港口機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)與控制研究

周偉 秦皇島港股份有限公司第九港務(wù)分公司

近些年，我國(guó)加大了對(duì)于港口的支持力度，加快了港口的建設(shè)速度，極大地提高了港口的自動(dòng)化水平，增強(qiáng)了港口的吞吐能力，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。而利用電機(jī)化自動(dòng)技術(shù)對(duì)港口的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制和管理，降低生產(chǎn)上的投入，提高了生產(chǎn)效率和港口的自動(dòng)化水平。

一、電氣自動(dòng)化技術(shù)的控制概述

電氣自動(dòng)化控制技術(shù)就是通過處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的控制，在整個(gè)運(yùn)行過程中，能夠靈活，便捷的實(shí)時(shí)管理和控制。高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。其控制和監(jiān)測(cè)功能，可以實(shí)施有效的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，更方便對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行管理。自動(dòng)化的控制技術(shù)，具備了準(zhǔn)確性和可靠性的特點(diǎn)。同時(shí)，能夠快速地進(jìn)行信號(hào)及信息的傳遞，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的操控?cái)?shù)據(jù)信息的采集。機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率以及安全可靠性得到了提高。

電氣自動(dòng)化技術(shù)與控制在港口的起重機(jī)，膠帶運(yùn)輸機(jī)，集裝箱裝卸及散貨裝卸中應(yīng)用，提高了生產(chǎn)效率，提升了港口的自動(dòng)化水平。

二、PLC電氣自動(dòng)化技術(shù)與控制的應(yīng)用

PLC電氣自動(dòng)化技術(shù)與控制其工作過程可以分為三個(gè)環(huán)節(jié)，首先是輸入采樣環(huán)節(jié)，其次是用戶程序執(zhí)行環(huán)節(jié)以及輸出刷新環(huán)節(jié)。PLC自動(dòng)化控制技術(shù)可以應(yīng)用到港口的門式起重機(jī)，膠帶運(yùn)輸機(jī)，集裝箱橋式起重機(jī)等機(jī)械設(shè)備。

在港口的尤其門起重機(jī)中應(yīng)用PLC技術(shù)，相關(guān)的工作人員可通過主控制器，對(duì)PLC的輸入及輸出外接端口與連鎖電路，以及過壓電路及過流電路等進(jìn)行有效的控制，使門式起重機(jī)啟動(dòng)并進(jìn)行運(yùn)行，可以使港口的起重機(jī)在穩(wěn)定可靠的狀態(tài)下運(yùn)行，即使是由于頻繁的操作也不會(huì)產(chǎn)生操作失靈以及靈敏度下降的問題。極大地提高門式起重機(jī)的安全性和可靠性[1]。

在港口的膠帶運(yùn)輸機(jī)中應(yīng)用。其運(yùn)輸機(jī)電自動(dòng)化的控制系統(tǒng)由操作裝置，監(jiān)控中心，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視屏幕以及服務(wù)器的組成。在進(jìn)行工作時(shí)，在中央控制室內(nèi)完成集中的控制，將以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡(luò)媒介，使交互及數(shù)據(jù)通訊在控制站與集中控制裝置中完成，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制。在實(shí)際的工作中，為了保證數(shù)據(jù)交互的質(zhì)量和結(jié)果，通常在大于1200米的交互距離時(shí)要進(jìn)行中繼器的設(shè)置，從而使數(shù)據(jù)通信得到有效的保證[2]。

