姜艷梅

（山東港口工程高級技工學(xué)校，山東 煙臺 264002）

中國特色社會主義市場經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，帶動了港口貨運(yùn)事業(yè)的發(fā)展，而越來越復(fù)雜、越來越繁重的港口貨運(yùn)需求，讓傳統(tǒng)的港口起重機(jī)械控制方法不再具有合理性，而利用電氣化、自動化技術(shù)進(jìn)行港口起重機(jī)械控制，能夠從根本上提升控制的穩(wěn)定性。其中PLC技術(shù)更是能結(jié)合設(shè)備相關(guān)指令完成運(yùn)行方式的調(diào)節(jié)，在變頻技術(shù)的支持下，提升港口起重機(jī)械的運(yùn)行效果。

1 PLC與變頻技術(shù)在港口起重機(jī)械中的應(yīng)用

1.1 PLC技術(shù)

PLC技術(shù)也可以稱為可編程邏輯控制技術(shù)，主要是通過可編程存儲器等設(shè)備輸入相關(guān)指令，并按照邏輯算法進(jìn)行自動化控制，同時，還具有定時控制、計(jì)數(shù)控制等一系列功能，最終完成用戶的指令。相比傳統(tǒng)的控制技術(shù)，可編程邏輯控制技術(shù)具有數(shù)字化特征，能夠更好地適應(yīng)多種機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行需求，確保設(shè)備規(guī)范化運(yùn)行。在常規(guī)應(yīng)用中，PLC技術(shù)的主要應(yīng)用模式可以分成信息輸入采樣、執(zhí)行用戶程序、輸出刷新數(shù)據(jù)這三個方面，可編程邏輯控制器中的核心處理器可以根據(jù)設(shè)定的時間，按照一定的速度重復(fù)進(jìn)行上述三個步驟，從而保證機(jī)械設(shè)備的有效控制。

1.2 PLC在港口起重機(jī)械中的應(yīng)用

可編程邏輯控制技術(shù)在港口起重機(jī)械中的應(yīng)用并非一蹴而就，而是一個不斷嘗試和調(diào)整的過程，在剛開始進(jìn)行嘗試的時候，工作人員選用了FI系列的可編程邏輯控制器，其最高輸出點(diǎn)為60，且為整體性結(jié)構(gòu)，在對輸入輸出點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展以后，二者比例仍然保持3:2。在此基礎(chǔ)上，工作人員又嘗試了利用MCS51系列對港口起重機(jī)械進(jìn)行控制，但是，這個系列的可編程邏輯控制器存在主頻和內(nèi)存較小的問題，其只能執(zhí)行一千步左右的程序，在港口起重機(jī)械越來越復(fù)雜的情況下，逐漸顯得力不從心。在我國計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，可編程邏輯控制技術(shù)也逐漸成熟，目前可編程邏輯控制器的輸入模塊和輸出模塊都較過去更加成熟，比如，包含通訊組件模塊的PLC，就能夠更加精準(zhǔn)更加高效地完成控制任務(wù)。最新的可編程邏輯控制器和新型彩電IC結(jié)構(gòu)技術(shù)相仿，都是由兩根信息傳輸線連接到時鐘線和數(shù)據(jù)線上，這樣的結(jié)構(gòu)類型保證了控制穩(wěn)定性，能夠在起重設(shè)備等大型設(shè)備控制中發(fā)揮積極作用，從實(shí)際應(yīng)用情況來看，新型可編程邏輯控制器的應(yīng)用，有效地降低了控制線的環(huán)數(shù)，提升了實(shí)際路線的清晰度，同時也保證了可編程邏輯控制器的應(yīng)用靈活性。與其他大型設(shè)備相似的是，港口起重機(jī)械同樣有中心受電器性能不穩(wěn)定的問題，而新型可編程邏輯控制器的應(yīng)用，則有效地提升了中心受電器的穩(wěn)定性，不難看出，PLC技術(shù)在港口起重機(jī)械中的應(yīng)用價值。在今后的工作中，有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守可編程邏輯控制器的應(yīng)用流程，并對其在港口起重機(jī)械中的應(yīng)用方向進(jìn)行進(jìn)一步探索，從而讓PLC技術(shù)全面控制的效果得到保障，避免港口起重機(jī)械出現(xiàn)運(yùn)行故障。從目前的情況來看，PLC技術(shù)在港口起重機(jī)械中的應(yīng)用前景十分廣闊，將可編程邏輯控制器和變頻技術(shù)、組態(tài)模塊結(jié)合起來，能夠進(jìn)一步提升港口起重機(jī)械的控制精確度和運(yùn)行穩(wěn)定性，更重要的是，PLC技術(shù)必將會從過去的單機(jī)控制逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槁?lián)機(jī)控制，讓最終的控制效果得到根本性提升。聯(lián)機(jī)控制指的就是將可編程邏輯控制相關(guān)的信息及時以通信技術(shù)傳遞給計(jì)算機(jī)，并在和港口局域網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)系的基礎(chǔ)上，做到對港口起重機(jī)械的遠(yuǎn)程控制，讓港口起重機(jī)械能夠做到半自動化、全自動化運(yùn)行。

2 變頻技術(shù)在港口起重機(jī)械中的應(yīng)用

2.1 變頻技術(shù)

