簡(jiǎn)單，再加上外部接線減少，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，系統(tǒng)使用起來(lái)方便高效;②通用性高。目前，PLC自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)具備了全球通用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議，即使由不同廠家生產(chǎn)出來(lái)的PLC技術(shù)系統(tǒng)，也能夠進(jìn)行替換，這樣方便了后期PLC的調(diào)試，其技術(shù)通用性較高;③體積小能耗低。PLC技術(shù)系統(tǒng)中應(yīng)用了電子線路集成化科技，體積小，尺寸不超過(guò)14cm，且重量不超過(guò)150g，占地面積小，可靈活組裝，且其能耗較低，使用時(shí)消耗功率僅為個(gè)位數(shù);④較強(qiáng)抗干擾能力。當(dāng)前，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中會(huì)采取電源抗干擾、接地抗干擾、信號(hào)傳輸抗干擾等手段，來(lái)提升其抗干擾能力，確保系統(tǒng)能夠有效接收、傳輸、發(fā)出信號(hào)，讓系統(tǒng)即使在惡劣條件下，也能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。

三、港口大型機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

（一）PLC技術(shù)在港口膠帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用

在對(duì)膠帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行監(jiān)管和控制時(shí)，除了需要建立以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備、控制站以及現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備為核心的現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)外，還需要設(shè)立監(jiān)控屏幕、操作員系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)等多個(gè)部分來(lái)共同組建港口膠帶運(yùn)輸機(jī)的集中控制體系，為了更好地實(shí)現(xiàn)集中管理和控制，通常需要設(shè)立集中控制器，集中控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收控制站信息，并處理和分析，然后對(duì)信息進(jìn)行反饋。在集中控制器和控制站點(diǎn)進(jìn)行信息傳輸?shù)倪^(guò)程中，運(yùn)用以太網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸非常關(guān)鍵，然而使用以太網(wǎng)傳輸信息的過(guò)程中，以太網(wǎng)對(duì)于信息傳輸?shù)木嚯x有一定的限制，因此在集中控制器與各個(gè)站點(diǎn)的距離過(guò)遠(yuǎn)的情況下，還需要設(shè)立中繼器，確保信息傳輸?shù)姆€(wěn)定與準(zhǔn)確。

（二）港口自動(dòng)裝卻技術(shù)

在20世紀(jì)90年代鹿特丹港口建立了ETC碼頭，這極大地提高了碼頭集裝箱裝卸的效率，因此日本、新加坡以及我國(guó)的香港隨后也開(kāi)始運(yùn)用自動(dòng)裝卸技術(shù)，各國(guó)運(yùn)行自動(dòng)化裝卸技術(shù)的情況不盡相同，其中德國(guó)和荷蘭采用的是同種方式，這兩個(gè)國(guó)家在堆場(chǎng)中使用自動(dòng)化導(dǎo)向車、軌道式龍門(mén)吊進(jìn)行裝卸，而使用人工操作設(shè)施和遙控吊具技術(shù)對(duì)外集卡裝卸進(jìn)行控制;新加坡則在自動(dòng)化堆場(chǎng)中使用了高架式自動(dòng)化場(chǎng)橋技術(shù)，這一技術(shù)僅僅適用于內(nèi)集卡作業(yè)，應(yīng)用范圍比較有限，但具有能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)定位的優(yōu)勢(shì);在中國(guó)香港和日本則建設(shè)的則是軌道式龍門(mén)吊等半自動(dòng)化技術(shù)，這樣的設(shè)計(jì)使得在裝箱過(guò)程中只能通過(guò)大車自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅如此，在內(nèi)、外集卡裝卸過(guò)程中均需要進(jìn)行人工操作。高橋2期碼頭應(yīng)用了圖像等先進(jìn)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)定位與科學(xué)化的檢測(cè)，是我國(guó)首座自動(dòng)化堆場(chǎng)，同時(shí)也是世界首個(gè)內(nèi)、外集卡全自動(dòng)化對(duì)箱、落箱的港口。

（三）港口集裝箱橋式起重機(jī)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)已廣泛應(yīng)用到港口集裝箱橋式起重機(jī)的電氣自動(dòng)化中，關(guān)于PLC數(shù)據(jù)、系統(tǒng)故障和驅(qū)動(dòng)器故障等做了說(shuō)明，工程技術(shù)人員可通過(guò)系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)快速解決系統(tǒng)中的問(wèn)題，進(jìn)而確保機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。技術(shù)數(shù)據(jù)的傳輸依靠驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部設(shè)定的參數(shù)，對(duì)發(fā)生的故障和信息存儲(chǔ)于PLC中，同時(shí)PLC技術(shù)還可高效記錄各機(jī)構(gòu)的運(yùn)行時(shí)間、吊具開(kāi)閉次數(shù)、接觸器動(dòng)作次數(shù)及制動(dòng)器工作次數(shù)等信息，進(jìn)而完成維護(hù)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)用好CCMS數(shù)據(jù)交流平臺(tái)，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況做到全面掌控。光纜轉(zhuǎn)換器可實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC和系統(tǒng)遠(yuǎn)程站的連接，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，從而在很大程度上確保系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的透明化和準(zhǔn)確性，給工作人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更靈活更精準(zhǔn)的操作帶來(lái)巨大幫助。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，科技的飛速發(fā)展帶動(dòng)了港口電氣自動(dòng)化的崛起，促使PLC技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域得到普遍的使用，推動(dòng)電氣自動(dòng)化水平全面發(fā)展，PLC技術(shù)在今后的工業(yè)中將會(huì)發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

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