浅析港口机械电气自动化技术与控制

浅析港口机械电气自动化技术与控制

王善景 ,高瑞霞

山东省港口集团有限公司 山东青岛266000

摘要：在工业生产中，电气自动化不仅能够提升控制系统的可靠性和稳定性，同时也能有效提高企业的生产效率。港口的装卸能力直接影响到了一个国家的经济发展水平,持续推进传统集装箱码头向自动化、智能化的升级，通过5G、视频流识别、定位、自动化控制等关键技术在传统集装箱码头装卸设备上的成功应用，实现了传统集装箱码头桥吊、轨道吊、轮胎吊向智慧化、自动化转型升级，实现降本增效的同时，推动了港口智慧化发展的进程。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，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；电气自动化技术；控制

引言

近20年来，我国的自动化技术和相关系统在各个领域都取得了长足的进步。可以说，我国的自动化技术已经踏出了初步发展阶段进入到发展的高速通道。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。

1电气自动化控制系统的特征

1.1 应用广泛

电气自动化系统是计算机技术发展的衍生产物，主要利用程序编辑来实现设备的自动化控制,是一门综合性的技术,其特点是电子化、智能化。信息化、自动化和人性化，为各个行业领域的生产提供安全、便利的保障。

1.2 发展迅速

科学技术、信息技术和网络技术的不断发展，为电气自动化系统的创新提供了环境和技术支持。在现代信息技术迅速发展的过程中，电气自动控制系统发展日新月异，其在实用性、可靠性和安全性方面表现出了更大的优势，已经在各个领域得到普遍的应用，对于提升人们生活质量水平具有积极的促进作用。

1.3 系统高效

由于电气自动化控制应用的广泛性，对于不同领域发挥着不同的作用。与其他领域的应用相比，电气自动化在工业生产中的作用更加明显。在工业生产过程中对电气自动化控制系统进行积极运用，能够实现信息实时传输和生产全过程实时监测，制定出科学的解决措施，推动工业安全生产的高效进行，产生良好的经济和社会效益。

2港口电气自动化发展现状

2.1港口的智能化

从发展实际状况考虑,当前港口的电气系统设备和设计技术仍需要国外大企业的提供,必须在综合运用PLC半自动、预警监控系统等先进信息技术的情况下,进行港口码头的智能化发展。但目前中国港口码头的智能化发展,在软硬件、发展意识、规范标准等方面仍和发达国家有着很大差距。

2.2集装箱码头智能化

在世界的全球化发展下,贸易与货物运输之间有着日益紧密的联系,对集装箱岸桥等大型设备进行智能化改造可以有效的降低操作人员劳动强度,提升作业稳定性和安全性,提高港口装卸作业工作效率。中国从上个世纪70时代中期就已大力推广集装箱物流运输,相继研发出了RTG、CC等先进设备,在推广应用中积累了不少宝贵的经验。但中国港口集装箱码头智能化发展还存在巨大的提升空间,包括对智能化港口体系的建立缺少有效研究、智慧化港口体系没有国家统一的标准和规范。

2.3现场部分

对于轮胎吊等传统场地装卸机械，人员分散现场操作，由于场地收发箱和装卸船作业不均衡以及人工作业调度的局限，设备使用率不平衡、效率低下。通过先进的传感器技术、图像技术、设备在线监测等技术的应用，实现小车自动定位，起升自动运行。港口电气智能化现场控制主要由气压感应器、限位开关、可编程控制系统等设备共同构成,在多种控制系统的综合下可以完成对各种装置使用及操作的有效管理,并在第一时间掌握了港口集装箱实时性的数据信号。

2.4通讯部分

从目前发展的角度看,由于港口大型机械设备及电气智能化控制系统的现场数据信息、信号及控制操作都相对复杂，因此,在实际操作中可以使用现场总线技术来实现相关数据信号的传送,而对于不适应港口地区现场操作布线的空间则可使用蓝牙技术加以解决,从而提高了数据信号传送的准确性、有效性。

3港口机械电气自动化技术与控制

3.1港口门式起重机中PLC电气自动化技术的应用途径

由于港口装卸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。

3.2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。

3.3岸边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。

结束语

综上所述,近年来,中国在积极实施社会主义现代化经济建设的过程中,港口机械电气智能化的水平也迅速提高,在这些状况下,中国现代港口呈现出了大型化、自动化和智能化的特征,促进了中国的进出口贸易活动。该文针对当前港口机械电气自动化技术与控制进行了初步分析和探讨,期望为中国港口的未来规划提供必要的理论基础。

参考文献

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