淺談PLC在客滾連接橋液壓系統中的應用

摘 要 如今，PLC電子控制系統已經成為工業化大生產的重要技術手段，能有效提升生產效率，擴大經濟效益。客滾連接橋是常見的碼頭滾裝船作業區域內的重要結構力學設備，其液壓系統在PLC的應用控制中有更突出的表現。本文首先探討客滾連接橋的構成原理，并探討了PLC在液壓系統中的設計應用，僅供相關行業參考。

關鍵詞 PLC 液壓系統 客滾連接橋

可編程邏輯控制器PLC是致力于改善工業環境、提升工業生產制造效率、降低人工投入成本、擴大生產規模與效益等目的，基于計算機網絡技術設計而成的電子系統。PLC能夠在各種智能化終端實現快速控制運行的目的。客滾連接橋是常見的碼頭滾裝船作業區域內的重要結構力學設備，能夠在碼頭與滾裝船之間搭建更多硬性連接，鋪就用于車輛運輸的機械通道，便于滾裝船上所有搭載車輛完成上下船工作。客滾連接橋的液壓系統是重要的動力支撐系統，能夠穩定面對各種船型與不同潮位變化，體現操作簡易化、升降動作平穩化、性能穩定的優勢，其中PLC系統的應用將這些優勢發揮得更加充分。

一、客滾連接橋系統

液壓客滾連接橋系統主要是由橋身、剛性立柱、安全鎖定單元、導向單元、液壓系統及電控單元組成。在連接橋省的前段，剛性立柱能夠安裝懸吊多個液壓缸，這些液壓缸可實現自由伸縮，帶動整個橋體在水面上下仰俯，其吃水能力的設置有效適應不同規格及噸位的船舶，在不同潮位變化中完成連接橋作業。整個橋體的平穩可靠性是由液壓系統作為驅動的，作用于液壓缸的伸縮來體現。PLC系統是控制液壓系統的重要組成部分。

二、客滾連接橋液壓系統的工作原理及PLC應用

（一）液壓系統

以國內主要滾裝碼頭常用的雙缸連接橋為例，液壓系統設置主要由兩個升降液壓缸、液壓泵站、多功能操作臺以及電控柜等組成。其主要的功能與動作技術要求如下：

第一，液壓系統的操作設計為手動/自動兩種操作模式，可滿足人工介入與無人狀態兩種工作要求。第二，系統設置的兩個升降液壓缸可實現分布獨立運動，也可變換口令執行同步上下伸縮運動。第三，液壓缸的運動軌跡設置為點動或連動感應，在運動中有序實現往復上下升降功能。第四，按照設計要求，兩個升降液壓缸體之間的同步誤差精度要控制在低于30mm的范圍內，同時還對系統設計有自動調整功能，一旦出現雙缸同步誤差大于30mm的情況，自動調整程序就會被激勵響應，完成系統的自動調整。第五，系統設置有運動保護裝置，接受對液位高低限度、橋體限位、系統溫度、液壓超壓等情況的檢測與保護。

（二）連接橋電控系統的組成及原理

連接橋電控系統由操作臺、主電控柜、內置液壓缸位移傳感器、參數顯示儀表等主要部位組成。對于其功能要求體現在以下幾個方面：第一，專為液壓系統提供動力驅動的液壓泵單元，并附有兩套電機組，一套作為主動運行裝置，另一套作為備用，兩套泵/電機組相互間實行互鎖機制；第二，電控系統的操作臺及電控柜內的可見控制按鈕，安全電壓設為24V；第三，在液壓油箱安裝加熱器，有效監控并主動保持適宜工作溫度；第四，內置液壓缸位移傳感器的設置，能夠有效監控液壓泵內液位、液壓缸體的伸縮限位等信號，并向中央控制系統發送信號，等待接收下一步信號反饋。

在電機控制部分，泵/電機組采用星-三角啟動控制模式，即利用雙頭開關在主動運行電機啟動時，切換電機線路連接，應以星型為主，啟動成功后，電機再改接成三角形接線。星-三角以降壓啟動為主要原理，犧牲了功率來得到不改變電流變化的目的，這樣就需要綜合看待電機功率以及負載大小來確定星-三角啟動的合理性。常規設計中，其中一套主動運行的電機組設置有三個控制電路。其中一個控制電路為整個電機的啟動關停開關，并聯電路中為電機星-三角啟動開關。備用電機的電路設置同樣如此。同時，電加熱器也設置了控制開關，可在PLC的控制下一鍵完成電加熱器的開關與閉合。

（三）PLC在客滾連接橋液壓系統中的控制應用

PLC系統可有效采集液壓系統中傳感器、開關等位置傳來的信號，這些信號包括橋體位移、液壓溫度、液壓泵內液位、液壓缸體的伸縮限位等，對信號積極分析后對應處理，向各主要輸出單位發送信號指令。由PLC控制繼電器單元，并由繼電器來驅動交流接觸器實現有效開合接觸，完成對全液壓系統的實時控制。

PLC控制的主要流程是：正常開機后，PLC系統也隨之啟動運行，積極發出指令由各部位的傳感器進行位移、溫度、液位與限位等指標檢測。所有指標滿足要求后，啟動液壓泵，并選擇執行液壓缸的人工/自動方式，同時確定液壓缸的升降控制方式。如選擇液壓缸的獨立升降后，PLC將轉為對主運行液壓缸的控制，積極采用星-三角啟動方式來控制泵/電機組。若采用與橋身同步升降的方式，則需要進一步確定液壓缸與橋身之間的同步誤差，在合理范圍內時實現同步升降；若出現誤差超過30mm情況，PLC將自動完成同步調整，并重新確定液壓缸與橋身之間的同步誤差，始終保持在誤差合理范圍內時開始同步升降，完成客滾連接橋液壓系統對橋身及液壓缸的有效控制。

三、結語

目前，客滾連接橋積極融合液壓、電控與機械控制等不同技術，實現了滾裝碼頭在安全生產中所必需的各項要求。隨著PLC技術的不斷完善，相信PLC在客滾連接橋的應用中還會發揮更加出色的作用，全面保障港口及碼頭的正常有序運行。

（作者單位為煙臺港集團有限公司）

[作者簡介：許欽科（1980—），男，山東單縣人，本科，工程師，主要研究方向：技術設備管理。]

參考文獻

[1] 曹提君，紀秀娟，王可亮. PLC在客滾連接橋液壓系統中的應用 [J].液壓與氣動，2009（11）： 51-53.

[2] 劉職榮.客滾連接橋升級改造設計[J].中國機械，2015（3）：3233.