港口机械电气自动化技术应用途径

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摘要：一个国家各城市港口建设水平是否具有较高先进性和完善性，能够侧面呈现出该国家的经济发展能力。特别是在我国社会现代化发展水平不断提高以及国际化地位不断稳固的背景下，进出口贸易量不断增加，使我国港口发展呈现出空前的繁茂状态。本文通过对港口机械电气自动化技术与控制相关内容展开详细分析，集中探讨了散货装卸自动化与港口机械电气自动化技术的控制特点以及应用途径，为我国港口机械电气自动化水平的进一步提高奠定坚实基础。

关键词：港口；机械电器；散货装卸；自动化技术；控制途径

在我国科学技术发展水平不断提高以及经济实力不断增强的背景下，高科技技术理念和措施得到了广泛普及，为人们生活水平的提升和我国工业发展水平的进一步强化提供了积极帮助。在港口作业中加强对电气自动化技术的合理应用，能够使港口的货物吞吐量大幅度提升，提高港口贸易工作的质量和效率，为我国港口贸易朝着自动化和智能化方向发展提供源源不断的动力。目前，在港口自动化控制工作中，散货装卸自动化技术以及机械电气自动化技术的应用最为普遍，主要是因为该类型控制器具较为稳定的运行效率，不仅是港口设备电气自动化技术的核心发展部件，而且操作较为简单，能够从根源入手进一步提高港口设施设备的综合性能，是促进我国未来港口全面发展的核心技术和有效举措。因此，加强对港口机械电气自动化技术特点以及控制措施的深入研究，能够为我国港口建设朝着智能化、大型化、自动化方向发展提供积极帮助，为我国社会和谐稳定发展作出突出贡献。

1PLC介绍

1.1PLC的工作原理

对于PLC而言，其工作流程主要涉及三个方面，收入采样、执行用户程序、输出刷新。（1）输出采样。在执行输出采样操作的过程中，必须确保输入的数据具有较高精准性，通过对编程控制器的有效应用，能够使输入扫描和读取输入工作顺利完成，并且将最终结果保存在I/O映像中。当输入操作处于初始状态时，应该确保扫描周期始终大于脉冲信号的宽度，这样才能从根源解决输入数据信息无法有效读取的问题发生。（2）在执行用户程序的过程中，PLC会按照由上到下的梯形图扫描顺序执行。在确定扫描顺序之后，能够为逻辑运算工作的有效开展奠定基础，而相关运算数据能够为PLC判断最终结果提供科学依据。（3）输出刷新。通过遵循一定的顺序规则，在输入采样以及执行用户程序过程中开展输出刷新相关操作，能够确保刷新数据的储存工作在计算机中顺利完成。

1.2PLC电气自动化控制技术设计理念

在中央监控系统中，通过处理器的辅助，可以使电气自动化技术的控制功能得到充分发挥，不仅能够结合实际工作需求灵活调整控制过程，而且各项维护工作具有较高可靠性，操作极为方便。在总线监视中分布了PLC电气自动化技术的大部分控制功能，能够对各环节网络进行有效监控。通过将PRC电气自动化技术合理运用到港口贸易各个领域中，能够使其具有的强大作用价值充分发挥出来，提高各项工作的质量与效率，为我国港口贸易发展提供技术支持。因此，为了能够对港口机械设备电气自动化技术构建完善的总体框架，相关设计工作应该结合港口贸易发展需求以及实际工作环境进行不断调整。通过实际调查研究能够知道，PLC电气自动化控制技术在速度和准确性层面具有较高优势，凭借自身具有的快速反应能力，能够在最短时间内进行信号的有效传输，而且在控制过程中，只需较短的时间便能获得较高效率，甚至能够对远程数据的收集和控制进行有效识别。因此，加强对电气自动化控制技术的深入研究和合理应用，必然能够为我国港口机械电信自动化水平的显著提高提供源源不断的技术支持。

