港口电气自动化PLC的现状与应用

刘家荣 广州港股份有限公司南沙粮食通用码头分公司

港口对于我国经济发展来说非常重要，国家对于港口电气自动化的关注力度也非常大，港口现代化发展的步伐也在不断加快，PLC技术在港口中的应用能使港口电气自动化程度得到大提升，除了能保障港口贸易往来的安全性和港口生产水平之外，还能保障港口未来的发展，国家对港口电气自动化的关注，让PLC技术在港口电气自动化中的应用在未来还有很大的发展空间。

一、港口电气自动化和PLC的概念分析

（一）港口电气自动化的含义

电气自动化通俗来说就是电气信息中的一门新学科，它在人们的日常生活以及工业、经济生产活动中占据非常重要的地位，高新技术产业中基本上都有电气自动化的应用，它主要是通过对电工技术、信息控制技术的研究，再通过对电机的控制来实现自动化，港口电气自动化能提升生产速度和生产质量，在保证港口生产安全性稳定性的同时为社会经济的发展提供保障。

（二）港口电气自动化的发展现状分析

近年来信息技术的迅速发展使人们进入了信息时代，在信息时代下电气自动化同IT技术进行了完美的结合，它对电气自动化发展的推动作用和影响作用是非常强大的，再加上市场需求的不断增加，电气自动化的发展在很大程度上得到了促进。港口作为国家经济发展以及对外贸易重要的枢纽，国家对于港口电气自动化的发展特别重视，近年来也加强了港口电气自动化的工作力度，以港口电子化的应用来解决智能化仪表和工作控制器等设备之间的工作问题，使得港口工作中在使用分布式的控制系统时也可以做到有效的生产控制，实现工作中的人机交换，更有利于港口管理工作和生产工作的进行。

（三）PLC的概念用途以及发展分析

PLC，中文名称为可编程逻辑控制器，它是一种可以通过数字运算来进行操作的电子系统，其基本运行原理就是在相应的程序上进行指令储存，而后在储存指令的内部系统中通过用户指令进行逻辑运算，可编程逻辑控制器可以对用户指令进行串行，并对用户指令的顺序进行堆栈，再通过对指令状态的扫描得出扫描结果，将扫描结果传送到CPU，以CPU来实现对用户指令的循环性执行。PLC运用最基本且最广泛的应用是开关量的逻辑控制，在对开关量进行的控制中，它可以有效的取代原先传统的继电器进行逻辑控制，它不仅仅能对单个设备进行逻辑控制，还能同时对多台设备进行逻辑控制。在PLC技术的通用性、灵活性特点和其技术的不断发展之下，它被广泛的应用到各个领域和各个产业当中去，特别是在电气自动化中，以PLC技术来推动电子自动化。

二、港口电气自动化中PLC的特征和应用优势

（一）港口电气自动化中PLC的特征

社会经济发展对一个国家来说非常重要，而港口作为社会经济发展的重点之一，港口实现电气自动化能大大提升其生产质量和生产速度，提高港口的生产水平，推动港口电气自动化发展最好的方法就是将PLC技术应用到港口的电气自动化中。PLC技术具有应用广泛性、简便性、功能多样化等特点，这些特点都是推动港口电气自动化发展的关键，因PLC技术功能多样化，在性能控制方面的工作做的比较好，PLC本身就属于编程控制系统，系统中带有大量的编程，通过实际工作情况和编程的结合建立适合港口生产工作的控制体系，通过对港口的有效控制来提升港口生产水平。PLC在港口中的应用还能在网络通讯中进行，以一点来辐射全区，做到整个港口通讯工作的安全有效，保护港口生产。PLC技术的应用广泛性特征让PLC技术在港口电气自动化中应用时能更好地进行技术应用适应，而且PLC技术的维护工作也比较简单，在港口电气自动化中应用时，如果PLC技术出现什么问题，港口工作人员可以马上的进行解决，省去一笔PLC技术的维护费用，避免因为PLC技术使用过程中出现的问题而对港口电气自动化运行带来影响，造成港口生产的经济损失。而PLC技术编程语言的简便性，让系统指令输入不需要很复杂的形式，只要通过简单化的语言输入就能对工作程序进行设定，有效运行指令，让港口工作的效率得到大大地提升。

