试析港口机械电气安全控制系统设计

袁丛荣

摘要：传统机械电气安全控制存在线路烦琐、控制接点多、故障高等问题，早已不能适应我国快速发展的现代化电力生产需求。针对电力系统及各种控制元件进行深入分析研究，希望能不断提升港口机械电气安全控制水平，更好满足现代自动化和局部自动化发展要求，不断提升电气安全控制水平。

关键词：港口机械;电气安全;控制系统;设计

引言

我国传统的机械电气安全控制系统的线路比较繁琐，具有一定的冗杂性，并且其整体的控制接点处也比较多，导致其故障问题的发生频率及其的高，这种传统的机械电气安全控制系统根本无法适应时代的发展需求，还会在一定成俗上制约我国电力生产企业的发展，对此，相关工作人员需要对港口机械电气安全控制系统的设计内容进行更为详尽的分析，对其元件等各个部分的功能特性进行考量，不断的提升港口机械电气安全控制系统的运行效率以及水平，做好现代自动化发展的基础准备工作。

1机械电气设备配置要求及工艺特点

门座起重机作为重要的港口码头装卸机械，其主要由起升、行走、变幅和旋转几部分组成。抓斗作业采用的是两套起升机构进行作业，抓斗开合作业方便维修，且两套设备机构完全一致。这种设备可根据换装索具需要实施抓斗、吊钩等作业，积极开展空间立体作业，提升设备生产效率、速度和机动灵活性。这种特殊的机械工艺特点提出了相应配套电气设备的安全要求：设备制动、起升要求机械设备开关、变压器和电动机等满足各项要求;由于起重机作业属于户外活动、露天作业，工作环境较为恶劣，易受气候环境因素影响;三维作业存在较大随机性，要提升电气安全控制系统保护功能、显示报警和故障诊断功能。

2港口机械电气的照明系统设计分析

2.1港口机械电气照明灯具选型设计

港口机械的用电功率相对来说比较大，整体的空间面积也比较广，所以，科学合理的选择照明灯具是其照明系统设计的前提，在选择时，首先要对其结构功能区域的划分进行设计，在一些关键性的区域位置要选择一些亮度比较强的金属卤化物灯具;其次，在一些电气辅助的区域内可以使用带有节能性质的灯具，同时还需要让其灯具阿道其照明强度的标注，优化照明系统。

2.2节能设计

港口机械电气照明系统的运行时间比较长，所以其会消耗大量的电力能源，给其经济带来一定的不良影响，导致绿色环保港口机械设计工作无法顺利的开展，严重的还会让其设计方向和我国可持续发展方向背道而驰，所以，对港口机械电气照明系统进行节能的设计尤为重要，需要按照港口机械电气设计的要求等，严苛的调整机械电气的照明强度，对其灯具的数量进行推算，可以使用估算法等方式，计算出其整体电气照明系统的能耗总值。

2.3技术设计

在完成前期的基础设计之后，技术工作者需要根据已经通过审批的初始设计方案一一落实后期的技术设计环节，设计环节的设计质量以及水平会直接影响最终矿用机械电气安装控制系统设计的综合效果，在完成该阶段任务的过程中，设计工作者必须要对一些重点环节进行反复的试验和考察，通过撰写实验报告的形式来了解不同参数以及设备的影响。

3矿用机械电气安全控制系统的设计要点

首先控制系统作为电控装置的关键，对于整个装置的正常运行至关重要矿用机械电气安全控制系统选用要依据矿用機械对电气安全控制给出的技术指标，还要综合考虑控制系统的功能，比如控制系统的抗干扰能力、运行的可靠性、环境适应性以及执行的速度等。其次机械装置要完成指定的机械运动，必须要能相互协调地完成一些机械动作，而这些动作的相互协调是要依靠机械和控制系统来完成的。机械动作的相互协调主要取决于合理地运用电气传动调速方式，而合理地运用电气传动调速方式主要取决于系统的技术和经济指标。最后矿用机械电气安全控制系统应用的环境是矿井，矿井环境比较恶劣，系统设计时要充分考虑到环境条件。环境条件会严重影响到设备工作的可靠性和使用寿命，所以系统在设计时要充分考虑环境因素给设备带来的影响，合理地设置设计参数，合理地选用适应矿井环境的器件，这样可以提高设备的使用效率和使用寿命。

4门座起重机电气控制系统

门座起重机各大机构均由三相交流绕线异步电动机驱动，并由隔离开关送至各运行机构控制直流电源。通过操作主令控制器进行PLC输入端口控制。港口机械输出触点容量为2A，采用老式CJ12系列，线圈电流大，可防止PLC内部电路烧坏。PLC有利于继电器控制系统的长期发展，继电器由电磁式信号控制开关。为推动电气安全控制系统发展，必须要积极寻求全新控制装置取代传统继电器系统，进而不断提升电气控制系统的工艺条件、维修和可靠性。可编程控制器是专门为工业环境应用设计制造的先进计算机，其输入、输出接口丰富，主要特点有：第一，系统编程方法简单易学。梯形图使用最多的就是可编程序控制器，该图的表达方式、电路符号原理图类似于继电器电路原理图，能直观地进行形图语言校对。使用人员需深入研究梯形图语言，合理利用编制系统用户程序。第二，系统性能价格和功能性强，一台小型可编程控制器就包含上千部继电器、计数器、定时器，其功能性极强，能实现复杂的系统控制，与功能相同的继电器系统相比性价比高，可利用一台可编程控制器同时控制几台设备，利用联网通信也能实现集中管理和分散控制。第三，系统具有较高可靠性和抗干扰能力。传统继电控制系统中需用到大量的中间继电器和时间继电器，其触点与接线多，容易产生接触不良的情况，影响正常生产，造成系统故障。可变程序控制器能利用软件系统替代大部分时间继电器和中间继电器，节省了大量的设备资金耗费，只需少量的输入、输出接线就能完成，其所需接线量仅为继电器控制系统接线的1%，极大解决了接线点接触不良的问题，有效提升了港口机械电气安全运行效率。现代化技术手段的综合运用，极大提升了机械设备的工作效率和安全性，可编程控制器采用软硬件结合的抗干扰措施，实现隔离、屏蔽和自诊断、自恢复等应用，具有较强抗干扰能力，实现了设备无故障运行数万小时以上，将其应用于干扰较强的起重机机房中十分适用，已得到广大工业控制设备使用者的认可。可编程控制器的应用极大降低了设计、安装和调试的工作量，其梯形图程序采用顺序控制设计法，存在一定规律性且便于掌握，设计梯形图所花费时间比设计继电器系统电路图所花时间少得多。可编程控制器具有工作量小、维修方便、故障率低的特点，能实现自我诊断、显示和修复，通过对PLC发光二极管的观察可掌握输入输出信号状态。我港技术部门在对一台旧M10-30进行电气改造时，就加入了故障显示功能，当PLC外部输入装置和执行机构发生故障时，可参考故障显示提供的信息，迅速查明故障原因。

结语

依据文章上述的内容，可以得知PLC和变频调速设备的应用带动了我国工业企业的发展，并推动了工业系统的改革发展进程，其已经成为了港口机械电气安全控制的发展趋势，因此，相关的工作人员必须要深入的了解该项设计技术，将理论和实践完整的结合在一起，不断的探索其电气安全控制的设计方式，强化港口机械的照明设计内容，让港口机械电气功能趋于稳定，保障其工序的安全，让其达到港口机械电气设计的工作标准，从根源上提升港口机械电气安全控制系统的性能。

参考文献：

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（作者单位：日照港船机工业有限公司）