岸邊集裝箱橋吊電氣控制系統(tǒng)

彭偉 薛琪

【摘 ?要】伴隨當前經(jīng)濟發(fā)展速度進一步加快，物資集散的速度也在加快，導致在港口物流方面的發(fā)展速度也逐步加快。在港口當中橋吊是使用非常頻繁的一種設備。由于當前港口業(yè)務發(fā)展的速度加快，橋吊在使用過程中的需求量也在進一步增加，橋吊工作主要是用于進行港口集裝箱的運輸，需要重視橋吊系統(tǒng)的電氣控制工作，在實際操作的過程中保證岸邊集裝箱橋吊的工作需求得到滿足。

【關鍵詞】岸邊集裝箱;橋吊;電氣控制系統(tǒng)

1岸邊集裝箱橋吊電氣控制系統(tǒng)的組成分析

對港口業(yè)務當中的控制層進行分析，主要是聯(lián)動臺和驅動器共同組成的。岸邊集裝箱橋吊電力控制系統(tǒng)當中主要是由俯仰機構、大車機構、小車機構，俯仰操作臺、起升機構等相關機構設備共同組成的。橋吊電氣控制系統(tǒng)當中，基層的結構主要包含了一些管理層、控制層、執(zhí)行層等。聯(lián)動臺可以有效的對橋吊進行操作，以方便的控制，并且和司機室的觸摸屏連接。監(jiān)控層主要可以監(jiān)控所有橋吊的動作，起重機的管理系統(tǒng)主要通過聯(lián)動臺對監(jiān)控層的驅動器進行管理，并且對收集到的信息進行處理，向司機室的屏觸摸屏當中發(fā)送相應的數(shù)據(jù)信息。

1.1硬件組成

具體分析岸邊集裝箱橋吊電氣控制系統(tǒng)及硬件主要有以下幾個部分：首先是控制硬件，其核心是PLC。PLC具有可靠性高而且集成度高等諸多優(yōu)點，在對PLC進行選擇的過程中一定要重視其相關外設能夠符合橋吊操作的要求，并且對PLC指令進行編寫，通過規(guī)范的編程語句。對整個電氣設備進行控制，保證符合現(xiàn)場的具體情況，并且與現(xiàn)場的總線相連接，加強通信管理，對橋吊的操作進行有效的控制。其次為監(jiān)控硬件，主要包含了工業(yè)觸摸屏、橋吊監(jiān)控及管理系統(tǒng)當中的相關硬件。

1.2控制柜組成

具體分析電氣控制系統(tǒng)控制柜的硬件主要分成以下幾個部分，首先是PLC控制柜和低壓配電保護柜、控制柜當中設置了很多接觸器和開關，如果出現(xiàn)開關信號閉合，可以對故障點的位置進行準確的判斷，可以讓現(xiàn)場出現(xiàn)故障的概率大幅度降低，專門用于對PLC的操作進行支持。將屏蔽和接地等設計好，就可以進行后續(xù)操作，橋吊運動機構控制柜在應用的過程中可以防止橋吊在操作的過程中出現(xiàn)電氣閉合等情況。要在絕緣層當中進行屏蔽電纜的設計，主要是可以將低壓信號線連接起來，并且在各個分站與PLC、CPU之間進行有效的通信，這樣就可以加強繼電器隔離的配置，有效的對控制柜的運行進行管理。需要注意在操作的過程中對控制柜的硬件構成進行規(guī)范化管理，合理地控制，依照岸邊集裝箱橋吊操作過程中的具體要求進行配置，根據(jù)要求合理的進行電抗器柜、逆變柜、整流柜的設置。輔助控制柜使用的主要是指系統(tǒng)構成的方法。在控制橋吊電氣控制系統(tǒng)當中，一定要注意對輔助系統(tǒng)的性能指標進行有效的把控。低壓控制柜當中往往配置了一些控制合斷的按鈕、急停開關以及復位按鈕等，這些按鈕的配置主要用于進行管理和控制。岸邊集裝箱橋吊系統(tǒng)控制的過程中，其硬件主要包含了操作箱的部分，主要是司機室當中的操作臺，可以跟著小車進行運動。司機室在移動的過程中，專門配備了拖令系統(tǒng)，操作臺可以利用PLC遠程控制的方式對電氣房當中的信號線進行有效的管理和控制，通過光纖進行信號傳輸，向聯(lián)動臺進行指令的下發(fā)。

2岸邊集裝箱橋吊電氣控制系統(tǒng)方案

2.1吊具自動控制方案設計

吊具自動控制設計的過程中需要重視的內(nèi)容很多，在實際操作的過程中主要是依照電子減搖技術保證整個吊具自動化的控制實現(xiàn)。電子減搖技術在應用的過程中主要可以分成間接和直接式兩種。直接式電子減搖技術在操作的時候不需要從橋吊的小車上進行吊具或者套頭的設計，使用的主要是減搖方程式的控制方式，在實際管控的過程中通過方程式依照小車運動的具體情況合理的進行減速或者加速，間接式電子減搖技術在操作的過程中首先需要對搖擺進行有效的測量，并且依照擺動的幅度情況合理地對橋吊小車的操作進行控制，在小車上進行傳感器的安裝，通過這些傳感器采集數(shù)據(jù)，并且配置專門的紅外傳感器，再利用這些紅外傳感器對小車的搖擺信息進行瞬間采集。