（二）港口电气自动化中PLC的应用优势

因为PLC技术的开发时间比较短，且PLC技术的系统编程也比较简单，其在港口电气自动化技术中的应用就具有极强的可操作性，在港口电气自动化应用过程中可以进行编程的现场调试，功能优势较为明显。就目前所开发的PLC产品来看，大部分的PLC产品都已经具备了标准化、系列化、模块化的要求，有一个大致的标准模块就能进行特定代码的录入和编写，在港口电气自动化中的应用因此就比较灵活适应，大部分工作要求都能得到满足，PLC技术的功能和电气自动化的功效都能得到极大的发挥。

三、港口电气自动化中PLC的应用

（一）在港口空压机系统自动化中的应用

广州某港口粮食装卸系统的闸门等设备中，它以压缩空气作为装卸工作动力，并在工作过程中需要空压管网的气压一直保持在0.60Mpa以上，保证港口装卸工作的稳定性。该港口的空压系统是由一台变频的螺旋式空压机和四台非变频的螺旋式空压机组成工作的，此空压系统通过PLC在其中的应用来对空压管网的压力值、空压机投入运行的数量等进行自动调节，让空压系统的运行更满足实际的港口装卸情况，根据实际情况进行自动的调整。在空压系统中，PLC自动化的智能系统可以分为三个部分，一为空压管网内压力值的对比，一为系统的就地联控顺序的启动和停止，最后一个为空压机频繁启动停止的保护程序，在PLC自动化系统的应用中能做到小负载时以变频机为主，非变频机为辅，大负载时以非变频机为主，变频机为辅，在实现港口装卸自动化的同时做到对港口装卸消耗能源的有效控制。（系统应用过程如图一所示）

（图一）

（二）在港口皮带运输机电气自动化中的应用

港口工作中除了门式起重机是工作过程中应用比较频繁的机械设备之外，皮带运输机也是港口工作中应用频率较高的工作机械设备。将PLC技术应用于港口皮带运输机中能加强对皮带运输机工作系统的控制和监控，提高皮带运输机的电气自动化水平。广州某港口粮食装卸系统建有1个10万吨级和 1个7万吨级粮食专用泊位，5个2000吨级粮食装船泊位。粮食装卸系统筒仓群整体仓容约45万吨，共有2000吨仓容的立筒仓53个，1万吨仓容的浅圆仓32个。系统设有2000吨/时的进仓线2条，1000吨/时的出仓线4条。粮食装卸系统系统输送皮带总长度约10公里，共有61台皮带输送机，每台皮带输送机单独配有除尘系统控制扬尘。

该港口粮食装卸系统皮带输送机由PLC自动控制系统集中控制，PLC自动控制系统对皮带输送机及配套设备进行选取配对组成粮食装卸流程，实现粮食进仓、装驳、装车、倒仓等作业工艺。PLC自动控制系统设有1个主站和3个分站，各站点之间通过工业总线转接光纤中继进行通讯，主站通过工业以太网通讯模块与PLC上位机进行通讯。系统内共有6000个I/O点，主要为数字量输入和数字量输出两大类。操作人员操作上位机选定流程首尾设备，PLC智能控制系统自动配对中间设备，生成工艺流程。在操作人员发出启动流程/停止流程信号后，PLC自动控制系统根据设定的程序启动/停止流程设备，流程运行期间系统自动读取故障信号点进行流程保护，实现粮食装卸系统智能化自动控制。（PLC自动控制系统结构图如图二所示）

如图二所示。

（图二）

四 结束语

港口对国家经济和贸易影响颇大，在各个行业工作趋于电气自动化的情况下国家也加强了对港口工作电气自动化的关注，如何提升港口电气自动化水平，保障港口工作的效率和质量是目前的关键点，而PLC技术的应用将是推动港口电气自动化水平提升的最好方法，虽然PLC技术应用适应性极高，且维修简便，但因为PLC技术的研究时间较短，所以在港口电气自动化应用过程中要从实际出发，将PLC技术进行科学合理的应用，保证港口电气自动化水平的有效提高和港口工作的有序进行。