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        淺談港口設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

        2019-09-10 14:25:59高云霄高凱
        名城繪 2019年5期
        關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化技術(shù)

        高云霄 高凱

        摘要:我國(guó)入世以后,國(guó)家進(jìn)出口貿(mào)易量增大,港口吞吐量也與日俱增,所以港口生產(chǎn)設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展成為必然。文章基于PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)這一技術(shù)背景簡(jiǎn)要探討了當(dāng)前港口設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用改造與深化,結(jié)合例證了解現(xiàn)代化港口智能化發(fā)展建設(shè)美好前景。

        關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化技術(shù);港口生產(chǎn)設(shè)備;PLC自動(dòng)控制系統(tǒng);貨物搬運(yùn)

        1 PLC控制系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化應(yīng)用

        1.1 PLC的發(fā)展簡(jiǎn)析

        PLC即可編程邏輯控制器,它是專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的一種創(chuàng)新數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng),擁有邏輯編程存儲(chǔ)器。在如今的港口電氣自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域,PLC技術(shù)的功能應(yīng)用非常廣泛,且它還具有操作簡(jiǎn)易的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用優(yōu)勢(shì),易于快速編程,可應(yīng)用功能類(lèi)型也相當(dāng)之多。從經(jīng)濟(jì)成本角度分析,PLC控制系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化應(yīng)用方面投入資金相對(duì)較少,但卻能實(shí)現(xiàn)實(shí)用效果最大化,擁有較高的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

        1.2港口電氣化設(shè)備的PLC自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

        1.2.1門(mén)坐式起重機(jī)的PLC系統(tǒng)應(yīng)用

        門(mén)座起重機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中首先就要保證的它的高穩(wěn)定運(yùn)行特性,再結(jié)合電氣自動(dòng)化技術(shù)要求,所以引入PLC系統(tǒng)勢(shì)在必行。在PLC系統(tǒng)引入后,傳統(tǒng)中門(mén)坐式起重機(jī)在頻繁操作過(guò)程中靈敏性偏差甚至設(shè)備直接失靈的問(wèn)題就能得以解決。

        以具體的作業(yè)環(huán)節(jié)為例,門(mén)坐式起重機(jī)的操作關(guān)鍵為主令控制器,在控制器基礎(chǔ)上完成諸如對(duì)聯(lián)鎖電路、過(guò)壓電路以及過(guò)流電路的相應(yīng)控制,結(jié)合電力輸入運(yùn)用PLC輸入與輸入過(guò)程,實(shí)現(xiàn)對(duì)外接端口的有效控制。在這一所描述的工作模式中,PLC就主要負(fù)責(zé)顯示輸出端信號(hào),如輸出端信號(hào)顯示直流電壓為24V左右時(shí),可表明門(mén)坐式起重機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下。

        1.2.2傳送帶運(yùn)輸機(jī)的PLC系統(tǒng)應(yīng)用

        傳送帶運(yùn)輸機(jī)是港口生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中的重要機(jī)械設(shè)備,現(xiàn)代港口希望傳送帶運(yùn)輸設(shè)備融入電氣自動(dòng)化技術(shù),所以PLC控制系統(tǒng)就承擔(dān)起這一責(zé)任。一般來(lái)說(shuō),在融入了PLC控制系統(tǒng)的港口傳送帶運(yùn)輸機(jī)就應(yīng)該采用分布式控制結(jié)構(gòu),結(jié)合系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)中控制站、現(xiàn)場(chǎng)控制裝置以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸機(jī)電氣自動(dòng)化的有效集中控制內(nèi)容。

        為了確保數(shù)據(jù)交互共享工作的有效性與有序性,在具體的PLC控制系統(tǒng)與傳送帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行過(guò)程中還會(huì)考慮到集中控制裝置與數(shù)據(jù)通訊交互距離的計(jì)算,一般來(lái)說(shuō)PLC控制系統(tǒng)的有效距離在1200m左右。如果超出1200m,則要通過(guò)以太網(wǎng)配合中繼器來(lái)滿足遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互技術(shù)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)無(wú)限距離數(shù)據(jù)交互共享。

        1.2.3港口集裝箱橋式起重機(jī)的PLC系統(tǒng)應(yīng)用

        港口生產(chǎn)體系中對(duì)裝卸橋非常依賴,所以將裝卸橋設(shè)置于橋式起重機(jī)中非常有利于港口集裝箱的快速搬運(yùn)運(yùn)輸。當(dāng)然基于工作的重要性,港口集裝箱橋式起重機(jī)是承擔(dān)著范圍極其廣泛的工作內(nèi)容的,所以它的系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互量極大。為此需要結(jié)合PLC所提供的邏輯編程系統(tǒng)助力網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)交互過(guò)程。PLC系統(tǒng)本身能夠?yàn)楦劭诩b箱橋式起重機(jī)建立完善的控制命令,結(jié)合給定信號(hào)及狀態(tài)數(shù)據(jù)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)PLC系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器與起重機(jī)系統(tǒng)的有效融合,最終形成一套完善的信息共享系統(tǒng),滿足港口集裝箱運(yùn)輸傳送工作的高效率要求,達(dá)到設(shè)備關(guān)聯(lián)控制。

