?李勝

摘要：自動(dòng)化控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)的應(yīng)用中越來(lái)越常見(jiàn)，在港口散貨裝卸應(yīng)用中也發(fā)揮了巨大的作用。提高了工作效率，保障了工作質(zhì)量，所以自動(dòng)化控制系統(tǒng)在港口散貨裝卸設(shè)備中的應(yīng)用十分必要且廣泛。本論文主要從自動(dòng)化控制系統(tǒng)在港口散貨裝卸設(shè)備中應(yīng)用的重要性和自動(dòng)化控制系統(tǒng)在港口散貨裝卸設(shè)備中的應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)兩個(gè)方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制系統(tǒng);港口散貨裝卸;應(yīng)用

自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)相關(guān)企業(yè)提供了很大的便利，給港口散貨裝卸也提供了技術(shù)保障。港口散貨裝卸設(shè)備需要與時(shí)俱進(jìn)地更新，升級(jí)，而自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的提高，便給港口散貨裝卸帶來(lái)了新發(fā)展。也更貼合我國(guó)碼頭運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展，更能運(yùn)用到我國(guó)的碼頭運(yùn)輸事業(yè)，符合全球的現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展。

一.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在港口散貨裝卸設(shè)備中應(yīng)用的重要性

1.??? 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

隨著人力成本的日漸提供，越來(lái)越多的企業(yè)需要降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，迫于這樣的需求，生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)得到了更多的應(yīng)用和推廣。自動(dòng)化的主要優(yōu)點(diǎn)：高度的自動(dòng)化程序，無(wú)須人工操作，工作效率高;整個(gè)工藝的生產(chǎn)流程穩(wěn)定，提高產(chǎn)品的一致性;適合大批量生產(chǎn)，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本;可以執(zhí)行一些手工測(cè)試?yán)щy或不可能進(jìn)行的測(cè)試，比如，對(duì)于大量用戶的測(cè)試，不可能同時(shí)讓足夠多的測(cè)試人員同時(shí)進(jìn)行測(cè)試，但是卻可以通過(guò)自動(dòng)化測(cè)試模擬同時(shí)有許多用戶，從而達(dá)到測(cè)試的目的;將繁瑣的任務(wù)自動(dòng)化，可以提高準(zhǔn)確性和工作人員的積極性，將技術(shù)人員解脫出來(lái)投入更多精力設(shè)計(jì)更好的測(cè)試用例。

2.??? 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在港口裝卸設(shè)備中的體現(xiàn)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)使我國(guó)港口裝卸事業(yè)有了一個(gè)新的發(fā)展。自動(dòng)化控制系統(tǒng)將他的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮在港口裝卸事業(yè)中，應(yīng)用操作的簡(jiǎn)便性，智能化，信息處理的快速性和準(zhǔn)確性，不僅高度的自動(dòng)化程序，降低人工成本，提高工作效率，更是將繁瑣的任務(wù)自動(dòng)化，提高準(zhǔn)確性和工作人員的積極性。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，未來(lái)海運(yùn)交通行業(yè)將迎來(lái)更大地發(fā)展機(jī)遇期。港口散貨裝卸機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)為更好地滿足未來(lái)市場(chǎng)的需求，加快港口散貨裝卸的速度，提高港口運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效益，保證各種資源的輸入和輸出，促進(jìn)國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的發(fā)展，推動(dòng)港口散貨裝卸的可持續(xù)發(fā)展起到重要作用。目前我國(guó)的港口散貨自動(dòng)化控制裝卸設(shè)備主要有全自動(dòng)散貨抓斗卸船機(jī)、全自動(dòng)斗輪堆取料機(jī)、全自動(dòng)散貨裝船機(jī)等，同時(shí)，我國(guó)科研人員也正在對(duì)港口散貨裝卸設(shè)備進(jìn)行更深入的開(kāi)發(fā)與研究，實(shí)現(xiàn)更高水平的散貨裝卸設(shè)備的自動(dòng)化控制，相信我國(guó)的港口事業(yè)會(huì)進(jìn)入一個(gè)高水平發(fā)展的階段。近年來(lái)我國(guó)港口，尤其是沿海主要港口的大型干散貨碼頭的系統(tǒng)自動(dòng)化和大型機(jī)單機(jī)自動(dòng)化發(fā)展快，水平明顯提高，取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。我國(guó)大型散貨機(jī)械，機(jī)上多采用PLC控制達(dá)到自動(dòng)化的目的。裝卸船舶作業(yè)可實(shí)現(xiàn)無(wú)線遙控。一般在中控室均設(shè)有系統(tǒng)模擬屏，可對(duì)系統(tǒng)實(shí)行實(shí)時(shí)控制、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)停機(jī)、自動(dòng)啟動(dòng)等。

