馮國輝

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，在科學和信息技術不斷進步的背景下，電氣自動化技術的應用范圍越來越廣。港口建設對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義，新時期積極加強港口機械電氣自動化技術研究勢在必行。本文首先對電氣自動化控制技術進行了簡要概述，并詳細探討了PLC電氣自動化技術與控制和散貨裝卸自動化技術與控制。

關鍵詞：港口機械；電氣自動化技術；控制

1電氣自動化控制技術概述

1.1設計理念

根據(jù)設計理念，電氣自動化控制技術在應用中可以實現(xiàn)總線監(jiān)測、集中監(jiān)測和遠程監(jiān)測的功能，設計理念具體體現(xiàn)如下：（1）集中監(jiān)測中，電氣自動化控制技術能夠通過一個處理器完成整個控制，控制過程靈活、簡便，具有較強的可維護性和運行便捷性。（2）在總線監(jiān)測中，控制功能呈現(xiàn)出集中性，有助于高效完成現(xiàn)場監(jiān)控。將該技術應用于各個領域，以上設計理念都呈現(xiàn)出了較強的應用價值。因此在實際構建該技術的整體框架時，應結合具體的應用環(huán)境和需求，不斷完善設計方案。

1.2特點

（1）盡管信息量小，但是在準確性和速度方面呈現(xiàn)出較高的優(yōu)勢。（2）反應速度較快，能夠在短時間內(nèi)進行信號傳遞，更能夠?qū)崿F(xiàn)兼容遠程操縱。（3）控制過程上，僅需要較短的時間且效率較高。（4）能夠?qū)崿F(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集和控制。

2港口散貨裝卸自動化技術的應用

2.1集裝箱裝卸自動化技術。全球第一個港口集裝箱裝卸自動化運行技術是在荷蘭應用的，經(jīng)試運行后在德國、新加坡、日本等碼頭也實現(xiàn)了該技術的運行。2006年，我國上海、香港密切合作，在高橋二期碼頭打造出第一個集裝箱自動化堆場，在綜合應用圖像、激光測量的基礎上實現(xiàn)了全自動化對箱、落箱港口的操作。

2.2 散貨裝備自動化掃描和控制技術。在散貨裝卸操作中，實時性的監(jiān)視作業(yè)料堆高度、堆型是十分必要的，同時，按照相關標準進行精確計算之后可為港口后續(xù)操作提供重要數(shù)據(jù)支持。在港口裝卸操作中人們獲取的數(shù)據(jù)信息有的是用肉眼觀測的，有的則需應用機械設備進行測量。為了確保數(shù)據(jù)信息的測量和獲取不過多的受外界環(huán)境的干擾，可以將料堆輪廓自動檢測技術應用到港口散貨裝卸作業(yè)操作中，利用激光測距原理，在港口斗輪堆取料機中安排定位系統(tǒng)，完成對目標作業(yè)的檢測。第一，抓斗卸船自動化掃描控制。在TPS的內(nèi)部往往具備兩個偏轉(zhuǎn)鏡，在偏轉(zhuǎn)鏡的作用下能夠?qū)l(fā)射的激光有效反射回來，反射回來的激光會被激光接收器接收。之后通過精密性儀器的測量能夠計算出發(fā)射光、反射光之間的時間差，進而精準計算出物體和激光器之間的距離。在偏轉(zhuǎn)鏡的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)對目標物體的連續(xù)掃描，了解目標物的三維位置數(shù)據(jù)信息。第二，斗輪堆取自動化掃描控制。斗輪堆取自動化掃描控制技術在實際應用中和卸船機操作一樣，一般都需要借助TPS進行掃描操作。在掃描操作中，TPS會將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到相應的取料機上，經(jīng)過取料機的處理來獲取更多數(shù)據(jù)信息。

2.3 集裝箱設備自動化技術。對于外高橋集裝箱碼頭發(fā)展來講，基本打造了自動化裝卸作業(yè)和操作控制系統(tǒng)，可對內(nèi)外集卡、作業(yè)箱分別自動定位操作和自動化裝卸。

