淺談港口設備電氣自動化技術的應用與探索

李斌

【摘 要】本文在港口設備電氣自動化技術的應用分析上主要以PLC技術展開探究，對PLC技術進行了相關介紹以及分析了在電氣自動化中的作用。關于PLC電氣自動化在港口設備中的應用本文從要從門式起重機、膠帶運輸機、集裝箱橋式起重機三個方面進行論述，以此更加清晰呈現出電氣自動化對于港口設備的重要性，也能夠為港口設備建設提供一定的理論依據。

【關鍵詞】港口設備；電氣自動化；應用

一、港口電氣自動化技術的概述

將電氣自動化技術應用在港口上具有眾多好處，其中調速驅動系統、交流變頻化、自動流程控制等關鍵技術更是為港口設備運轉增添了效率。自上世紀七十年代到八十年代之間，電氣自動化技術中的變頻調速技術在港口運輸裝載機械上使用頻繁，經過幾十年的發展至今，變頻調速技術在不斷的改進之下又有了嶄新的突破，為現代電氣設備運轉做出了巨大貢獻。可編程邏輯控制器PLC的崛起在很大程度上促進了電氣自動化技術的發展，尤其是在現代化港口的建設領域，PLC技術使得各大機械設備得到了有效的控制，提升了港口運作的效率，也使得港口工作人員的工作量得到了大幅度減少，這是港口設備電氣自動化的重要標志。在計算機技術的幫助下，PLC技術在以后的發展中，電氣產品將會朝著多元化的方向發展，控制程序也會更加完善，完美的PLC新技術會越來越適應電氣設備自動化控制的需要。

二、PLC簡介及在電氣自動化中的作用

（一）PLC簡介

PLC是可編程邏輯控制器的英文簡稱，目前在很多工業場合中有所應用。在PLC控制過程中，首先應當進行編程，通過對程序的運行來進行邏輯運算，最終通過對其他工業器件的控制完成生產過程。PLC控制出現的初衷是應用在工業控制環境中，在編程過程中，在存儲器中保存的程序可以執行多種運算。在目前的應用中，無論是PLC的輸入端還是輸出端，都是采用數字式或者是模擬式，能夠很好的完成對工業生產過程的精確控制。并且在PLC的發展歷程中，更加重視對其功能擴展的能力，并且朝著模塊化的方向在不斷發展。

PLC發展到今天，已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用于各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外，現代PLC大多具有完善的數據運算能力，可用于各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、cnc等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展，使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。

（二）PLC在電氣自動化中的作用

自改革開放以來，，電氣工程是我國一直重視的一項產業，電氣工程不僅能給我國經濟上帶來發展，也能促進我國現代化進程。隨著科學技術的日新月異，PLC技術也不斷的發展進步，某種程度上，PLC技術的進步也受益于電氣工程技術的進步。在計算機技術的幫助下，PLC技術在以后的發展中，電氣產品將會朝著多元化的方向發展，控制程序也會更加完善，完美的PLC新技術會越來越適應電氣設備自動化控制的需要。

在PLC的眾多應用中，基本都能夠發揮優良的性能，特別是在對開關量的邏輯控制中，使用PLC控制能夠比繼電器控制更具優勢。當前在工業控制領域，越來越朝著多機群控的方向發展，各種自動化流水生產線得到了廣泛應用，在這種背景下，PLC控制更占優勢。在一些模擬量控制場合，會隨著工業控制過程的變化有許多模擬量在不斷的變化，比如說生產過程的溫度和切削刀具的速度，都在根據設定的控制方案不斷變化，但是通過傳感器對這些變化量的采集得到的都是模擬量，為了能夠讓PLC進行數字信號處理，還需要配備相應的數模轉換和模數轉換模塊。在運動控制方面，PLC同樣能夠發揮出巨大的作用。無論是直線型還是圓周型的工業控制過程，PLC已經能夠實現高精度控制。以永磁同步電機控制為例，在有些工業控制中，需要對電機帶動的刀頭進行精確位置控制和速度控制，以此來完成切削工作，通過該電機均勻安裝的編碼器可以獲取轉速信號，然后通過對刀具的定位，就能夠得到其坐標系位置，然后將轉速反饋信號和位置反饋輸入到PLC中，經過信號處理之后，PLC發出指令信號，然后進行電機運動控制。

三、PLC電氣自動化在港口設備中的應用

正是由于電氣自動化中PLC技術的強大性，因此在港口設備建設中有著極大的應用前景，下面關于PLC電氣自動化在港口設備的應用分析主要從三個方向出發：門式起重機、膠帶運輸機、集裝箱橋式起重機。

（一）港口門式起重機中的應用

港口運轉過程中必然少不了起重機，為了能夠保證貨物在調動的過程中維持一定的穩定性，對門式起重機的靈敏性進行提升有著很大的必要性。PLC技術的有效應用很好的解決了此類問題，使得門式起重機即使在頻繁的運作過程中也不會經常出現失靈的情況。將PLC電氣自動化技術應用在港口門式起重機后能夠使得聯鎖電路、過壓及過流電路得到有效控制，而在PLC是否正常運作的判斷上則是通過PLC輸出端信號而定，當信號顯示為直流24V表示正常運作，反正則出現異常。不僅如此，在這種模式之下還能夠對小型繼電器進行有效驅動，最后將信號傳遞給接觸器線圈，使得整個系統正常運作起來。

（二）港口膠帶運輸機中的應用

分布式控制結構在以往的港口膠帶運輸機上最為常見，同時這也是電氣自動化系統的應用之一，在港口膠帶運輸機的分布式控制結構中主要包含了三塊內容：現場檢測裝置、現場控制裝置以及控制站。如今電氣自動化在港口運輸機上的應用主要是通過以太網來實現，在這個集中控制系統中包含的模塊較傳統相比更多更復雜，例如具備監控中心、操作員裝置、服務器設置等等。在該系統中，集中控制器主要和控制站的數據通信互相配合完成作業，同時在運作的過程中是建立在TCP/IP協議的背景之下。

由于系統設計到的模塊繁多，因此在實際運行的過程中數據交互工作常常會遇到障礙，其中距離是個很大的因素，當控制裝置與數據通訊交互的距離超過一千二百米的情況下連接將變得不夠暢通，這個時候就需要相關技術人員予以改進以此使得數據交互得到進一步鞏固，例如可以添置一個中繼器。

（三）港口集裝箱橋式起重機中的應用

由于港口設備的復雜多樣，這給PLC技術的應用也帶來了一定的難度性，在系統交互繁多的狀況下PLC呈現出網絡化的姿態，而系統驅動器也和PLC有效交融使得系統信息共享，這樣一來港口的各個設備之間也能夠有效關聯起來。

港口中集裝箱橋式起重機在成功應用PLC后能夠對驅動器內部故障原因進行有效說明，當設備異常的情況下相關技術人員通過系統顯示的數據就能夠發現故障所在，進而在最短的時間內將故障排除，保證設備的正常運行。此外，驅動器在應用PLC之后還具備一定的存儲功能，能夠通過數據顯示出制動器、吊具、接觸器的工作次數，這也使得工作人員對設備的運行狀態有著更深入的了解，讓集裝箱橋式起重機能夠穩定的運作。

四、結語

綜上所述，在社會經濟不斷發展的趨勢之下科技水平也不斷突破，電氣自動化技術在港口中的成功應用使得港口設備更具智能化的特征，這也是時代發展的必然趨勢。但電氣自動化技術的探索之路仍舊漫長，只要人們不斷努力，未來必定還會有驚人的突破。

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