在港口的集裝箱橋式起重機(jī)的運(yùn)行中，可以應(yīng)用PLC技術(shù)。在集裝箱橋式起動(dòng)機(jī)電器自動(dòng)化系統(tǒng)中充分的利用PLC技術(shù)，能夠更加高效地對(duì)系統(tǒng)的故障以及驅(qū)動(dòng)器顳部故障進(jìn)行反應(yīng)，同時(shí)完成對(duì)數(shù)據(jù)信息的收集以及分析，使運(yùn)維人員能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的故障，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行維護(hù)，從而避免故障的發(fā)生。另外，對(duì)歷史信息的儲(chǔ)存，方便與相關(guān)人員進(jìn)行對(duì)故障信息及系統(tǒng)信息的調(diào)閱以及分析。便于對(duì)所有的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。促進(jìn)了系統(tǒng)設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)良好的人機(jī)交流界面，方便了操作人員進(jìn)行操作，使操作變得方便，靈活和簡(jiǎn)單。不是系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和靈活性得到了極大的提升，提高了生產(chǎn)的質(zhì)量和效率[3]。

三、散貨裝卸自動(dòng)化技術(shù)與控制的應(yīng)用

（一）集裝箱裝卸設(shè)備的自動(dòng)化定位與控制

在2006年，我國(guó)的高橋二期碼頭首先建成了集裝箱自動(dòng)化堆場(chǎng)。其中應(yīng)用了集裝箱的裝卸自動(dòng)化系統(tǒng)。其采用了先進(jìn)的應(yīng)用圖像以及激光測(cè)量，精準(zhǔn)的定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)的內(nèi)外集卡的對(duì)箱、落箱。該自動(dòng)化卸載控制系統(tǒng)，分為集卡和吊具兩大模塊，對(duì)集卡進(jìn)行定位，通過小型軌道龍門起重機(jī)，完成對(duì)吊具的控制以及裝卸作業(yè)。

（二）抓斗卸船的自動(dòng)化技術(shù)

抓斗卸船的自動(dòng)化系統(tǒng)，其主要是通過激光來(lái)對(duì)船舶的位置，船艙的位置，窗口的高度及艙底的深度進(jìn)行識(shí)別，可以自動(dòng)的識(shí)別和檢測(cè)多個(gè)目標(biāo)。是使用掃描系統(tǒng)對(duì)船只進(jìn)行掃描，確定是否為將要卸船的船只。然后利用TPS對(duì)船內(nèi)的貨物進(jìn)行掃描，并將數(shù)據(jù)傳給中央控制室，中央控制室根據(jù)反饋的貨料信息，控制設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)和抓斗的運(yùn)動(dòng)，會(huì)由自動(dòng)裝卸改為人工進(jìn)行清艙。抓斗卸船的自動(dòng)化系統(tǒng)，提高了工作效率同時(shí)又可以保證人員的安全[4]。

（三）斗輪堆取料機(jī)的自動(dòng)化技術(shù)

它的工作原理與卸船機(jī)基本相同，都是通過TPS系統(tǒng)，控制取料機(jī)對(duì)堆料進(jìn)行提取。首先是通過TPS系統(tǒng)對(duì)堆料進(jìn)行掃描，獲取堆料的位置信息，并將堆料的立體形狀傳輸給中央控制室同時(shí)并加以保存，而中央控制室的遠(yuǎn)程終端會(huì)根據(jù)信息進(jìn)行整理和分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)料堆圖形的展示，初二實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的取料。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，科技及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，使許多行業(yè)的工作方法及模式都發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變，電氣自動(dòng)化技術(shù)，使傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)得到了很好的改善，提高了設(shè)備的工作效率及運(yùn)行效率，使企業(yè)的成本得到了有效地降低。電氣化自動(dòng)控制技術(shù)在港口的龍門式起重機(jī)，橋式起重機(jī)中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)行控制，提高了起重機(jī)安全性和可靠性，在膠帶運(yùn)輸機(jī)以及散貨裝卸中的應(yīng)用，保證了其可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行。港口機(jī)器設(shè)備的電氣自動(dòng)化技術(shù)及控制，提升了港口自動(dòng)化控制的水平，降低了能耗，保證了港口機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化，智能化，節(jié)能化及集約化的發(fā)展，促進(jìn)了港口的建設(shè)，推動(dòng)了我國(guó)的社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。