摘 要 如今，PLC電子控制系統(tǒng)已經(jīng)成為工業(yè)化大生產(chǎn)的重要技術(shù)手段，能有效提升生產(chǎn)效率，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益?？蜐L連接橋是常見的碼頭滾裝船作業(yè)區(qū)域內(nèi)的重要結(jié)構(gòu)力學(xué)設(shè)備，其液壓系統(tǒng)在PLC的應(yīng)用控制中有更突出的表現(xiàn)。本文首先探討客滾連接橋的構(gòu)成原理，并探討了PLC在液壓系統(tǒng)中的設(shè)計應(yīng)用，僅供相關(guān)行業(yè)參考。

關(guān)鍵詞 PLC 液壓系統(tǒng) 客滾連接橋

可編程邏輯控制器PLC是致力于改善工業(yè)環(huán)境、提升工業(yè)生產(chǎn)制造效率、降低人工投入成本、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模與效益等目的，基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計而成的電子系統(tǒng)。PLC能夠在各種智能化終端實現(xiàn)快速控制運行的目的?？蜐L連接橋是常見的碼頭滾裝船作業(yè)區(qū)域內(nèi)的重要結(jié)構(gòu)力學(xué)設(shè)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?shù)臋C(jī)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(tǒng)是重要的動力支撐系統(tǒng)，能夠穩(wěn)定面對各種船型與不同潮位變化，體現(xiàn)操作簡易化、升降動作平穩(wěn)化、性能穩(wěn)定的優(yōu)勢，其中PLC系統(tǒng)的應(yīng)用將這些優(yōu)勢發(fā)揮得更加充分。

一、客滾連接橋系統(tǒng)

液壓客滾連接橋系統(tǒng)主要是由橋身、剛性立柱、安全鎖定單元、導(dǎo)向單元、液壓系統(tǒng)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(xiàn)自由伸縮，帶動整個橋體在水面上下仰俯，其吃水能力的設(shè)置有效適應(yīng)不同規(guī)格及噸位的船舶，在不同潮位變化中完成連接橋作業(yè)。整個橋體的平穩(wěn)可靠性是由液壓系統(tǒng)作為驅(qū)動的，作用于液壓缸的伸縮來體現(xiàn)。PLC系統(tǒng)是控制液壓系統(tǒng)的重要組成部分。

二、客滾連接橋液壓系統(tǒng)的工作原理及PLC應(yīng)用

（一）液壓系統(tǒng)

以國內(nèi)主要滾裝碼頭常用的雙缸連接橋為例，液壓系統(tǒng)設(shè)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(shù)要求如下：

第一，液壓系統(tǒng)的操作設(shè)計為手動/自動兩種操作模式，可滿足人工介入與無人狀態(tài)兩種工作要求。第二，系統(tǒng)設(shè)置的兩個升降液壓缸可實現(xiàn)分布獨立運動，也可變換口令執(zhí)行同步上下伸縮運動。第三，液壓缸的運動軌跡設(shè)置為點動或連動感應(yīng)，在運動中有序?qū)崿F(xiàn)往復(fù)上下升降功能。第四，按照設(shè)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(nèi)，同時還對系統(tǒng)設(shè)計有自動調(diào)整功能，一旦出現(xiàn)雙缸同步誤差大于30mm的情況，自動調(diào)整程序就會被激勵響應(yīng)，完成系統(tǒng)的自動調(diào)整。第五，系統(tǒng)設(shè)置有運動保護(hù)裝置，接受對液位高低限度、橋體限位、系統(tǒng)溫度、液壓超壓等情況的檢測與保護(hù)。

（二）連接橋電控系統(tǒng)的組成及原理

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

在電機(jī)控制部分，泵/電機(jī)組采用星-三角啟動控制模式，即利用雙頭開關(guān)在主動運行電機(jī)啟動時，切換電機(jī)線路連接，應(yīng)以星型為主，啟動成功后，電機(jī)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(jī)功率以及負(fù)載大小來確定星-三角啟動的合理性。常規(guī)設(shè)計中，其中一套主動運行的電機(jī)組設(shè)置有三個控制電路。其中一個控制電路為整個電機(jī)的啟動關(guān)停開關(guān)，并聯(lián)電路中為電機(jī)星-三角啟動開關(guān)。備用電機(jī)的電路設(shè)置同樣如此。同時，電加熱器也設(shè)置了控制開關(guān)，可在PLC的控制下一鍵完成電加熱器的開關(guān)與閉合。

（三）PLC在客滾連接橋液壓系統(tǒng)中的控制應(yīng)用

PLC系統(tǒng)可有效采集液壓系統(tǒng)中傳感器、開關(guān)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(nèi)液位、液壓缸體的伸縮限位等，對信號積極分析后對應(yīng)處理，向各主要輸出單位發(fā)送信號指令。由PLC控制繼電器單元，并由繼電器來驅(qū)動交流接觸器實現(xiàn)有效開合接觸，完成對全液壓系統(tǒng)的實時控制。

PLC控制的主要流程是：正常開機(jī)后，PLC系統(tǒng)也隨之啟動運行，積極發(fā)出指令由各部位的傳感器進(jìn)行位移、溫度、液位與限位等指標(biāo)檢測。所有指標(biāo)滿足要求后，啟動液壓泵，并選擇執(zhí)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(zhuǎn)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(jī)組。若采用與橋身同步升降的方式，則需要進(jìn)一步確定液壓缸與橋身之間的同步誤差，在合理范圍內(nèi)時實現(xiàn)同步升降；若出現(xiàn)誤差超過30mm情況，PLC將自動完成同步調(diào)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(nèi)時開始同步升降，完成客滾連接橋液壓系統(tǒng)對橋身及液壓缸的有效控制。

三、結(jié)語

目前，客滾連接橋積極融合液壓、電控與機(jī)械控制等不同技術(shù)，實現(xiàn)了滾裝碼頭在安全生產(chǎn)中所必需的各項要求。隨著PLC技術(shù)的不斷完善，相信PLC在客滾連接橋的應(yīng)用中還會發(fā)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(tuán)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(shù)設(shè)備管理。]

參考文獻(xiàn)

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