PLC技術(shù)在港口機(jī)械自動化中的應(yīng)用分析

【摘 要】近年來，隨著每年港口貨物的運(yùn)輸量不斷增加，國內(nèi)的港口吞吐量呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢，這要求港口能夠?qū)ρb卸機(jī)械的性能進(jìn)行改良，從而提高港口機(jī)械的運(yùn)行效率，滿足港口作業(yè)完成的基本要求。其中，通過PLC技術(shù)在港口機(jī)械自動化中的應(yīng)用，能夠有效改良原有的控制系統(tǒng)，顯著提升港口機(jī)械的運(yùn)行效率，因此，加強(qiáng)對于PLC技術(shù)在港口機(jī)械自動化中的應(yīng)用，成為當(dāng)前各港口事業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。本文通過分析PLC技術(shù)在港口機(jī)械自動化中的應(yīng)用，闡述港口起重機(jī)的概念，并根據(jù)PLC技術(shù)對于港口起重機(jī)的實(shí)例改造，論述PLC技術(shù)在港口機(jī)械自動化應(yīng)用中的發(fā)展前景，為PLC技術(shù)在港口機(jī)械自動化中的應(yīng)用研究奠定理論基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù);港口;機(jī)械自動化;應(yīng)用分析

傳統(tǒng)的港口機(jī)械設(shè)備大多數(shù)采用的電氣控制為主的控制系統(tǒng)，這類的電氣控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，并且使用的操作比較麻煩，在使用的過程中容易發(fā)生故障，運(yùn)行效率也比較低，對于資源的能耗消耗比較大，難以滿足目前港口機(jī)械運(yùn)輸作業(yè)的基本要求。因此，為了能夠更好的滿足港口機(jī)械作業(yè)的基本要求，要求港機(jī)行業(yè)必須加強(qiáng)對于港口機(jī)械自動化系統(tǒng)的研究，通過應(yīng)用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)對港口機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的升級與改良，有效提升港口機(jī)械的控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高港口機(jī)械的運(yùn)行效率，更好的滿足港口運(yùn)輸發(fā)展要求。

一、港口起重機(jī)的相關(guān)論述

港口起重機(jī)是各港口港口機(jī)械必不可少的裝卸設(shè)備，通過實(shí)現(xiàn)對港口起重機(jī)的操作，能夠大大提高港口作業(yè)的執(zhí)行效率，因此，港口起重機(jī)在港口運(yùn)輸作業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。目前，國內(nèi)外的港口起重機(jī)主要分為了三種類型的起重機(jī)設(shè)備，分別為橋式起重機(jī)、臂架式起重機(jī)以及小型起重機(jī)。橋式起重機(jī)主要的工作范圍是針對于特定服務(wù)范圍內(nèi)的作用，在其運(yùn)行的結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)完成對作業(yè)的相關(guān)作業(yè)。臂架式起重機(jī)主要是針對于空中作業(yè)，能夠在上空或者設(shè)備的覆蓋區(qū)域有效的完成相關(guān)的作業(yè)要求。小型起重機(jī)主要進(jìn)行的是直線的作業(yè)，將貨物沿直線方向進(jìn)行起重。近年來，隨著國內(nèi)外港口事業(yè)的不斷向前發(fā)展，每年的港口貨物的吞吐量都在顯著上升，越來越多的貨物要求港口起重機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化、專業(yè)化、智能化的方向，減少人工操作，加快機(jī)械設(shè)備的工作效率，以滿足港口貨物運(yùn)輸作業(yè)的基本要求。因此，這也使得港口機(jī)械設(shè)備必須能夠?qū)崿F(xiàn)對于PLC技術(shù)的應(yīng)用，提高生產(chǎn)效率，從而減輕人工操作的工作難度，以更好促進(jìn)港口事業(yè)的發(fā)展。例如，港口起重機(jī)通過實(shí)現(xiàn)PLC控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的計(jì)算機(jī)控制，顯著提高了起重機(jī)的運(yùn)行效率與生產(chǎn)效率，全面的自動化大大降低了人力勞動強(qiáng)度，滿足了當(dāng)前港口事業(yè)發(fā)展的要求。

二、PLC技術(shù)在港口機(jī)械自動化中的應(yīng)用分析

（一）門座式港口起重機(jī)改造實(shí)例

1.門座式起重機(jī)改造方案

港口機(jī)械中的門座式起重機(jī)主要是繞線式電機(jī)為主，并且在使用的過程中容易因超負(fù)荷作業(yè)導(dǎo)致起重機(jī)故障頻發(fā)。因此，對于門座式起重機(jī)的主要改造方案為將繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)樽冾l式電機(jī)，并將傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榻o予PLC控制的PLC控制程序。由此一來，當(dāng)其中機(jī)發(fā)生意外故障的過程中，PLC控制系統(tǒng)能夠進(jìn)行自動的檢錯(cuò)，并根據(jù)檢測的結(jié)果對設(shè)備進(jìn)行故障維修，大大提高了起重機(jī)在進(jìn)行作業(yè)過程中運(yùn)行效率。

2.電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對于港口門座式起重機(jī)的電氣系統(tǒng)的改造主要包括對起重機(jī)照明系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、監(jiān)控及供電等方面的改造，在改造的過程中，通過引入PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對控制系統(tǒng)的PLC技術(shù)化，建立全面的PLC控制系統(tǒng)，使得起重機(jī)在運(yùn)行的過程變得穩(wěn)定、可靠，并且能夠保證起重機(jī)內(nèi)的電磁制動裝置在運(yùn)行的過程中不會受到其他外界因素的干擾，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

