港口機械電氣自動化技術(shù)與控制分析

陳茜

摘要：本文介紹了機械式電氣自動控制技術(shù)的現(xiàn)狀、技術(shù)理念、主要特征和設計思路，并分析了PLC控制技術(shù)在港口機械電氣設備控制中的應用。最后，分析了機電自動化技術(shù)在大宗貨物自動裝卸中的應用以及在貨物識別自動管理中的應用。

關(guān)鍵詞：港口貨物裝卸;自動化技術(shù);控制技術(shù);應用研究

0引言

機械設備是工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵之一。電氣自動化和控制技術(shù)的使用實現(xiàn)了高速、高效機械設備的生產(chǎn)，并大大提高了工業(yè)生產(chǎn)水平。當前，電氣自動化和機械設備控制技術(shù)已應用于港口航運、航空航天、醫(yī)療、建筑、軌交、橋梁等許多行業(yè)，以促進智能化和自動化工業(yè)制造的發(fā)展。

1港口機械電氣自動化發(fā)展的現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的進步，越來越多先進的技術(shù)和設備開始在我國工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應用，這刺激了我國港口工業(yè)的發(fā)展。逐漸地，電氣自動化技術(shù)開始在我國港口重工制造業(yè)中使用。機械電動技術(shù)的使用大大提高了生產(chǎn)效率，但是在應用過程中也出現(xiàn)了許多問題。我國目前的電氣技術(shù)水平仍然落后于發(fā)達國家，盡管大多數(shù)端口已開始使用機電自動化技術(shù)，但是由于計算機控制和監(jiān)視的應用水平較低，所以仍需要改進機械設備的硬件和軟件性能，從而彌補設備功能和穩(wěn)定性的不足。因此，我國港口技術(shù)的自動化仍需要進一步提升。

2電氣自動化控制技術(shù)

2.1電氣動化控制技術(shù)理念

電氣自動化控制技術(shù)可以應用于工作的方方面面，并具有強大的控制管理功能。該項目的概念具有兩個主要特征：首先，電氣自動化控制技術(shù)可以在現(xiàn)場執(zhí)行相對完整的監(jiān)控工作，整個監(jiān)控過程靈活、可操控，故障較少，具有重要的價值。其次，電氣自動化控制技術(shù)可以執(zhí)行高效的中央監(jiān)視功能，實現(xiàn)遠程監(jiān)督管理各個機械設備運作，這對整個系統(tǒng)的統(tǒng)籌規(guī)劃和監(jiān)督管理具有重大意義。因此，在建立用于電氣自動化管理技術(shù)的IC框架時，需要結(jié)合實際情況不斷優(yōu)化相應的設計方案，以發(fā)揮更大的作用。

2.2機械電氣自動化控制技術(shù)設計思路

根據(jù)項目理念，電氣自動化控制技術(shù)可以在應用中實現(xiàn)總線監(jiān)控，中央監(jiān)控和遠程監(jiān)控功能。與控制相比，這種控制結(jié)構(gòu)更加靈活，可以在各個領(lǐng)域廣泛使用，但是要注意的是每個區(qū)域都有自己的特殊特性，因此在特定領(lǐng)域應用電氣自動化控制技術(shù)時，必須根據(jù)指定條件和實際情況進行應用。

3PLC技術(shù)在港口機械電氣自動化中的應用

3.1PLC分析

PLC是可編程邏輯管理器的英文縮寫。PLC主要使用存儲器來執(zhí)行用戶指令，并以數(shù)字電路和模擬電子技術(shù)管理機械設備。PLC操作的相對簡便靈活易修改，在機械設備中使用PLC使機械操作更容易，機械設備運轉(zhuǎn)維護更便捷。PLC語言運用梯形圖和程序塊編程簡單易上手，對于熟練的PLC工程師而言，編程過程耗時不長，還能舉一反三。同時，編程水平受到的限制也較小，安裝PLC相關(guān)軟件的時候，用戶可以根據(jù)自己的需要來選擇，如圖1所示。

3.2PLC技術(shù)在港口集裝箱橋式起重機中的應用

集裝箱橋式港口起重機的電氣系統(tǒng)不僅分布廣泛，而且數(shù)據(jù)是可交互的。在系統(tǒng)中應用PLC技術(shù)可以使系統(tǒng)更完整，并有助于提高連接設備的效率。PLC技術(shù)在港口集裝箱橋式起重機電氣自動化技術(shù)中的應用可以實現(xiàn)PLC數(shù)據(jù)的功能，并智能地分析系統(tǒng)故障?；诖朔治?，技術(shù)人員可以在日常工作中增強解決問題的能力，提高機械設備的穩(wěn)定性。

3.3PLC技術(shù)在港口門式起重機中的應用

PLC技術(shù)在港口門式起重機中的應用可以使起重機長期保持穩(wěn)定，并且可以避免操作失敗或突然靈敏度失常的情況出現(xiàn)。在實際工作中，操作員只需控制PLC的輸入和輸出，并監(jiān)視相應的電壓和電流。當PLC輸出端子信號顯示為24V時，表示正常操作狀態(tài)對應于門式起重機PLC外圍輸出的狀態(tài)。在這段時間內(nèi)，可以觸發(fā)接觸器線圈中的繼電器以啟動設備的內(nèi)部工作機制[1]。

