吳叢銘

（廣西欽州保稅港區(qū)盛港碼頭有限公司，廣西 欽州 535035）

近幾十年來，自動化控制技術(shù)的迅速發(fā)展，為我國港口行業(yè)提供了前所未有的機會，它的出現(xiàn)極大地改善了港口的效率和質(zhì)量，并且大大提高了裝卸安全性，從而推動了港口運輸?shù)陌l(fā)展，邁向一個嶄新的高度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)成為港口機械設(shè)備運行的重要保障。它不僅可以有效地改善了工藝流程，而且還可以極大地提高工作效率，從而更好地滿足港口機械設(shè)備的安全和高效運行的需求。

1 港口機械與自動控制系統(tǒng)的概述

1.1 港口機械的介紹

港口機械是一種重要的工具，可以幫助港口工人完成各種工作。通常，這些機器包括門座式起重機、岸橋式起重機、連續(xù)式卸貨機、移動式卸貨機和連續(xù)式裝貨機，以及專門用于裝卸貨物的橋梁和堆場。港口作為一個重要的交通樞紐，不僅為船只、貨物、內(nèi)河航行、通訊、商業(yè)活動以及沿海地區(qū)的工業(yè)發(fā)展提供了便利，而且還成為該地區(qū)經(jīng)濟的重要支柱。隨著港口吞吐量的不斷攀升以及生產(chǎn)任務(wù)的加快，采用先進(jìn)的自動化控制技術(shù)，可以大大減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，極大地提高港口的運營效率，從而使得港口機械更加自動化和智能化，從而為港口的可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

1.2 自動化控制系統(tǒng)的介紹

控制系統(tǒng)是一種用于控制和調(diào)整物體的工具，它通過控制器和控制對象的協(xié)同工作來實現(xiàn)自動控制。這種控制方法通常包括開環(huán)控制和閉環(huán)控制，它們都不需要人工介入，可以根據(jù)預(yù)先定義的程序和指令來實現(xiàn)目標(biāo)。開環(huán)控制的優(yōu)勢在于它可以通過控制器和控制對象的直接相互影響來達(dá)到控制目的，這種方式的優(yōu)勢在于操作簡便，抗干擾能力強，控制精度較高；通過采用閉環(huán)控制，控制器和被控對象之間不僅存在正相關(guān)，也存在負(fù)相關(guān)，這種技術(shù)具有極強的抗干擾性和極高的控制精度，可以進(jìn)行自動化的檢測、調(diào)整和處理。它的應(yīng)用范圍廣泛，可以用于港口機械設(shè)備的操作，從而大大提高了港口的吞吐量，減輕了工作人員的勞動強度，并且也極大地改善了港口機械設(shè)備的運行效率和質(zhì)量。為了確保港口作業(yè)的安全，我們必須采取更多措施。

2 自動化控制系統(tǒng)在港口機械中應(yīng)用的優(yōu)勢

2.1 采取有效措施，確保作業(yè)人員的安全

過去，由于港口現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，工作人員和機械設(shè)備面臨著極高的風(fēng)險，因此，為了確保工作人員和設(shè)備的安全，減少港口機械設(shè)備的故障發(fā)生率，我國的碼頭積極推行自動化控制系統(tǒng)，它們的操作簡便、迅捷、可靠、智能，可以極大地改善港口的運營管理，從而更好地滿足客戶的需求。通過引入先進(jìn)的智能系統(tǒng)，可以大大改善港口機械設(shè)備的運行性能和操縱性，從而有效地確保港口現(xiàn)場裝卸作業(yè)的安全，節(jié)省大量的人力和物力，同時也極大地提升了裝卸作業(yè)的效率，從而達(dá)到了智能化的管理。

2.2 通過實時監(jiān)控，能夠有效地完成作業(yè)

隨著港口作業(yè)規(guī)模的不斷擴大，傳統(tǒng)的現(xiàn)場裝卸作業(yè)方式已經(jīng)無法滿足當(dāng)今日益復(fù)雜的作業(yè)需求。為了提高港口作業(yè)的效率和安全性，自動化控制系統(tǒng)應(yīng)運而生。其中，時監(jiān)控系統(tǒng)是自動化控制系統(tǒng)的核心部分之一，能夠?qū)崿F(xiàn)對港口碼頭現(xiàn)場裝卸作業(yè)的全程、實時的監(jiān)控。

通過將自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用到港口機械設(shè)備中，可以有效地實現(xiàn)作業(yè)實時監(jiān)控?？傮w來說，自動化控制系統(tǒng)可以實時瀏覽和獲取現(xiàn)場作業(yè)狀態(tài)，包括裝卸貨物的位置、數(shù)量、運輸車輛的行駛速度、設(shè)備的工作狀態(tài)等信息。同時，自動化控制系統(tǒng)可以將所有搜集的現(xiàn)場實時作業(yè)流程畫面上傳到在線管理系統(tǒng)中，以此實現(xiàn)對港口碼頭現(xiàn)場裝卸作業(yè)的全程、實時的監(jiān)控。

