港口机械电气自动化技术与控制探讨获奖科研报告

港口机械电气自动化技术与控制探讨获奖科研报告摘要：21世纪，国家信息技术不断创新发展，电气自动化技术得到了大力推广和应用，给人们的生活工作提供了很大便利。港口建设对国民经济的发展具有重要意义，加强港口机械电气自动化技术势在必行。

关键词：港口机械;电气自动化技术;控制

引言

信息技术的快速发展推进了各个设备的集中化、自动化管理，对现代港口发展建设也产生了深刻的影响，实现了现代港口自动化发展。港口电气自动化主要是指港口电气设备管理和港口运行自动化控制和操作的实现。港口电气自动化系统的建立是在综合应用继电器、定时器、接触器、触点开关的基础上打造集中控制、人工智能、自动化操作管理系统。从实际应用情况来看，港口区域大型机械电气自动化系统的应用拥有广阔的发展前景，符合港口现代化管理需要。

1PLC电气自动化技术与控制

1.1PLC的港口机械自动化控制意义

（1）PLC的应用，可以促使自动化控制，按照以人为本的理念来完成，对于港口机械的具体布置，充分考虑到现阶段拥有的工作成绩，减少了传统错误布置造成的影响，在空间的节省以及具体的机械运转效率上，都能够大幅度的提升，由此来合理降低人工监督的力度，为港口的自动化运营，提供较多的保障。（2）PLC的港口机械自动化控制工作开展，可以在差错率方面更好的降低，该方面的工作实施，对于很多地方的综合进步，都会产生特别大的影响，未来的控制工作落实，还有很大的发展空间。

1.2具体应用

1.2.1PLC在港口胶带运输机中的应用

电气自动化系统是传统港口胶带运输机的主要特点，分布式控制结构是其典型结构，在这一系统内部，现场控制装置、现场检测装置以及控制站等为现场控制系统的3个主要内容，而现场监视屏、操作员装置、监控中心以及服务器装置等多个部分共同构成了运输机电气自动化的集中控制系统，通常需要在中央控制室中设置集中控制器，在TCP/IP协议的基础上，可以促使交互、数据通讯工作在控制站与集中控制装置之间实现，在这一过程中，离不开一个重要的网络媒介，即以太网。要想实现高效的数据交互过程，设备处于具体的运行状态中时，如果数据通讯同集中控制装置之间拥有>1200m的交互距离，此时二者之间的连接不仅需要对以太网进行应用，同时还必须增设中继器，以构建更加良好的数据交互结果。

1.2.2PLC在港口门式起重机中的应用

将PLC技术应用于港口门式起重机当中，即使在频繁的操作中，也有助于使港口起重机长期处于稳定运行状态下，避免了操作失灵和灵敏性降低的缺陷。在实际操作的环节，要求操作人员在操作主令控制器这一媒介基础上，有效控制PLC输入、输出外接端口与联锁电路、过压电路以及过流电路等。当直流24V信号出现在PLC输出端时，说明正常运行状态是对应门式起重机的PLC外围输出信号状态，在此基础上能够促使合理驱动在小型化继电器装置线圈中实现，接触器线圈在运行中的小型继电器上会被触动，设备内部的各个运作机构随之启动并进入到运行模式。

1.2.3PLC在港口集裝箱桥式起重机中的应用

装卸桥电气系统具有数据交互多、设备分布范围广等特点，将PCL应用于该系统中，促使PLC的状态数据、给定信号以及控制命令等内容更加完善，而由系统驱动器及PLC共同构成的信息共享系统则呈现出较强的完善性，有助于设备关联控制的高效性。在港口集装箱桥式起重机电气自动化当中充分利用PLC技术，能够更加有效的说明系统故障、驱动器颞部故障以及PLC数据，结合系统显示数据，工程技术人员在日常工作中，可以及时对系统中的故障进行发现和排除，对于提升系统及设备的运行稳定性具有重要意义。重要参数需要被设置于驱动器内部，其为技术输出奠定了良好基础，PLC能有效储存故障的历史信息以及驱动器的相关信息，在对相关实际参数进行全面统计的基础上，如吊具开闭锁次数、制动器累积工作次数、接触器动作次数和各个机构运行时间等，有助于系统设备的长期稳定运行。在充分应用CCMS的背景下，能够构建一个人机友好的交流界面，系统的实际运行状态可以被操作人员第一时间掌握，在直接连接、转接光缆转换器的背景下，PLC及系统远程站之间可以实现数据的高度共享，在此基础上可以形成透明化以及准确性较高的系统网络数据，极大提升了控制系统的准确性、灵活性，为操作人员更加高效的展开工作奠定良好的基础。

2散货装备自动扫描与控制技术

2.1集装箱装卸自动化技术

世界首座自动化运行集装箱码头为荷兰鹿特丹港ECT码头，于1993年正式建成并投产。此后的几年中，香港、新加坡、德国以及日本等都展开了集装箱自动化运行建设。2006年，我国上海、香港密切合作，在高桥二期码头打造出第一个集装箱自动化堆场，在综合应用图像、激光测量的基础上实现了全自动化对箱、落箱港口的操作。

2.2散货装备自动化扫描和控制技术

在散货装卸操作中，实时性的监视作业料堆高度、堆型是十分必要的，同时，按照相关标准进行精确计算之后可为港口后续操作提供重要数据支持。在港口装卸操作中人们获取的数据信息有的是用肉眼观测的，有的则需应用机械设备进行测量。为了确保数据信息的测量和获取不过多的受外界环境的干扰，可以将料堆轮廓自动检测技术应用到港口散货装卸作业操作中，利用激光测距原理，在港口斗轮堆取料机中安排定位系统，完成对目标作业的检测。第一，抓斗卸船自动化扫描控制。在TPS的内部往往具备两个偏转镜，在偏转镜的作用下能够将发射的激光有效反射回来，反射回来的激光会被激光接收器接收。之后通过精密性仪器的测量能够计算出发射光、反射光之间的时间差，进而精准计算出物体和激光器之间的距离。在偏转镜的作用下能够实现对目标物体的连续扫描，了解目标物的三维位置数据信息。第二，斗轮堆取自动化扫描控制。该技术同卸船机相同，在实际使用的过程中，扫描都需要借助TPS。实际展开扫描操作时，堆取料机运行中心可以接收到来自TPS的数据，将TPS安装位置信息与堆取料机PLC相关位置信息进行结合，在对立体化表面还原算法进行应用的过程中，可以有效获取料堆位置和立体形状等信息。针对本地工作来讲，其运行中可以有效的处理各种数据，同时需要在中央控制室服务器中对其进行传递和保存，在这一过程中，还需要将数据库信息与控制室内部的远程终端进行结合，充分展示立体化料堆图形。

2.3集装箱设备自动化技术

对于外高桥集装箱码头发展来讲，基本打造了自动化装卸作业和操作控制系统，可对内外集卡、作业箱分别自动定位操作和自动化装卸。

3港口自动定位技术

通过港口无线数据传输技术的应用打造实时性综合自动定位监控管理系统，可提升港口系统工作效率，节省不必要的劳动力资源。港口集装箱码头自动化发展的前提是确定集装箱位置和各类装卸运输设备的位置，在港口管理发展中减少设备空运转的成本费用，减少错误集装箱的出现。在科技发展支持下，港口可以打造定位和纠偏系统，在综合