變頻技術(shù)指的是將直流電逆變成不同頻率的交流電的轉(zhuǎn)換技術(shù)，通俗來講，就是能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)化為直流電，再將其轉(zhuǎn)化為頻率不同的交流電，目前變頻技術(shù)主要通過變頻器實(shí)現(xiàn)，再加上微電子技術(shù)的支持，最終達(dá)到對交流電動力起重機(jī)械進(jìn)行控制調(diào)整的效果，變頻效果主要通過整流設(shè)備以及制動單元、驅(qū)動單元等實(shí)現(xiàn)。近幾年，我國的港口貨運(yùn)事業(yè)取得了前所未有的發(fā)展，港口起重機(jī)械設(shè)備技術(shù)水平自然也越來越高，數(shù)字化程度不斷提升，以全數(shù)字矢量技術(shù)為基礎(chǔ)的變頻操作模塊，更是讓港口起重機(jī)械的控制精度得到了前所未有的提升。工作人員可以通過對軟件系統(tǒng)的調(diào)整，使變頻控制效果符合預(yù)期情況，更重要的是，矢量控制技術(shù)的應(yīng)用，讓參數(shù)調(diào)整變得更加便利，這解決了傳統(tǒng)技術(shù)中控制效果不佳、數(shù)據(jù)輸入復(fù)雜的問題。目前，港口起重機(jī)械控制中常用的一種變頻技術(shù)為PWM技術(shù)，它有效地保證了電流的控制精確度，能夠根據(jù)港口起重機(jī)械的具體運(yùn)行情況收集有關(guān)數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)通過設(shè)備反饋給系統(tǒng)，系統(tǒng)可根據(jù)事先制定的程序標(biāo)準(zhǔn)等調(diào)整運(yùn)行指標(biāo)，從而讓港口起重機(jī)械能夠在復(fù)雜的條件下保持正常運(yùn)行。近年來，可編程邏輯控制器開始發(fā)揮越來越突出的作用，在此基礎(chǔ)上引入變頻技術(shù)，港口起重機(jī)械的控制效果必然能得到妥善提升。以港口貨運(yùn)中十分常見的門式起重機(jī)為例，門式起重機(jī)需要承擔(dān)比一般起重機(jī)械設(shè)備更繁重的工作任務(wù)，往往需要在短時間內(nèi)反復(fù)進(jìn)行啟動和關(guān)閉并完成大重量運(yùn)輸任務(wù)，為了保證其控制精確度，工作人員通過兼具變頻器和可編程邏輯控制器的CP-316H型號設(shè)備，完成了不同模塊的連接和控制，保證了港口起重機(jī)械的運(yùn)行質(zhì)量。

2.2 變頻技術(shù)在港口起重機(jī)械中的應(yīng)用

在過去的技術(shù)水平下，港口起重機(jī)械的電控主要通過繼電器實(shí)現(xiàn)，在轉(zhuǎn)子回路上串聯(lián)電阻并進(jìn)行分級切斷，最終就能夠?qū)崿F(xiàn)速度控制，但是，經(jīng)過一段時間的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，這種繼電器控制技術(shù)具有故障率高、維修比較困難等一系列問題，明顯不能滿足港口起重機(jī)械控制的需求。而在變頻技術(shù)高度發(fā)展的今天，繼電器控制技術(shù)逐漸被淘汰。特別是矢量控制技術(shù)的出現(xiàn)和普及，更是讓變頻技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，這給港口起重機(jī)械的控制帶來了新的可能性。相比傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)，以變頻技術(shù)為代表的新技術(shù)能夠有效保證調(diào)速效果，并避免港口起重機(jī)械空中溜鉤的問題，在保證控制效果的情況下，保證港口貨運(yùn)吊裝等工作的安全性。根據(jù)目前的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來看，變頻技術(shù)在港口起重機(jī)械中的應(yīng)用，讓港口設(shè)備控制難度得以降低，港口起重機(jī)械與變頻技術(shù)結(jié)合后，變頻設(shè)備的正反控制端子將會在可編程邏輯控制器的信號指示下，控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，同時，將變頻設(shè)備的多段速端子和控制設(shè)備連接，即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)多檔位控制。與繼電器控制技術(shù)相比，這種方式明顯更簡單。另外，變頻技術(shù)的應(yīng)用，有效地提升了港口設(shè)備的控制功能，在正式投入應(yīng)用前，工作人員可對起升、變幅電機(jī)上裝的編碼器信號進(jìn)行采集，并對港口起重機(jī)械的吊具位置及電機(jī)的速度進(jìn)行調(diào)整，再結(jié)合控制需求輸出合適的信號，保證港口起重機(jī)械設(shè)備的控制效果，降低發(fā)生超速、溜鉤等情況的可能性。最后，變頻設(shè)備在港口起重機(jī)械中的應(yīng)用，降低了起重機(jī)械的維修工作難度，變頻技術(shù)能夠在監(jiān)測電流電壓等參數(shù)信息的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確判斷控制系統(tǒng)或港口起重機(jī)械的故障位置，而工作人員也可以借此快速完成故障定位，保證故障排查及維修的速度。

3 結(jié)語

港口是重要的貨運(yùn)通道，大量進(jìn)出口貨物從港口進(jìn)行貨物運(yùn)輸，港口起重機(jī)械不可避免地要承擔(dān)更加繁重的調(diào)運(yùn)任務(wù)，但是，在過去的技術(shù)水平下，港口起重機(jī)械的運(yùn)行控制效果并不能盡如人意。而將PLC技術(shù)和變頻技術(shù)應(yīng)用到港口起重機(jī)械中，能夠有效提升機(jī)械控制效果，保證港口貨運(yùn)的正常進(jìn)行。在今后的工作中，有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對這兩種技術(shù)的應(yīng)用細(xì)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步探究。