二.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在港口散貨裝卸設(shè)備中的應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1.??? 自動(dòng)化控制系統(tǒng)在港口散貨裝卸設(shè)備中的應(yīng)用的現(xiàn)狀

（1）???? 可編程邏輯控制對(duì)港口散貨裝卸流程產(chǎn)生的粉塵治理

石、煤炭等散貨在裝卸、運(yùn)輸過(guò)程中的粉塵構(gòu)成了港口污染的主體，同樣此散貨粉塵也是我國(guó)城市大氣污染的重點(diǎn)問(wèn)題之一，其也是構(gòu)成了我國(guó)沿海城市大氣總懸浮物污染的主要成分之一。散貨裝卸作業(yè)過(guò)程中，主要產(chǎn)塵點(diǎn)包括：翻車機(jī)、抓斗卸料、螺旋卸料、鏈斗卸料、皮帶機(jī)及各輸送轉(zhuǎn)載站、堆取料機(jī)、堆場(chǎng)堆垛表面、運(yùn)輸?shù)缆?、裝船和裝車機(jī)械裝載等?？删幊踢壿嬁刂茖?duì)港口散貨裝卸流程產(chǎn)生的粉塵治理有很好的效果?？删幊踢壿嬁刂葡到y(tǒng)發(fā)揮了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，幫助工作人員更全面有效地進(jìn)行粉塵治理，在粉塵產(chǎn)生的源頭抑制粉塵的擴(kuò)散，使粉塵一直保持在沒(méi)有漂浮擴(kuò)散到空氣中的階段，就地直接進(jìn)行治理。

（2）???? 港口散貨卸船自動(dòng)化系統(tǒng)

港口散貨卸船自動(dòng)化系統(tǒng)幾乎采用全自動(dòng)抓斗卸船機(jī)，全自動(dòng)流程開(kāi)啟，卸船機(jī)行走離開(kāi)錨定位，開(kāi)啟輪廓掃描系統(tǒng)，大車行走到指定作業(yè)船艙位置掃描整個(gè)船艙，將掃描的三維數(shù)據(jù)傳送至全自動(dòng)整機(jī)管理系統(tǒng)。掃描過(guò)程中進(jìn)行艙口邊緣辨識(shí)，同時(shí)計(jì)算出艙口尺寸和位置，將掃描的數(shù)據(jù)與卸船作業(yè)工單中的船舶數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)無(wú)誤后進(jìn)入實(shí)際卸船階段。通過(guò)掃描反饋除清料層以上各層都已抓完后，全自動(dòng)整機(jī)管理系統(tǒng)終止全自動(dòng)卸船任務(wù)，提醒司機(jī)進(jìn)入中控遠(yuǎn)程手動(dòng)操作，由遠(yuǎn)程操作臺(tái)接管繼續(xù)操作，直至完成整個(gè)卸船作業(yè)。這不僅能夠有效減少人員消耗、降低操作人員作業(yè)強(qiáng)度，更能夠提升工作效率。

（3）???? 散貨裝卸過(guò)程中自動(dòng)化輪廓掃描系統(tǒng)

輪廓掃描系統(tǒng)采用激光掃描船艙及艙內(nèi)物料信息并實(shí)時(shí)更新，將采集到的信息通過(guò)后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算、建模，形成電子物料數(shù)據(jù)庫(kù)，將各單機(jī)的物料輪廓系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯總上傳到中控，建立中控物料輪廓系統(tǒng)，為全自動(dòng)工藝方案提供必要的數(shù)據(jù)支撐。