2.2橋吊自動作業(yè)方案設計

對岸邊集裝箱橋吊電氣控制系統(tǒng)進行分析的過程中，發(fā)現(xiàn)橋吊在自動化工作的條件下，不需要人為進行相應的操作。橋吊當中的吊具在自動化控制系統(tǒng)的操控下可以自行進行自動化著箱、閉鎖以及提升等相關動作。橋吊當中的小車在集裝箱的上方自動運動，在運行的過程中依照自動化控制的程序進行循環(huán)操作。在控制的過程中，一定要注意進一步對運動軌跡進行優(yōu)化，在駕駛室當中依照實際情況進行定位參數(shù)的輸入，并且將自動化控制的功能啟動，將自動化控制作用充分的發(fā)揮出來。

2.3PLC系統(tǒng)控制方案設計

在橋吊電氣控制系統(tǒng)當中PLC屬于核心部件，岸邊集裝箱橋吊控制室PLC需要遵循以下原則，首先需要遵循實施原則，保證電子控制系統(tǒng)能夠實時性地進行操作，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。其次為可靠性的原則，PLC運行的過程中一定要保證整個系統(tǒng)的可靠性，確保橋吊操作的安全。第三是經(jīng)濟性原則，PLC自動化控制系統(tǒng)設計的過程中一定要保證成本最優(yōu)化對系統(tǒng)的相關流程和設計方案進行有效的優(yōu)化簡化。最后需要重視發(fā)展原則，由于岸邊集裝箱橋吊工程正處于快速發(fā)展的狀態(tài)，會很快更新，PLC控制系統(tǒng)當中一定要配置相應的空間，以便后期進行發(fā)展和改進。

3岸邊集裝箱橋吊電氣控制系統(tǒng)的變頻結構

變頻結構在整個岸邊集裝箱橋吊控制系統(tǒng)當中主要指的是變頻調(diào)速的方式，可以保證電氣系統(tǒng)在運行的過程中達到電氣控制系統(tǒng)的信息化要求，合理的進行變頻調(diào)速結構的設置，具有非常重要的意義。在控制的過程中主要是用矢量控制的方式，對變頻調(diào)速的精度范圍等進行拓展，可以對電氣控制系統(tǒng)所發(fā)出的指令進行快速的響應和執(zhí)行。在整個電氣控制系統(tǒng)當中進行三相交流異步電機的安裝，將電機的供電頻率改變，用于進行調(diào)速控制。在三相交流異步電機運行的過程中還需要注意，對磁通量進行有效的控制，以便保證變頻調(diào)速的節(jié)能性。在設計的過程中使用勵磁系統(tǒng)用于進行磁通量的補償，保持磁通量處于不變的狀態(tài)。在變頻系統(tǒng)調(diào)速運行的過程中，磁通量不變，頻率低于額定頻率，可以讓變頻調(diào)速結構的電動勢降低，通過恒轉距等方式進行調(diào)速。

4岸邊集裝箱橋吊電氣控制系統(tǒng)的傳動系統(tǒng)

岸邊集裝箱橋吊電氣控制系統(tǒng)當中，傳動結構是非常重要的，一定要合理的進行傳動機構的選擇，用于對電氣控制系統(tǒng)當中的電機進行有效的管理，對制動調(diào)速啟動等各個步驟進行細化，確保橋吊操作過程中的可靠性和安全性。傳動系統(tǒng)當中的變頻器起到關鍵作用，通常而言，岸邊集裝箱橋吊電氣控制系統(tǒng)當中，變頻器所控制的傳動系統(tǒng)可以同時聯(lián)用多臺機械設備，通過傳動系統(tǒng)基礎對變頻器的容量進行計算，還可以對大慣性負載啟動過程中變頻器的容量進行計算，依照負載的具體需要對變頻器的容量進行規(guī)范，保證整個橋吊電氣和自動化控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，符合集裝箱運輸?shù)男枰?/p>

結束語

在岸邊集裝箱橋吊電氣結構當中，傳動結構和變頻結構是非常關鍵的，能夠有效的保證橋吊操作的穩(wěn)定性和可靠性，讓岸邊集裝箱運行的效率提高符合當前我國港口業(yè)務發(fā)展的具體需要。加強電氣控制系統(tǒng)，可以防止安裝集裝箱運輸時產(chǎn)生風險和錯誤，將電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性等作用充分的發(fā)揮出來。

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（作者單位：上海振華重工股份有限公司長興分公司）