港口機械電氣自動化技術與控制研究

周偉 秦皇島港股份有限公司第九港務分公司

近些年，我國加大了對于港口的支持力度，加快了港口的建設速度，極大地提高了港口的自動化水平，增強了港口的吞吐能力，為我國的經(jīng)濟建設和社會的發(fā)展起到了積極的推動作用。而利用電機化自動技術對港口的機械設備進行控制和管理，降低生產(chǎn)上的投入，提高了生產(chǎn)效率和港口的自動化水平。

一、電氣自動化技術的控制概述

電氣自動化控制技術就是通過處理器來實現(xiàn)對機械設備的控制，在整個運行過程中，能夠靈活，便捷的實時管理和控制。高機械設備運行的安全性和可靠性。其控制和監(jiān)測功能，可以實施有效的現(xiàn)場監(jiān)控，更方便對機械設備進行管理。自動化的控制技術，具備了準確性和可靠性的特點。同時，能夠快速地進行信號及信息的傳遞，實現(xiàn)遠程的操控數(shù)據(jù)信息的采集。機械設備的生產(chǎn)效率以及安全可靠性得到了提高。

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

二、PLC電氣自動化技術與控制的應用

PLC電氣自動化技術與控制其工作過程可以分為三個環(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自動化控制技術可以應用到港口的門式起重機，膠帶運輸機，集裝箱橋式起重機等機械設備。

在港口的尤其門起重機中應用PLC技術，相關的工作人員可通過主控制器，對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行有效的控制，使門式起重機啟動并進行運行，可以使港口的起重機在穩(wěn)定可靠的狀態(tài)下運行，即使是由于頻繁的操作也不會產(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的安全性和可靠性[1]。

在港口的膠帶運輸機中應用。其運輸機電自動化的控制系統(tǒng)由操作裝置，監(jiān)控中心，現(xiàn)場監(jiān)視屏幕以及服務器的組成。在進行工作時，在中央控制室內完成集中的控制，將以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡媒介，使交互及數(shù)據(jù)通訊在控制站與集中控制裝置中完成，從而實現(xiàn)對設備的運行進行控制。在實際的工作中，為了保證數(shù)據(jù)交互的質量和結果，通常在大于1200米的交互距離時要進行中繼器的設置，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的運行中，可以應用PLC技術。在集裝箱橋式起動機電器自動化系統(tǒng)中充分的利用PLC技術，能夠更加高效地對系統(tǒng)的故障以及驅動器顳部故障進行反應，同時完成對數(shù)據(jù)信息的收集以及分析，使運維人員能夠及時地發(fā)現(xiàn)運行中的故障，并采取相應的措施進行維護，從而避免故障的發(fā)生。另外，對歷史信息的儲存，方便與相關人員進行對故障信息及系統(tǒng)信息的調閱以及分析。便于對所有的參數(shù)進行統(tǒng)計。促進了系統(tǒng)設備的長期穩(wěn)定運行。同時良好的人機交流界面，方便了操作人員進行操作，使操作變得方便，靈活和簡單。不是系統(tǒng)的準確性和靈活性得到了極大的提升，提高了生產(chǎn)的質量和效率[3]。

三、散貨裝卸自動化技術與控制的應用

（一）集裝箱裝卸設備的自動化定位與控制

在2006年，我國的高橋二期碼頭首先建成了集裝箱自動化堆場。其中應用了集裝箱的裝卸自動化系統(tǒng)。其采用了先進的應用圖像以及激光測量，精準的定位技術，實現(xiàn)了全自動的內外集卡的對箱、落箱。該自動化卸載控制系統(tǒng)，分為集卡和吊具兩大模塊，對集卡進行定位，通過小型軌道龍門起重機，完成對吊具的控制以及裝卸作業(yè)。

（二）抓斗卸船的自動化技術

抓斗卸船的自動化系統(tǒng)，其主要是通過激光來對船舶的位置，船艙的位置，窗口的高度及艙底的深度進行識別，可以自動的識別和檢測多個目標。是使用掃描系統(tǒng)對船只進行掃描，確定是否為將要卸船的船只。然后利用TPS對船內的貨物進行掃描，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，控制設備進行移動和抓斗的運動，會由自動裝卸改為人工進行清艙。抓斗卸船的自動化系統(tǒng)，提高了工作效率同時又可以保證人員的安全[4]。

（三）斗輪堆取料機的自動化技術

它的工作原理與卸船機基本相同，都是通過TPS系統(tǒng)，控制取料機對堆料進行提取。首先是通過TPS系統(tǒng)對堆料進行掃描，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并加以保存，而中央控制室的遠程終端會根據(jù)信息進行整理和分析，從而實現(xiàn)對料堆圖形的展示，初二實現(xiàn)自動化的取料。

四、結語

綜上所述，科技及網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，使許多行業(yè)的工作方法及模式都發(fā)生了根本的轉變，電氣自動化技術，使傳統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)得到了很好的改善，提高了設備的工作效率及運行效率，使企業(yè)的成本得到了有效地降低。電氣化自動控制技術在港口的龍門式起重機，橋式起重機中應用，實現(xiàn)有效運行控制，提高了起重機安全性和可靠性，在膠帶運輸機以及散貨裝卸中的應用，保證了其可以長期穩(wěn)定地運行。港口機器設備的電氣自動化技術及控制，提升了港口自動化控制的水平，降低了能耗，保證了港口機械設備的自動化，智能化，節(jié)能化及集約化的發(fā)展，促進了港口的建設，推動了我國的社會主義經(jīng)濟的發(fā)展。