作業(yè)前，根據(jù)下發(fā)的作業(yè)工單中提供的泊位、艙位、船體船艙等信息，大車行走和司機(jī)室運(yùn)動(dòng)至指定艙口位置，開(kāi)啟激光器掃描，3D轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)配合激光器執(zhí)行對(duì)整個(gè)船艙的掃描，3D機(jī)構(gòu)回到起始位置，掃描完成，輪廓掃描系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。卸料作業(yè)過(guò)程，每執(zhí)行一次抓取循環(huán)動(dòng)作就會(huì)執(zhí)行一次掃描更新，更新節(jié)點(diǎn)定于抓斗起升并離開(kāi)船艙上方后，3D機(jī)構(gòu)執(zhí)行艙口和艙內(nèi)物料信息的數(shù)據(jù)更新。抓斗卸船自動(dòng)化掃描控制在TPS的內(nèi)部一般有兩個(gè)偏轉(zhuǎn)鏡，在偏轉(zhuǎn)鏡下反射，反射后的激光被激光接收器接收，通過(guò)一系列操作計(jì)算出物體與激光器之間的距離，了解目標(biāo)物的三維位置數(shù)據(jù)信息。

2.??? 自動(dòng)化控制系統(tǒng)在港口散貨裝卸設(shè)備中的應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代化工廠向規(guī)模集約化方向發(fā)展時(shí)，生產(chǎn)工藝對(duì)控制系統(tǒng)的可靠性、運(yùn)算能力、擴(kuò)展能力、開(kāi)放性、操作及監(jiān)控水平等方面提出了越來(lái)越高的要求。傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求。隨著工業(yè)自動(dòng)化控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展方向?qū)⑾蛑悄芑⒕W(wǎng)絡(luò)化、全集成自動(dòng)化等方向發(fā)展。而智能化、網(wǎng)絡(luò)化、全集成自動(dòng)化等方向的發(fā)展更會(huì)促進(jìn)港口散貨裝卸的發(fā)展，使港口裝卸走上一個(gè)新階梯。港口裝卸機(jī)械——卸船機(jī)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要可以分為兩類：全自動(dòng)抓斗散貨卸船機(jī)，全自動(dòng)散貨抓斗卸船機(jī)在現(xiàn)有手動(dòng)和半自動(dòng)卸船機(jī)的基礎(chǔ)上，增加了船艙位置掃描設(shè)備及物料分布掃描設(shè)備，即目標(biāo)位置掃描系統(tǒng)（TPS），實(shí)現(xiàn)船艙位置和物料分布的自動(dòng)檢測(cè)，完全取代司機(jī)的手動(dòng)設(shè)置和操作，實(shí)現(xiàn)整艙的連續(xù)自動(dòng)卸船功能，從而達(dá)到提高作業(yè)效率和安全性能的目的;鏈斗卸船機(jī)，機(jī)械式連續(xù)卸船機(jī)與抓斗卸船機(jī)相比具有如下特點(diǎn)：在生產(chǎn)率相同的條件下，自重較輕，碼頭水工投資較省;生產(chǎn)率基本不隨貨位變化而變化;貨物不易撒漏;易于防塵;清艙量較小;能耗和間歇式卸船機(jī)一樣較低（約0.25kWh/t）。未來(lái)港口散貨裝卸設(shè)備的應(yīng)用將會(huì)更加的自動(dòng)化，也將更加展現(xiàn)自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，包括但不限于之前提到的節(jié)約成本，改善環(huán)境，提高效率等。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展與完善給港口區(qū)域的未來(lái)帶來(lái)了更多的活力，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展與完善也能在一定程度上減少港口工業(yè)區(qū)域發(fā)展的成本費(fèi)用和環(huán)境污染。該論文分析了自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在港口散貨裝卸設(shè)備中的體現(xiàn)，論證了自動(dòng)化系統(tǒng)在港口散貨裝卸的重要性甚至是必要性。提出了自動(dòng)化控制系統(tǒng)在港口散貨裝卸設(shè)備中的應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)及優(yōu)勢(shì)，就是為了未來(lái)港口自動(dòng)化能有更好的發(fā)展。

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