在這個過程中，實時監(jiān)控系統(tǒng)扮演著非常重要的角色。實時監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控港口碼頭場裝卸作業(yè)的情況，并將所搜集的數(shù)據(jù)及流程畫面上傳到在線管理系統(tǒng)中，供管理人員進(jìn)行查看和分析。這不僅可以幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，防止事故的發(fā)生，還可以提高港口作業(yè)的效率安全性。

3 港口機械自動化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析

在當(dāng)今時代，我國的港口機械設(shè)備自動化技術(shù)主要表現(xiàn)為數(shù)字化驅(qū)動系統(tǒng)、自動流程控制、無線數(shù)據(jù)通信以及交流變頻調(diào)速技術(shù)等多種形式。首先，數(shù)字化驅(qū)動系統(tǒng)通過對設(shè)備進(jìn)行精密的控制，使得設(shè)備運行更加穩(wěn)定、準(zhǔn)確，提高了工作效率。其次，自動流程控制則實現(xiàn)了對整個生產(chǎn)過程的自動化管理，通過自動化設(shè)備的協(xié)同工作，大大提高了生產(chǎn)效率，同時也降低了人力成本。再者，無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的應(yīng)用使得設(shè)備間的信息傳遞更加迅速、準(zhǔn)確，從而保證了設(shè)備之間的協(xié)調(diào)性，提升了整體的工作效率。最后，交流變頻調(diào)速技術(shù)則通過改變電源頻率來改變電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)了設(shè)備轉(zhuǎn)速的精確控制，從而提高了設(shè)備的工作效率和精度。

在這些自動化技術(shù)中，尤其值得一提的是PLC自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用。PLC自動化控制系統(tǒng)是一種用于實現(xiàn)自動化控制的電子設(shè)備，具有操作簡便、功能強大、可靠性高等特點，是當(dāng)前工業(yè)自動化控制中非常重要的一種設(shè)備。在港口機械設(shè)備中，PLC自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用不僅大大提高了設(shè)備的工作效率，同時也滿足了港口作業(yè)的需求。此外，PLC控制技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對港口多種機械的控制，進(jìn)一步推動了港口現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程。

然而，雖然目前我國的港口機械設(shè)備自動化技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但與世界先進(jìn)水平相比，還存在著一定的差距。首先，我國的港口機械設(shè)備自動化技術(shù)的研發(fā)力度還不夠大，需要進(jìn)一步加大投入，提高自主創(chuàng)新能力。其次，我國的港口機械設(shè)備自動化技術(shù)在應(yīng)用方面還存在著一些問題，如設(shè)備的兼容性不強，操作復(fù)雜性大等，這也限制了其在港口作業(yè)中的應(yīng)用范圍。

我國的港口機械設(shè)備自動化技術(shù)雖然已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步，但還存在需要改進(jìn)和完善的地方。未來，我們需要繼續(xù)加大研發(fā)投入，提高設(shè)備的兼容性和操作性，進(jìn)一步提高港口作業(yè)的自動化水平，以適應(yīng)未來港口作業(yè)的發(fā)展需求。

4 自動化控制系統(tǒng)在港口機械中的應(yīng)用分析

在港口現(xiàn)場作業(yè)中，將自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用到港口機械設(shè)備中，就算是頻繁的作業(yè)操作，也能保障港口機械設(shè)備處于正常、穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，避免機械設(shè)備出現(xiàn)故障等問題。具體主要體現(xiàn)在以下幾個方面的應(yīng)用。

4.1 在港口膠帶運輸中的應(yīng)用

在港口事業(yè)中，膠帶運輸機是一種用于大規(guī)模貨物運輸?shù)闹匾O(shè)備，它的作用是將散裝貨物從一個地方快速、準(zhǔn)確地輸送到另一個地方。由于其工作量大，工作環(huán)境復(fù)雜，因此，對膠帶運輸機的控制和管理尤為重要。

自動化控制系統(tǒng)在港口膠帶運輸機中的應(yīng)用，大大提高了港口作業(yè)的效率和安全性。首先，自動化控制系統(tǒng)可以實時監(jiān)控膠帶運輸機的運行狀態(tài)，包括運行速度、載荷情況、設(shè)備狀態(tài)等，便于及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，防止設(shè)備故障或者事故的發(fā)生。其次，自動化控制系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)的程序，自動進(jìn)行設(shè)備的啟動、停止、加速、減速等操作，不僅減輕了操作員的工作負(fù)擔(dān)，也提高了操作的精度和效率。

在這些自動化控制系統(tǒng)中，PLC（可編程邏輯控制器）的應(yīng)用尤為突出。PLC是一種專門用于實現(xiàn)自動化控制的電子設(shè)備，具有操作簡便、功能強大、可靠性高等特點。在港口膠帶運輸機中，PLC可以實現(xiàn)對設(shè)備的精確控制，例如，通過改變電源頻率來改變電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)設(shè)備轉(zhuǎn)速的精確控制。此外，PLC還可以與其他設(shè)備進(jìn)行通信，實現(xiàn)設(shè)備間的協(xié)調(diào)工作，進(jìn)一步提高港口作業(yè)的效率。