4港口機械電氣自動化技術(shù)與控制的應用

4.1港口機械的自動化生產(chǎn)加工

在過去的手動電動機制造中，港口機械通常在精度和質(zhì)量方面存在問題。在機械設備生產(chǎn)的規(guī)?；?、參數(shù)化和自動化的背景下，港口工程問題尤其突出。為了應對這種現(xiàn)象，港口工程公司需要對港口設備的生產(chǎn)和處理實施電氣自動化技術(shù)創(chuàng)新和管理，使用機械設備代替人工操作，提高制造精度，并降低人工成本。在電氣自動化技術(shù)和控制領(lǐng)域，生產(chǎn)人員可以將端口電動機的生產(chǎn)參數(shù)輸入計算機，然后計算機使用這些生產(chǎn)參數(shù)控制要生產(chǎn)的機器和設備，從而使生產(chǎn)的產(chǎn)品和端口機器具有高度的一致性和減少缺陷的能力。產(chǎn)品外觀和運行速度都必須高標準、嚴要求。例如，一家港口工程公司制造門式起重機時，引入了PLC技術(shù)，并且使用可編程邏輯控制器來制定門式起重機的制造過程?？刂破髦械某绦騾?shù)允許生產(chǎn)高質(zhì)量的門式起重機，這些定制化的起重機可以快速滿足用戶需求，并為港口業(yè)務獲得更高的利益回報[2]。

4.2港口機械的自動化功能設計

在電子自動化技術(shù)和管理應用的背景下，港口機械企業(yè)不僅應著重于機械設備生產(chǎn)的自動化，而且還應著重于港口機械的自動生產(chǎn)，以及優(yōu)化設計以使其能夠發(fā)揮功能，自動化技術(shù)以滿足港口的生產(chǎn)需求。以港口工程公司設計和制造的輸送帶為例。港口工程公司根據(jù)皮帶輸送機的實際運行情況，在設備內(nèi)部實施現(xiàn)場控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由三部分組成：現(xiàn)場控制模塊、現(xiàn)場審核模塊和控制中心。它可以連接至安全帶監(jiān)控屏幕，端口監(jiān)控中心以及操作員的設備，以自動生成端口。為了執(zhí)行傳送帶的自動功能，港口機械公司引入了PLC控制器并配置了TCP/IP協(xié)議。在傳送帶運行時，可以實時收集傳送帶參數(shù)，并且可以使用用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)來實現(xiàn)實時皮帶控制，完善港口設備設計，為港口生產(chǎn)提供現(xiàn)代化技術(shù)[3]。

5散貨裝卸自動化技術(shù)與控制

5.1自動掃描技術(shù)

處理散裝物料時，檢測料堆類型的實時分布以及料堆的上下高度非常重要。過去，此類操作只能通過人工的經(jīng)驗來判斷，行業(yè)內(nèi)大部分都認可這樣的方法。但是，毫無疑問，這種方法有一定的局限性并且不夠精準。人工判斷時，很容易受到人為主觀因素、氣候和其他因素的影響。一旦人工判斷不正確，尤其是評估誤差很大時，這將導致隨后的操作失誤甚至可能造成嚴重的事故。因此，在裝載和卸載過程中自動掃描和檢查載荷至關(guān)重要。

5.2自動裝卸技術(shù)

自動裝卸技術(shù)最早是在荷蘭使用的。1980年后，鹿特丹港口建立了ETC碼頭，大大提高了碼頭集裝箱的裝卸效率。日本、新加坡和香港也使用了自動裝卸技術(shù)。各國自動裝卸技術(shù)的運行情況不盡相同，德國和荷蘭使用相同的方法，兩國都使用自動引導車輛和軌道門式起重機來裝卸船廠，同時使用手動控制和遠程控制技術(shù)，檢查外部卡車的裝卸。新加坡使用先進的自動化高架技術(shù)。該技術(shù)僅適用于卡車內(nèi)部操作，應用領(lǐng)域有限，但具有可以到達確切位置的優(yōu)點。在中國香港和日本，建立了半自動技術(shù)，例如門式起重機。這種結(jié)構(gòu)使得在包裝過程中使手推車的操作自動化成為可能。此外，內(nèi)部和外部卡車都必須手動裝卸[4]。在中國，根據(jù)用戶需求，運用全自動控制技術(shù)和半自動控制技術(shù)，可減少港口人員的配置，并能實現(xiàn)全港口中央監(jiān)管控制。

6結(jié)束語

行業(yè)趨勢影響下從事電氣自動化技術(shù)和管理的港口機械制造商越來越多地為港口機械配置自動化功能，在港口機械生產(chǎn)中應用電氣自動化技術(shù)和控制，大大提高了港口機械的生產(chǎn)質(zhì)量，并結(jié)合技術(shù)發(fā)展趨勢以促進電子和智能集成的發(fā)展。這樣的先進港口機械生產(chǎn)將發(fā)展成為更高品質(zhì)的港口重工機械。

參考文獻：

[1]鄧浩.港口機械電氣自動化技術(shù)與控制研究[J].湖北農(nóng)機化，2020（04）：184-185.

[2]白錦妍.港口機械電氣自動化技術(shù)與控制研究[J].內(nèi)燃機與配件，2020（02）：259-260.

[3]蘭健.港口機械電氣自動化技術(shù)與控制分析[J].裝備維修技術(shù)，2020（01）：103.

[4]李磊，張照.港口機械電氣自動化技術(shù)與控制[J].內(nèi)燃機與配件，2019（04）：238-239.