黎軍

摘 要：當下的港口運行作業(yè)方式仍然以機械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)居多，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所創(chuàng)造的運行效率極低，同時對于能源的需求量大，在運行過程中容易出現(xiàn)故障。在當今港口裝卸工作量持續(xù)加大的背景下，這種傳統(tǒng)的方式已然不再適用。基于此，文章提出采用更為新穎的PLC控制系統(tǒng)，主要對結(jié)合PLC控制系統(tǒng)的港口起重生產(chǎn)設(shè)備以及傳送生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)應(yīng)用進行了詳細的探討，該系統(tǒng)具有高度的穩(wěn)定性，可顯著提升機械電氣控制系統(tǒng)的效率。

關(guān)鍵詞：港口裝卸；PLC控制系統(tǒng)；港口機械設(shè)備

盡管傳統(tǒng)的港口機械可以滿足日常作業(yè)需求，但這種方式已然落后于時代的發(fā)展，其中的門座式起重機運行效率普遍偏低。引入PLC控制系統(tǒng)后，可以對傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)加以優(yōu)化，大幅提升港口機械的生產(chǎn)效率，從而促進港口的快速發(fā)展，推動地區(qū)之間的經(jīng)濟進步?？偟膩碚f，PLC控制系統(tǒng)具有顯著的現(xiàn)實意義，它已經(jīng)逐步成為港口生產(chǎn)作業(yè)中核心的要素。

1 港口起重機的基本概述

起重機是港口機械設(shè)備群中必不可缺的一項設(shè)備，它對于港口作業(yè)具有顯著的現(xiàn)實意義。從類別上考慮，其包含橋式類以及臂架類等多種類型。以臂架類為例，它可在設(shè)備所覆蓋的區(qū)域進行作業(yè)，并能完成上空一定高度的作業(yè)。受惠于起重機的作用，港口生產(chǎn)逐步進入自動化階段，所創(chuàng)造的生產(chǎn)效率也在持續(xù)提高。起重機對于港口作業(yè)的意義顯然值得肯定，但在當今港口規(guī)模快速發(fā)展的背景下，港口吞吐量已經(jīng)顯著上升，此時對設(shè)備的智能化水平提出了更高的要求。受環(huán)境的影響，傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)不再適用，取而代之的則是PLC控制系統(tǒng)。簡單來說，PLC控制系統(tǒng)其本質(zhì)可以視為一種典型的無觸點繼電器，它可以優(yōu)化傳統(tǒng)的控制方式，從而以智能型計算機控制方式作為運行的基礎(chǔ)，具備高度的智能化與自動化水平，可以大幅提升起重機的運行效率[1]。

2 結(jié)合PLC控制系統(tǒng)的港口起重生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)應(yīng)用

起重設(shè)備在港口生產(chǎn)過程中必不可缺，它可以實現(xiàn)對貨物的搬運。其中最為常見的便是門座式起重機，基于繼電器與接觸器這兩大組件，通過二者相關(guān)聯(lián)的方式可以形成綜合型控制系統(tǒng)，加之串聯(lián)電阻式電機的方式又可提供豐富的調(diào)速模式。但需要意識到，伴隨著港口作業(yè)量的持續(xù)加大，此類設(shè)備將會處于超負荷狀態(tài)，在長期的積累下設(shè)備將會出現(xiàn)各類故障。而將PLC控制系統(tǒng)運用其中后，可以對其進行良好的優(yōu)化，顯著降低故障發(fā)生頻率。

2.1 港口起重生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)應(yīng)用

縱觀各港口的門座式起重機可以發(fā)現(xiàn)，其配備的大多是繞線式電機，基于PLC控制系統(tǒng)的作用，可以將其改為變頻電機；此外，傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)不再適用，取而代之的則為PLC控制程序。如此一來，當起重設(shè)備出現(xiàn)故障后將會自動進行檢測，從而對設(shè)備故障進行排查與修護。換言之，受惠于變頻調(diào)速系統(tǒng)以及PLC自帶的控制程序，其相互作用將會大幅推動起重機的運行效率。

2.2 起重設(shè)備的電氣系統(tǒng)設(shè)計部分

在門座式起重機的基礎(chǔ)上，還另行增添了照明、傳動以及遠程監(jiān)控等功能，并將其置于電氣系統(tǒng)內(nèi)，在PLC控制系統(tǒng)的作用下完成對上述設(shè)備的調(diào)控，共同為起重設(shè)備的運行提供更穩(wěn)定的條件。同時，存在于機械設(shè)備之中的各類電磁裝置依然可以穩(wěn)定運行，并不會受到負面影響。為了全面提升設(shè)備的均衡性，在方案設(shè)計階段應(yīng)進行全面的分析，選定出最為合適的PLC控制系統(tǒng)機型。通常來說，既要考慮到基本模塊的運行效率，又要盡可能減少成本支出。此外，應(yīng)擬定出科學(xué)的變頻調(diào)速模式， PLC控制系統(tǒng)在實際運行中可以達到穩(wěn)定高效運行的效果，變頻調(diào)速模式的優(yōu)良與否將直接影響港口貨物起重運輸效率。