1.3PLC的发展

对于港口电气自动化技术而言，结合实际工作需求，可以被详细划分为无线数据通信、交流变频化、数字化调速驱动系统、自动流程控制、自动调度管理等多个模块，其中全变频技术以及连续运输装卸机械的全面发展，能够为变频调速技术水平的进一步提高奠定坚实基础，并且凭借自身具有的多元化优势，在现代化港口贸易中得到了普遍应用。近几年，在现代化理念和多元化措施的辅助下，电气自动化技术中可编程逻辑控制器具有的性能明显提升，在PLC中，无论是数据输入还是数据输出，都会以数字化和模拟化的方式执行，不仅能够使机械设备的精准度得到有效提升，而且还能使工作人员的工作压力和危险性大幅度降低，是全面优化港口生产与港口贸易工作效率的重要途径。PLC技术不仅拥有多元化的功能，而且在实际操作过程中相关措施较为简便，只需投入较少成本，就能获得较大利润，是港口贸易中具有较高性价比的重要技术工具。由于PLC技术自带负荷的特点，因此，能够对相关设备进行有效驱动，在实现我国港口机械设备智能化与自动化发展过程中起到了至关重要的作用。

2PLC电气自动化技术与控制

2.1港口门式起重机中PLC电气自动化技术的应用途径

由于港口吞吐货物的频率和数量较大，因此，通过将PLC电气自动化技术有效结合其中，即便频繁操作门式起重机，也能确保端口导轨在PLC技术的辅助下，始终保持在稳定的状态，从根源解决操作中断以及操作漏洞的情况发生。在实际操作港口门市起重机的过程中，通过对主控制器的有效操作，操作员能够对PLC的输入端口和输出端口进行随时切换，也可以对输出电路和输入电路进行实时锁定。与此同时，在操作港口门式起重机的过程中，操作人员需要结合实际情况，对过电流电路和过电压电路进行有效控制。当操作员观察到PLC输出端子中发出DC24V的信号时，则可以判断此时龙门起重机的PLC备用信号输出状态与正常工作状态之间相对应。在港口门式起重系统中合理应用PLC电气自动化技术，能够有效增加小型继电器线圈的驱动力，在操作员触摸继电器的瞬间，相关机械设备开始运行。

2.2港口胶带运输机中PLC电气自动化技术的应用途径

对于PLC自动化控制技术而言，是提升传统港口皮带运输机工作质量和工作效率的关键因素，通常情况下，会以分布式结构为主。在港口胶带运输系统中，主要涉及三个重要组成元素：现场控制、现场检测器、控制站，并且在服务器、操作员监控中心、监控屏幕以及其他组件的共同辅助下，对实际运输状态进行实时监控。将中央控制单元安装在中央控制室中时，此时中央控制单元必须严格遵循TCP/IP协议标准，这样才能确保控制站与中央控制器之间的数据通信效果得到不断增强。在此过程中需要注意，对重要网络介质进行分类时，需要严格遵循以太网相关原则，当中央控制设备与数据通信之间的距离超过1200m时，连接中央控制设备和数据通讯时，不仅需要利用以太网的相关性特点，而且还要对这一过程进行多次重复，确保数据交互效果达到标准要求。