在實際的港口膠帶運輸機運作過程中，自動化控制系統(tǒng)能夠確保貨物在規(guī)定的時間內(nèi)快速完成運輸任務(wù)，減少了因設(shè)備控制問題而導(dǎo)致的延誤和失誤，大大提高了港口作業(yè)的效率。同時，自動化控制系統(tǒng)還能通過實時監(jiān)控和預(yù)警功能，降低港口機械設(shè)備事故的發(fā)生，提高了港口作業(yè)的安全性。

自動化控制系統(tǒng)在港口膠帶運輸機中，不僅提高了港口作業(yè)的效率，同時也提高了作業(yè)的安全性。未來，隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，相信會有更多的高效、安全、智能的自動化設(shè)備投入港口作業(yè)，推動港口事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

4.2 在港口集裝箱橋式起重機中的應(yīng)用

隨著裝卸橋電氣系統(tǒng)的不斷發(fā)展，集裝箱橋式起重機的運行可以得到大幅度的改進(jìn)，其分布范圍也變得越來越廣泛。為了使港口機械設(shè)備的運行狀況得以實時監(jiān)測，采用自動化控制系統(tǒng)可以有效地保證數(shù)據(jù)的安全、可靠地傳輸。PLC控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，大大提升了港口集裝箱橋式起重機的運行效率。它不僅可以實現(xiàn)信息的實時傳輸，還可以對系統(tǒng)和驅(qū)動器的故障進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷，從而提供可靠的維修服務(wù)。通過PLC技術(shù)，工作技術(shù)人員能夠迅速檢測到設(shè)備的磨損狀態(tài)，識別出潛在的故障，并采取有效的措施來解決和糾正。此外，PLC還能夠?qū)⒏劭跈C械設(shè)備的維護(hù)結(jié)果記錄下來，使得日后的故障診斷和維護(hù)更加準(zhǔn)確、完善。通過引入先進(jìn)的自動化控制技術(shù)，港口集裝箱橋式起重機的運行狀態(tài)得以監(jiān)測和控制，這樣一來，不僅可以大大提高機械設(shè)備的使用壽命，而且也能更好地保證其安全性和穩(wěn)定性。采取措施來改善系統(tǒng)設(shè)備的運行狀態(tài)，將會產(chǎn)生重大影響。

4.3 在港口裝卸設(shè)備中的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，港口散貨裝卸作業(yè)已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工操作轉(zhuǎn)變?yōu)槔孟冗M(jìn)的機械技術(shù)，如智能化的抓斗裝卸船、智能化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能化的監(jiān)控系統(tǒng)以及智能化的管理系統(tǒng)，這些技術(shù)的應(yīng)用可以有效地縮短裝卸作業(yè)的時間，減少船舶的延誤，提高效率，減少對船舶及企業(yè)的負(fù)面影響。為了有效地防止和減少散貨裝卸過程中出現(xiàn)的問題，港口采用先進(jìn)的自動化技術(shù)，安裝和配置先進(jìn)的裝卸設(shè)備，從而達(dá)到更加高效、更加精準(zhǔn)的散貨裝卸服務(wù)。

利用自動化控制技術(shù)，裝卸設(shè)備可以利用激光技術(shù)實現(xiàn)多種目標(biāo)的實時識別和自動監(jiān)測，包括船舶停泊位置、艙室、艙口、艙底等，特別是在散貨裝卸作業(yè)過程中，激光技術(shù)可以先掃描船艙，確定艙口位置和大小，并將獲得的數(shù)據(jù)上傳至總指揮中心，從而實現(xiàn)多種目標(biāo)的實時識別和自動監(jiān)測，從而更好地完成卸載任務(wù)根據(jù)這個信息來確定這艘船是否已經(jīng)被拆除。

首先，ACK裝卸船只后，我們需要掃描船艙內(nèi)的物料堆，并收集相關(guān)的堆積信息。然后，我們會把這些信息發(fā)送給控制室，以便確定取貨位置。最終，控制室會根據(jù)收集的信息，操縱抓斗卸貨機完成自動卸貨任務(wù)。

為了確保船艙的完好，我們應(yīng)該在自動抓斗卸船設(shè)備達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)時，立即中斷其運行，轉(zhuǎn)而由人工操作，徹底清除船艙內(nèi)的殘留物。這樣，我們就可以使用全自動抓斗卸船機械，既能夠確保操作者和船艙的安全，又能夠大大提高卸貨的效率，從而達(dá)成完美的自動化管理。

5 結(jié)語

經(jīng)過引入自動化控制系統(tǒng)的改進(jìn)，港口機械的故障率大大降低，貨物的識別和裝卸作業(yè)的效率大大提高，使得港口的運營更加有序，而且，隨著技術(shù)的進(jìn)步，港口的吞吐量也在持續(xù)增加。通過引入先進(jìn)的自動化控制技術(shù)，我們可以大大提高港口機械的效率和性能，從而推動其自動化的發(fā)展。