2.3 起重設(shè)備的電氣系統(tǒng)部分改造

改造工作重點圍繞起升結(jié)構(gòu)以及變幅結(jié)構(gòu)兩大塊內(nèi)容展開，特殊情況下還需要對PLC程序進行深度優(yōu)化。以門座式起重機為例，受起升結(jié)構(gòu)的制約，設(shè)備在運行時處于高耗能狀態(tài)，這顯然不利于生產(chǎn)成本的控制，加之生產(chǎn)工作頻率較高，極容易頻發(fā)各類故障。這意味著在改造時需要引入矢量控制變頻器，將其安裝于起重設(shè)備內(nèi)，并針對性地制定出PLC程序，提升升降機結(jié)構(gòu)的性能，避免運行時出現(xiàn)溜鉤等現(xiàn)象。在對變幅結(jié)構(gòu)進行改造時，應(yīng)對設(shè)備的各個參數(shù)展開深度的分析，從而選定最為合適的控制器類型，并對選型結(jié)構(gòu)進行驗證，在此基礎(chǔ)上繪制PLC流程圖。對此，本文以抓斗為例進行分析，其改造工程應(yīng)充分考慮工況、運行參數(shù)等因素，引入PLC控制系統(tǒng)，從而達到開斗自動開啟與閉合的效果。當完成改造工作后，不僅會改善抓斗工作效率，還會大幅提升設(shè)備操作臺以及安全保護裝置的性能，整體性能得到良好的改善[2]。

3 結(jié)合PLC控制系統(tǒng)的港口傳送生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)應(yīng)用

3.1 傳送生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)實意義

港口在發(fā)展過程中，逐步從人工作轉(zhuǎn)向設(shè)備作業(yè)模式，基于PLC技術(shù)的深度發(fā)展，形成了高精度的控制系統(tǒng)，它在港口作業(yè)中的普及程度正逐步提升，常見于各類生產(chǎn)設(shè)備之中?；赑LC控制系統(tǒng)，大幅提升了傳送效率，與港口傳送智能化、自動化的發(fā)展需求相適應(yīng)。對于機械傳送系統(tǒng)而言，其PLC控制系統(tǒng)涵蓋了各類單元以及相關(guān)的工業(yè)軟件，并配備了I/0模塊、模擬I/0模塊等各大常見的標準外接模塊。

3.2 傳送生產(chǎn)設(shè)備的具體應(yīng)用

港口貨物量普遍較大，基于傳送系統(tǒng)可以完成對集裝箱等貨品的運輸，在傳統(tǒng)設(shè)備運行模式下，它采用的大多是傳送帶負載的模式。對于多數(shù)港口傳送帶而言，其均配備了4條皮帶，各自對應(yīng)一臺電機，從而實現(xiàn)傳送作業(yè)。

從控制啟動的角度考慮，設(shè)備最初只會啟動一條皮帶機，此時普遍存在短時間延遲現(xiàn)象。一段時間后，將啟動第2臺設(shè)備，再次經(jīng)過一段時間后方可啟動第3臺設(shè)備，并以此類推。當皮帶出現(xiàn)故障后，將會阻礙皮帶機的運行，此時裝卸貨物將停滯不前。基于此現(xiàn)象，可以引入PLC控制系統(tǒng)對其進行改造，具體如下。

（1）對傳送設(shè)備的運行模式進行優(yōu)化，即改善了傳統(tǒng)的單動循環(huán)模式，此時設(shè)備以全新的往返循環(huán)模式進行運作，在此基礎(chǔ)上還配備了連鎖控制單元。若設(shè)備以循環(huán)模式展開運作，基于PLC的控制作用可以有效避免單動功能的影響。（2）單動控制系統(tǒng)無法通過自動化的方式運行，只有通過手動開啟的方式其方可運行。當其中某條皮帶出現(xiàn)異常后，應(yīng)及時停止相鄰的皮帶，待故障全部解決后需要對皮帶進行復(fù)位處理，此前被迫停止的皮帶方可繼續(xù)運轉(zhuǎn)。（3）以延時的方式啟動剩余兩條皮帶，至此所有傳送設(shè)備均可以穩(wěn)定運行。具體如下圖1所示：

在控制面板的基礎(chǔ)上應(yīng)圍繞PLC展開軟件層面的設(shè)計，優(yōu)化傳送過程中時常會發(fā)生的步序控制問題，確保貨物能夠以漸進的方式進行傳送。具體來說，需要賦予設(shè)備實現(xiàn)單序、并序以及選擇序列三種運行模式，基于PLC程序提升設(shè)備的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)性。完成上述內(nèi)容后需要進行調(diào)試作業(yè)，具體內(nèi)容應(yīng)涉及硬件電路以及軟件設(shè)計兩方面。測試模式較多，此處選擇的是線測試模式，它可以準確捕捉設(shè)備的異常情況，并對其進行合理的調(diào)整，確保傳送設(shè)備能夠處于可控狀態(tài)。

4 結(jié)語

綜上所述，港口生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴大，傳統(tǒng)控制方式的適應(yīng)性逐步減弱，PLC控制系統(tǒng)正廣泛運用于港口事業(yè)中?；赑LC控制系統(tǒng)，可以深度解決傳統(tǒng)設(shè)備異常故障頻發(fā)、成本較高等問題，對于起重設(shè)備以及傳送設(shè)備的作用更是不言而喻?？傮w來說，PLC控制系統(tǒng)是港口生產(chǎn)不可缺的靈魂，它具有高度的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]崔揚.基于PLC的散糧中轉(zhuǎn)流程控制系統(tǒng)設(shè)計[D].大連：大連理工大學(xué)，2014.

[2]陸惠杰.基于PLC控制系統(tǒng)在港口機械的應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（24）：149-150.