        從深層次的技術(shù)角度來(lái)講,港口集裝箱橋式起重機(jī)電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中還加入了PLC數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、故障自檢、數(shù)據(jù)顯示統(tǒng)計(jì)等等功能,結(jié)合這些功能就能實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)故障歷史信息數(shù)據(jù)的有效存儲(chǔ),并結(jié)合起重機(jī)中的接觸器動(dòng)作次數(shù)來(lái)計(jì)算起重機(jī)工作量、吊具的開(kāi)閉鎖次數(shù)實(shí)際參數(shù)等等,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行維護(hù)。再者,PLC系統(tǒng)所提供的CCMS人機(jī)友好交流界面也能夠及時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),再結(jié)合港口所提供的橋式起重機(jī)光纜轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)接與聯(lián)動(dòng)。

        2案例分析

        港口貨物搬運(yùn)控制系統(tǒng)當(dāng)前多基于PLC可變成邏輯控制器完成,它能保證貨物運(yùn)送的高可靠性,非常有利于編程及設(shè)備智能化、自動(dòng)化控制,大幅度減輕人力物力成本,更能實(shí)現(xiàn)對(duì)貨物搬運(yùn)的精確定位,這全面提高了港口貨物搬運(yùn)的可操控性與安全性。下文結(jié)合實(shí)際案例分析在港口貨物搬運(yùn)控制系統(tǒng)中融入PLC控制系統(tǒng)的具體技術(shù)應(yīng)用流程。

        總體技術(shù)應(yīng)用方案:

        首先要為該港口的貨物搬運(yùn)設(shè)計(jì)整體的搬運(yùn)系統(tǒng)控制模型,如圖1。

        如圖1,該港口貨物搬運(yùn)控制系統(tǒng)模型就是基于PLC控制系統(tǒng)構(gòu)建的,它的搬運(yùn)機(jī)械手會(huì)從A點(diǎn)將貨物搬起運(yùn)送到B點(diǎn)位置,這一過(guò)程全部交由PLC系統(tǒng)控制。在操作技術(shù)方面,主要采用到了傳統(tǒng)人工手動(dòng)操作配合PLC系統(tǒng)自動(dòng)操作混合方式,機(jī)械手在移動(dòng)過(guò)程中會(huì)在指定位置觸發(fā)限位開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制過(guò)程。一般來(lái)說(shuō),要對(duì)港口貨物搬運(yùn)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制過(guò)程分析與功能要求分析,保證大體明確系統(tǒng)的基本功能控制要求。舉例來(lái)說(shuō),如果是在自動(dòng)控制環(huán)境中,就要對(duì)系統(tǒng)實(shí)施連續(xù)控制,操作自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換按鈕,實(shí)現(xiàn)從人工到機(jī)械手的功能切換,全程用機(jī)械手來(lái)控制貨物從A到B的搬運(yùn)周期。具體講,貨物的搬運(yùn)工作流程應(yīng)該如下:

        按下自動(dòng)按鈕操作機(jī)械手移動(dòng)到觸發(fā)器失電位置——接觸貨物——2s計(jì)時(shí)結(jié)束后確認(rèn)夾緊貨物——正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手從原點(diǎn)A升起——觸發(fā)下限位開(kāi)始移動(dòng)——走到B點(diǎn)機(jī)械手下降——2s計(jì)時(shí)候松開(kāi)機(jī)械手——機(jī)械手觸發(fā)上限位開(kāi)關(guān)——PLC接收并處理機(jī)械手狀態(tài)信息——機(jī)械手調(diào)整貨物位置精確放置——PLC反轉(zhuǎn)控制機(jī)械手繼續(xù)移動(dòng)回原位——等待下一輪貨物搬運(yùn)工作如上就完成了一輪貨物搬運(yùn)系統(tǒng)操作,完成所有指令后PLC將控制機(jī)械手回位。如果在手動(dòng)操作環(huán)境中,上述機(jī)械手的每一個(gè)流程都要進(jìn)行人工單獨(dú)操作,從精確控制方面可能不如PLC控制,但港口貨物運(yùn)輸應(yīng)該根據(jù)實(shí)際要求來(lái)選擇是否采用人工控制或PLC控制。

        3結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,當(dāng)前在高科技技術(shù)引領(lǐng)與指導(dǎo)下,港口生產(chǎn)領(lǐng)域的設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用也越來(lái)越豐富。人們?cè)谔剿餍录夹g(shù)的同時(shí)不斷結(jié)合原有技術(shù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新,滿足了現(xiàn)代港口建設(shè)的自動(dòng)化、智能化、大型化和人性化要求,提高了港口生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)效率。

        參考文獻(xiàn):

        [1]孫全營(yíng).港口設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與探索[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)(學(xué)術(shù)版),2017(10):134-135.

        [2]馬帥,秦濤,馬幸福.基于PLC的港口貨物搬運(yùn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化,2018(1):171-173.

        [3]王澤升.基于PLC控制系統(tǒng)在港口機(jī)械的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(04):169.

        (作者單位:南京港(集團(tuán))有限公司新生圩港務(wù)分公司)

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