PLC技術(shù)在港口機械自動化中的應(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卸機械的性能進行改良，從而提高港口機械的運行效率，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)，顯著提升港口機械的運行效率，因此，加強對于PLC技術(shù)在港口機械自動化中的應(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)在港口機械自動化中的應(yīng)用，闡述港口起重機的概念，并根據(jù)PLC技術(shù)對于港口起重機的實例改造，論述PLC技術(shù)在港口機械自動化應(yīng)用中的發(fā)展前景，為PLC技術(shù)在港口機械自動化中的應(yīng)用研究奠定理論基礎(chǔ)。

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

傳統(tǒng)的港口機械設(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械運輸作業(yè)的基本要求。因此，為了能夠更好的滿足港口機械作業(yè)的基本要求，要求港機行業(yè)必須加強對于港口機械自動化系統(tǒng)的研究，通過應(yīng)用PLC技術(shù)實現(xiàn)對港口機械自動化控制系統(tǒng)的升級與改良，有效提升港口機械的控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高港口機械的運行效率，更好的滿足港口運輸發(fā)展要求。

一、港口起重機的相關(guān)論述

港口起重機是各港口港口機械必不可少的裝卸設(shè)備，通過實現(xiàn)對港口起重機的操作，能夠大大提高港口作業(yè)的執(zhí)行效率，因此，港口起重機在港口運輸作業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。目前，國內(nèi)外的港口起重機主要分為了三種類型的起重機設(shè)備，分別為橋式起重機、臂架式起重機以及小型起重機。橋式起重機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。小型起重機主要進行的是直線的作業(yè)，將貨物沿直線方向進行起重。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等設(shè)備實現(xiàn)自動化、專業(yè)化、智能化的方向，減少人工操作，加快機械設(shè)備的工作效率，以滿足港口貨物運輸作業(yè)的基本要求。因此，這也使得港口機械設(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，以更好促進港口事業(yè)的發(fā)展。例如，港口起重機通過實現(xiàn)PLC控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的計算機控制，顯著提高了起重機的運行效率與生產(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)在港口機械自動化中的應(yīng)用分析

（一）門座式港口起重機改造實例

1.門座式起重機改造方案

港口機械中的門座式起重機主要是繞線式電機為主，并且在使用的過程中容易因超負荷作業(yè)導(dǎo)致起重機故障頻發(fā)。因此，對于門座式起重機的主要改造方案為將繞線式電機轉(zhuǎn)變?yōu)樽冾l式電機，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)其中機發(fā)生意外故障的過程中，PLC控制系統(tǒng)能夠進行自動的檢錯，并根據(jù)檢測的結(jié)果對設(shè)備進行故障維修，大大提高了起重機在進行作業(yè)過程中運行效率。

2.電氣系統(tǒng)設(shè)計

對于港口門座式起重機的電氣系統(tǒng)的改造主要包括對起重機照明系統(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)，使得起重機在運行的過程變得穩(wěn)定、可靠，并且能夠保證起重機內(nèi)的電磁制動裝置在運行的過程中不會受到其他外界因素的干擾，實現(xiàn)穩(wěn)定運行。

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

3.基于PLC技術(shù)應(yīng)用的門座式起重機改造

PLC技術(shù)對于門座式起重機控制系統(tǒng)的改造主要體現(xiàn)在對于起重機起升結(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。在門座式起重機的起升結(jié)構(gòu)的改造過程中，我們需要通過使用變頻器實現(xiàn)對矢量的有效控制，這樣能夠大大減少門座式起重機在起升過程中造成的能源浪費、事故多發(fā)等問題。因此，在對PLC的程序進行設(shè)計的過程中，需要對起重機的起升結(jié)構(gòu)進行改進，在設(shè)計過程中要考慮起升制動器受到起升機構(gòu)啟動所造成的影響，同時在設(shè)計的過程中，也要考慮起重機的遛鉤問題。在起重機的變幅結(jié)構(gòu)進行改造的過程中，需要對變幅系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進行設(shè)置，并且要實現(xiàn)對于變幅機構(gòu)的保護，減少外界因素干擾。同時，在對PLC程序控制進行設(shè)計的過程中，要繪制PLC運行的流程圖，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操作臺、以及工作人員的保護裝置以及通訊系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面綜合進行改進，提升輔助系統(tǒng)的性能。

4.基于PLC技術(shù)應(yīng)用的門式起重機調(diào)試

對門座式起重機進行PLC技術(shù)應(yīng)用后，要對起重機的外觀、電源等方面進行檢測，并且能夠進一步的分析起重機在運行過程中的運行狀況，根據(jù)運行效率的數(shù)據(jù)對比，確保PLC技術(shù)應(yīng)用后起重機能夠顯著提高了運行效率與起重機的工作效率。同時，對于改造后的起重機也需要檢測起重機對于意外故障的發(fā)生率以及整個控制系統(tǒng)運行的穩(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)在港口機械設(shè)備中的應(yīng)用，大大提高了港口機械設(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)速方面的改進與改良，港口機械設(shè)備在使用的過程中不論是工作效率還是運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)實現(xiàn)對于港口起重機的應(yīng)用后，起重機的運行速度加快，升降速度也是大幅度提升，并且已經(jīng)實現(xiàn)了對于起重機升降限位等運行的有效控制。

隨著PLC技術(shù)在港口機械自動化應(yīng)用越來越廣泛，這要求港口相關(guān)人員在對港口機械設(shè)備進行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行考慮，在市場中選擇合適的PLC控制系統(tǒng)的類型進行應(yīng)用，以更好的滿足港口作業(yè)發(fā)展的實際需求。同時，為了能夠的實現(xiàn)PLC技術(shù)在港口機械的自動化應(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)模的不斷擴大，傳統(tǒng)的機械設(shè)備已經(jīng)難以滿足目前港口對于作業(yè)的基本要求，這也要求港機行業(yè)能夠加快對于PLC技術(shù)的研究，實現(xiàn)PLC技術(shù)在港口事業(yè)中的全面運用，切實提高港口機械設(shè)備的運行效率，降低港口機械設(shè)備在運行過程中的故障發(fā)生率，由此促進港口事業(yè)及港機自動化的發(fā)展。

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作者簡介：胡克涵（1993—），男，漢族。