2.3港口集装箱桥式起重机中PLC电气自动化技术的应用途径

对于使用在商业桥梁领域的电气系统而言，不仅具有明显的数据交互特点，而且还能将各种设备分布的特征集于一身，在港口集装箱桥式起重系统中运用PLC电气自动化技术，能够使PLC发出的信号以及控制命令得到强化，其中包括可编程逻辑控制器以及系统驱动程序。信息共享系统具有的完整性极为明显，能够在很大程度上使产品相关控件的有效性得到提升，确保在开展港口各项工作的过程中，最大程度降低系统发生故障的概率，为PLC数据以及驱动程序故障问题提供有效的说明。在日常操作中，技术人员以及集成工程师能够通过PLC电气自动化技术，将系统中的故障问题有效解决，提高系统检测工作和处理工作的效率，使设备始终保持在稳定状态。将重要参数在驱动器中进行准确定义，能够为后续该驱动器有效开展技术输出提供帮助。利用PLC电气自动化技术，能够将相关设备存在的历史问题进行准确记录与储存，并且将大量与驱动程序有关的信息内容增设其中，结合驱动器打开和关闭的开口次数、触点数量、制动器总数、每个机构的工作时间等一系列实际数据的完整统计信息，确保系统设备的运行始终保持在稳定状态。通过对CCMS的充分利用，能够为系统构建一个完整的人机操作界面，在直接通信和光缆转换器的作用下，明确掌握可编程控制器以及相关系统在偏远地区之间的高数据共享状态。通过在港口集装箱桥式起重机中合理运用PLC电气自动化技术，不仅能够使系统的灵活性和准确性得到大幅度提升，而且还能创建具有较高精确性和透明性的系统网络数据，为我国港口建设水平的进一步提升提供技术支持。

3散货装卸自动化技术与控制

3.1集装箱装卸自动化技术

1993年，荷兰在鹿特丹港的ECT码头，正式建立了全世界第一个自动化集装箱码头，随着自动化技术的不断发展，香港、新加坡、德国、日本都陆续建设了自动化集装箱码头。荷兰和德国在港口建设中运用了自动引导车技术，该技术在港口码头甚至铁路铁轨中都发挥了重要作用。与此同时，在建设新加坡港的自动围栏桥时，运用了远程手动操作技术，不仅能够对围栏桥的位置进行精准确定，而且构建的围栏桥整体重量较轻。2006年，我国第一家自动化集装箱工厂——高桥二期码头正式竣工，在实际运行过程中，不仅采取的测量方法以及激光定位方法具有较高准确性和科学性，而且还对先进的成像技术进行了充分利用，是全世界第一个能够进行自动检查和自动下放国内卡车的港口。

3.2散货装备自动扫描与控制技术

散货装卸作业是否具有较高的质量和效率，受料堆最大高度、最小高度、对形分布等各项因素的影响较大，因此，必须加强对这些因素的实时动态监测。通过对料堆轮廓自动检测技术的有效应用，能够在激光测距方式的有效辅助下，在斗轮堆取料机以及抓斗卸船机中安装目标定位系统，并且确保得到的数据具有较高准确性和真实性。不仅能够为相关作业的有效开展提供强大数据支持，而且还能使传统作业所消耗的大量时间成本有效减少。下面，具体举例说明：（1）抓斗卸船自动化扫描与控制。该技术不仅能够准确判断目标物体，而且还能对目标物体的形状和位置进行明确，以此为基础，对物体进行还原。与此同时，通过对抓斗卸船自动化扫描与控制技术的合理应用，能够在同一时刻对多个目标进行识别，并且全面了解船舱内部相关物料的实际分布情况，提高作业质量的同时，顺利完成作业任务。（2）斗轮堆取自动化扫描控制。该技术在性能层面与卸船机具有较高的相似性特征，二者都是通过对TPS加以利用，对其提供的各类数据信息进行分析，并且将PLC提供的各类数据与之结合，通过有效整合与梳理，将各类还原算法以立体化表面为基础进行逐一有效落实。不仅能够确保得到的料堆位置具有较高准确性和真实性，而且还能获得料堆立体形状的相关信息。

4结语

在我国市场经济结构全面改革的背景下，通过对现代化改革理念以及多元化改革措施的积极利用，使我国在港口机械和电气自动化领域获得了巨大进步。港口机械电气自动化水平的不断提高，能够将其具有的智能性和自发性特点突出呈现出来。将电气自动化技术运用在港口设施设备的控制终端，并且通过对相关设备设施运行效率的不断提升，提升港口吞吐货物的流量，是促进我国港口贸易发展水平不断提高的有效途径。

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作者：杨旭东 单位：山东港口烟台港