淺析港口設備電氣自動化技術的應用與探索

忻程龍

摘要：近些年來隨著我國社會整體經濟水平發(fā)展的快速提高，沿海港口經濟愈加繁榮，為了提供港口整體的生產效率，對于港口設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)裝卸設備并不差，甚至與許多發(fā)達國家相持平，但是在生產模式方面卻落后于國際潮流，阻礙了生產效率的進一步提高。與之對應的是港口的機械模式出現轉變，裝卸設備變得更加智能化、專業(yè)化，減少了人工操作，那么相關的新技術將快速發(fā)展。針對我國當下港口設備電氣自動化技術的發(fā)展情況，筆者將結合自身了解的情況展開全面分析，進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在港口生產方面的應用提供一定幫助。

關鍵詞：電氣;港口;設備

1前言

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

2港口設備電氣自動化中的PLC技術分析

2.1PLC特點

長期以來，水路運輸都是我國重要的運輸方式之一。在古代，糧食的運輸有賴于水路交通。在今天，大型重物和大規(guī)模物流的運輸離不開水運，能夠極大地壓縮運輸成本，提高經濟收益，加快運輸時間。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，對于港口生產穩(wěn)定運行有著重要意義。PLC技術目前被廣泛地運用于各行業(yè)，同時展現出良好的實踐效果，主要源于PLC控制器自身有著許多的編程，可以在和實際生產情況相結合從而有效地改進對應的控制體系。同時PLC技術在網絡通訊上也有著重要運用，達到了全區(qū)都在輻射范圍內的目的。另外港口電氣化本身也和PLC技術的使用相契合，所以有利于該技術的深入使用。在有著標準管理模塊的基礎上就能夠進行錄入同時對實現代碼進行編寫。再者PLC技術本身并不復雜，使用起來簡單，一旦發(fā)現故障可以繼續(xù)使用，對其影響不大。從實踐情況來看，PLC技術的使用特點就在于簡便優(yōu)化，有利于編程和生產效率的提高。

2.2港口電氣自動化中的PLC技術優(yōu)勢

PLC技術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，同時可以及時地進行現場調試，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整，這樣對于開發(fā)效率的提高有著重要作用。此外，PLC技術的使用有著較高的性價比，目前PLC技術和港口電氣自動化較為契合，整體技術較為成熟，系列化、模塊化和標準化都不需要太多的改進，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港口起重機械設備中的PLC技術的使用

3.1PLC技術的應用情況

PLC技術在港口起重機械使用情況中，為了有效發(fā)揮其數字化操作形式的效果，通過輸入和輸出數據的方式都能實現機械的實時自行操縱。在PLC使用過程中，從第一條指令從起重機械的控制中心輸入時，代表著PLC技術的正式投入使用，在接收到指令后，對相關的編程信息執(zhí)行。舉個例子，在PLC對起重機械繼電器控制時，利用PLC的執(zhí)行形式實現對機械設備中繼電器的控制，PLC本身擁有并行工作的能力，會定期對繼電器進行掃描，同時提供合理的邏輯編程。因為PLC選擇的是存儲器邏輯，在控制起重機械工作階段，能夠把控制程序編制進入到PLC存儲器里。當然倘若要更改控制命令，意味著對控制程序進行新的編寫，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械的不同需求，快速進行編程設計，從而滿足起重機的控制要求。

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

3.2PLC技術和變頻技術的有效結合

PLC技術和變頻技術之間的有效結合是推動港口起重機電氣化發(fā)展的未來方向。從現階段來看，港口起重機械努力實現數字化、自動化，在原有基礎上設計出了變頻操作木塊，同時可以憑借著對全數字矢量技術的使用，讓機械操作進行變頻控制。變頻技術的意義在于控制起重機械的負載，在設計軟件過程中，調節(jié)合適的參數，利用PLC技術軟件在港口起重機械內的良好使用效果，能夠保障變頻技術對起重機械的使用，從而將變頻技術和PLC技術有效結合在一起，對起重機械的運轉和負載進行更為精準的控制。舉個例子，在港口運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技術和變頻器的結合，對主機單元進行控制，利用好CP-316H型號的作用，實現不同模塊間的有效鏈接，達到對門式起重機信息的有效處理。例如通過變頻技術和PLC技術的有效結合使用能夠確保門式起重機在裝卸貨物中充分調動起重機的不同功能，保證裝卸效率和安全。

舉個例子，某港口的門式起重機利用G7變頻交流調速系統(tǒng)開展全數矢量控制，結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能夠充分發(fā)揮其不同功能。

（1）門式起重機在把信號輸入到PLC模塊以后，借助控制中心到端口，通過變頻器實現速度控制，然后借由信號反饋回運算模塊，這樣門式起重機在接觸器的作用下被通斷，讓門式起重機被啟動，接著通過PLC和變頻技術的結合讓起重機得以進行運轉和負載。

（2）為了防止PLC控制的前提條件影響到門式起重機，就需要在起升機構上升中，嚴格執(zhí)行相關命令，結合變頻器與PLC的使用，確保二者協(xié)調一致，尤其是在輸出頻率和主控器頻率步調相同的基礎上，讓接觸器能夠正常工作。在下降動作中借助于PLC和變頻器的良好結合，能夠有效保證門式起重機的靈活運轉，提高起重機操控的精準程度。

（3）按照門式起重機的使用，PLC技術和變頻技術在門式起重機使用中的保護控制由四個部分構成，包括增中副限位保護、減負限位保護、超載連鎖保護以及風速限位保護。通過良種新技術的有機結合能夠實時監(jiān)測起重機的運行狀態(tài)，結合其運行具體情況，選擇合適的保護措施確保起重機的安全穩(wěn)定運行。這就意味著通過變頻技術的輔助，PLC技術的使用極大地提高了起重機的生產效率和安全穩(wěn)定，對于機械和港口工人起到了重要的保護作用。

4PLC在港口起重機械中的使用

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

5結語

綜上所述，隨著港口地位進一步提高，為了滿足生產力效率的進一步提高，PLC技術的應用是必須的，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一步下降，主要依靠計算機系統(tǒng)對機械的操控實現生產，這樣能夠極大地壓縮成本，提供更為優(yōu)質的服務，所以電氣自動化技術的發(fā)展將會繼續(xù)帶動港口發(fā)展，同時為物流業(yè)的技術革新帶來重大突破?，F階段盡管我國的電氣設備已經追上了國際水平，但在實際使用中由于自動化控制不理想，影響了設備使用效率。所以怎樣加強設備設計的可靠性、零部件的合理選擇性等，從而充分發(fā)揮PLC技術和變頻技術的功能，是我們未來的努力方向。

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