在對PLC技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，需要港口負(fù)責(zé)人能夠?qū)LC控制系統(tǒng)的類型進(jìn)行合理選擇，需要充分的了解整個(gè)PLC技術(shù)在系統(tǒng)運(yùn)用的過程中的基本原理與性能，同時(shí)要根據(jù)港口作業(yè)的實(shí)際情況選擇適合的變頻方式，以及對應(yīng)用后的維護(hù)成本等方面進(jìn)行綜合分析。

3.基于PLC技術(shù)應(yīng)用的門座式起重機(jī)改造

PLC技術(shù)對于門座式起重機(jī)控制系統(tǒng)的改造主要體現(xiàn)在對于起重機(jī)起升結(jié)構(gòu)、變幅結(jié)構(gòu)、PLC程序控制以及其他輔助系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)。在門座式起重機(jī)的起升結(jié)構(gòu)的改造過程中，我們需要通過使用變頻器實(shí)現(xiàn)對矢量的有效控制，這樣能夠大大減少門座式起重機(jī)在起升過程中造成的能源浪費(fèi)、事故多發(fā)等問題。因此，在對PLC的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要對起重機(jī)的起升結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，在設(shè)計(jì)過程中要考慮起升制動器受到起升機(jī)構(gòu)啟動所造成的影響，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中，也要考慮起重機(jī)的遛鉤問題。在起重機(jī)的變幅結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造的過程中，需要對變幅系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并且要實(shí)現(xiàn)對于變幅機(jī)構(gòu)的保護(hù)，減少外界因素干擾。同時(shí)，在對PLC程序控制進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要繪制PLC運(yùn)行的流程圖，充分掌握PLC技術(shù)的工作原理，保證控制器的類型能夠與PLC配置進(jìn)行合理匹配。最后，對于輔助系統(tǒng)的改造要求能夠?qū)ζ鹬貦C(jī)操作臺、以及工作人員的保護(hù)裝置以及通訊系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面綜合進(jìn)行改進(jìn)，提升輔助系統(tǒng)的性能。

4.基于PLC技術(shù)應(yīng)用的門式起重機(jī)調(diào)試

對門座式起重機(jī)進(jìn)行PLC技術(shù)應(yīng)用后，要對起重機(jī)的外觀、電源等方面進(jìn)行檢測，并且能夠進(jìn)一步的分析起重機(jī)在運(yùn)行過程中的運(yùn)行狀況，根據(jù)運(yùn)行效率的數(shù)據(jù)對比，確保PLC技術(shù)應(yīng)用后起重機(jī)能夠顯著提高了運(yùn)行效率與起重機(jī)的工作效率。同時(shí)，對于改造后的起重機(jī)也需要檢測起重機(jī)對于意外故障的發(fā)生率以及整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，保證在PLC技術(shù)應(yīng)用后，能夠?qū)LC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢發(fā)揮出來。

（二）應(yīng)用前景

PLC技術(shù)在港口機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，大大提高了港口機(jī)械設(shè)備的工作效率。并且隨著近年來對于PLC技術(shù)的研究以及PLC技術(shù)在變頻調(diào)速方面的改進(jìn)與改良，港口機(jī)械設(shè)備在使用的過程中不論是工作效率還是運(yùn)行效率都得到了顯著的提升，具體主要表現(xiàn)為，在PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對于港口起重機(jī)的應(yīng)用后，起重機(jī)的運(yùn)行速度加快，升降速度也是大幅度提升，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對于起重機(jī)升降限位等運(yùn)行的有效控制。

隨著PLC技術(shù)在港口機(jī)械自動化應(yīng)用越來越廣泛，這要求港口相關(guān)人員在對港口機(jī)械設(shè)備進(jìn)行PLC技術(shù)引入的過程中應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合港口對于自動化控制系統(tǒng)的基本要求、了解港口機(jī)械設(shè)備的基本特性以及掌握系統(tǒng)工作的基本原理等多方面綜合進(jìn)行考慮，在市場中選擇合適的PLC控制系統(tǒng)的類型進(jìn)行應(yīng)用，以更好的滿足港口作業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求。同時(shí)，為了能夠的實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)在港口機(jī)械的自動化應(yīng)用，國內(nèi)外各港口也應(yīng)當(dāng)建立起完善的抗干擾系統(tǒng)，保證PLC技術(shù)在應(yīng)用的過程中，整個(gè)控制系統(tǒng)不會受到外界其他干擾因素的影響。

三、結(jié)束語

綜上所述，PLC技術(shù)在港口機(jī)械設(shè)備的自動化應(yīng)用中變得越來越廣泛，并且隨著國內(nèi)外各港口生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備已經(jīng)難以滿足目前港口對于作業(yè)的基本要求，這也要求港機(jī)行業(yè)能夠加快對于PLC技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)在港口事業(yè)中的全面運(yùn)用，切實(shí)提高港口機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率，降低港口機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中的故障發(fā)生率，由此促進(jìn)港口事業(yè)及港機(jī)自動化的發(fā)展。

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作者簡介：胡克涵（1993—），男，漢族。