3 PLC電氣自動化技術與控制

3.1 PLC在港口膠帶運輸機中的應用

電氣自動化系統(tǒng)是傳統(tǒng)港口膠帶運輸機的主要特點，分布式控制結構是其典型結構，在這一系統(tǒng)內(nèi)部，現(xiàn)場控制裝置、現(xiàn)場檢測裝置以及控制站等為現(xiàn)場控制系統(tǒng)的3個主要內(nèi)容，而現(xiàn)場監(jiān)視屏、操作員裝置、監(jiān)控中心以及服務器裝置等多個部分共同構成了運輸機電氣自動化的集中控制系統(tǒng)，通常需要在中央控制室中設置集中控制器，在TCP/IP協(xié)議的基礎上，可以促使交互、數(shù)據(jù)通訊工作在控制站與集中控制裝置之間實現(xiàn)，在這一過程中，離不開一個重要的網(wǎng)絡媒介，即以太網(wǎng)。要想實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交互過程，設備處于具體的運行狀態(tài)中時，如果數(shù)據(jù)通訊同集中控制裝置之間擁有>1200m的交互距離，此時二者之間的連接不僅需要對以太網(wǎng)進行應用，同時還必須增設中繼器，以構建更加良好的數(shù)據(jù)交互結果。

3.3 PLC在港口集裝箱橋式起重機中的應用

裝卸橋電氣系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)交互多、設備分布范圍廣等特點，將PCL應用于該系統(tǒng)中，促使PLC的狀態(tài)數(shù)據(jù)、給定信號以及控制命令等內(nèi)容更加完善，而由系統(tǒng)驅(qū)動器及PLC共同構成的信息共享系統(tǒng)則呈現(xiàn)出較強的完善性，有助于設備關聯(lián)控制的高效性。在港口集裝箱橋式起重機電氣自動化當中充分利用PLC技術，能夠更加有效的說明系統(tǒng)故障、驅(qū)動器顳部故障以及PLC數(shù)據(jù)，結合系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)，工程技術人員在日常工作中，可以及時對系統(tǒng)中的故障進行發(fā)現(xiàn)和排除，對于提升系統(tǒng)及設備的運行穩(wěn)定性具有重要意義。重要參數(shù)需要被設置于驅(qū)動器內(nèi)部，其為技術輸出奠定了良好基礎，PLC能有效儲存故障的歷史信息以及驅(qū)動器的相關信息，在對相關實際參數(shù)進行全面統(tǒng)計的基礎上，如吊具開閉鎖次數(shù)、制動器累積工作次數(shù)、接觸器動作次數(shù)和各個機構運行時間等，有助于系統(tǒng)設備的長期穩(wěn)定運行。

3.3 PLC在港口門式起重機中的應用

將PLC技術應用于港口門式起重機當中，即使在頻繁的操作中，也有助于使港口起重機長期處于穩(wěn)定運行狀態(tài)下，避免了操作失靈和靈敏性降低的缺陷。在實際操作的環(huán)節(jié)，要求操作人員在操作主令控制器這一媒介基礎上，有效控制PLC輸入、輸出外接端口與聯(lián)鎖電路、過壓電路以及過流電路等。當直流24V信號出現(xiàn)在PLC輸出端時，說明正常運行狀態(tài)是對應門式起重機的PLC外圍輸出信號狀態(tài)，在此基礎上能夠促使合理驅(qū)動在小型化繼電器裝置線圈中實現(xiàn)，接觸器線圈在運行中的小型繼電器上會被觸動，設備內(nèi)部的各個運作機構隨之啟動并進入到運行模式。

4結語

綜上所述，近年來，我國在積極進行現(xiàn)代化經(jīng)濟建設的過程中，港口機械電氣自動化的技術水平明顯提升，在港口發(fā)展的過程中減少其對周圍環(huán)境的污染和破壞。現(xiàn)代港口呈現(xiàn)出大型化、自動化和智能化的特點，為我國的進出口貿(mào)易提供了機電的便利。本文針對我國廣泛應用的PLC電氣自動化技術及散貨裝卸自動化技術與控制展開了探討，希望為我國港口的未來建設奠定一定的理論基礎。

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（作者單位：秦皇島港股份有限公司雜貨港務分公司）