岸边集装箱桥吊电气控制系统

彭伟 薛琪

【摘  要】伴随当前经济发展速度进一步加快，物资集散的速度也在加快，导致在港口物流方面的发展速度也逐步加快。在港口当中桥吊是使用非常频繁的一种设备。由于当前港口业务发展的速度加快，桥吊在使用过程中的需求量也在进一步增加，桥吊工作主要是用于进行港口集装箱的运输，需要重视桥吊系统的电气控制工作，在实际操作的过程中保证岸边集装箱桥吊的工作需求得到满足。

【关键词】岸边集装箱;桥吊;电气控制系统

1岸边集装箱桥吊电气控制系统的组成分析

对港口业务当中的控制层进行分析，主要是联动台和驱动器共同组成的。岸边集装箱桥吊电力控制系统当中主要是由俯仰机构、大车机构、小车机构，俯仰操作台、起升机构等相关机构设备共同组成的。桥吊电气控制系统当中，基层的结构主要包含了一些管理层、控制层、执行层等。联动台可以有效的对桥吊进行操作，以方便的控制，并且和司机室的触摸屏连接。监控层主要可以监控所有桥吊的动作，起重机的管理系统主要通过联动台对监控层的驱动器进行管理，并且对收集到的信息进行处理，向司机室的屏触摸屏当中发送相应的数据信息。

1.1硬件组成

具体分析岸边集装箱桥吊电气控制系统及硬件主要有以下几个部分：首先是控制硬件，其核心是PLC。PLC具有可靠性高而且集成度高等诸多优点，在对PLC进行选择的过程中一定要重视其相关外设能够符合桥吊操作的要求，并且对PLC指令进行编写，通过规范的编程语句。对整个电气设备进行控制，保证符合现场的具体情况，并且与现场的总线相连接，加强通信管理，对桥吊的操作进行有效的控制。其次为监控硬件，主要包含了工业触摸屏、桥吊监控及管理系统当中的相关硬件。

1.2控制柜组成

具体分析电气控制系统控制柜的硬件主要分成以下几个部分，首先是PLC控制柜和低压配电保护柜、控制柜当中设置了很多接触器和开关，如果出现开关信号闭合，可以对故障点的位置进行准确的判断，可以让现场出现故障的概率大幅度降低，专门用于对PLC的操作进行支持。将屏蔽和接地等设计好，就可以进行后续操作，桥吊运动机构控制柜在应用的过程中可以防止桥吊在操作的过程中出现电气闭合等情况。要在绝缘层当中进行屏蔽电缆的设计，主要是可以将低压信号线连接起来，并且在各个分站与PLC、CPU之间进行有效的通信，这样就可以加强继电器隔离的配置，有效的对控制柜的运行进行管理。需要注意在操作的过程中对控制柜的硬件构成进行规范化管理，合理地控制，依照岸边集装箱桥吊操作过程中的具体要求进行配置，根据要求合理的进行电抗器柜、逆变柜、整流柜的设置。辅助控制柜使用的主要是指系统构成的方法。在控制桥吊电气控制系统当中，一定要注意对辅助系统的性能指标进行有效的把控。低压控制柜当中往往配置了一些控制合断的按钮、急停开关以及复位按钮等，这些按钮的配置主要用于进行管理和控制。岸边集装箱桥吊系统控制的过程中，其硬件主要包含了操作箱的部分，主要是司机室当中的操作台，可以跟着小车进行运动。司机室在移动的过程中，专门配备了拖令系统，操作台可以利用PLC远程控制的方式对电气房当中的信号线进行有效的管理和控制，通过光纤进行信号传输，向联动台进行指令的下发。

2岸边集装箱桥吊电气控制系统方案

2.1吊具自动控制方案设计

吊具自动控制设计的过程中需要重视的内容很多，在实际操作的过程中主要是依照电子减摇技术保证整个吊具自动化的控制实现。电子减摇技术在应用的过程中主要可以分成间接和直接式两种。直接式电子减摇技术在操作的时候不需要从桥吊的小车上进行吊具或者套头的设计，使用的主要是减摇方程式的控制方式，在实际管控的过程中通过方程式依照小车运动的具体情况合理的进行减速或者加速，间接式电子减摇技术在操作的过程中首先需要对摇摆进行有效的测量，并且依照摆动的幅度情况合理地对桥吊小车的操作进行控制，在小车上进行传感器的安装，通过这些传感器采集数据，并且配置专门的红外传感器，再利用这些红外传感器对小车的摇摆信息进行瞬间采集。

2.2桥吊自动作业方案设计

对岸边集装箱桥吊电气控制系统进行分析的过程中，发现桥吊在自动化工作的条件下，不需要人为进行相应的操作。桥吊当中的吊具在自动化控制系统的操控下可以自行进行自动化着箱、闭锁以及提升等相关动作。桥吊当中的小车在集装箱的上方自动运动，在运行的过程中依照自动化控制的程序进行循环操作。在控制的过程中，一定要注意进一步对运动轨迹进行优化，在驾驶室当中依照实际情况进行定位参数的输入，并且将自動化控制的功能启动，将自动化控制作用充分的发挥出来。

2.3PLC系统控制方案设计

在桥吊电气控制系统当中PLC属于核心部件，岸边集装箱桥吊控制室PLC需要遵循以下原则，首先需要遵循实施原则，保证电子控制系统能够实时性地进行操作，保证数据传输的实时性。其次为可靠性的原则，PLC运行的过程中一定要保证整个系统的可靠性，确保桥吊操作的安全。第三是经济性原则，PLC自动化控制系统设计的过程中一定要保证成本最优化对系统的相关流程和设计方案进行有效的优化简化。最后需要重视发展原则，由于岸边集装箱桥吊工程正处于快速发展的状态，会很快更新，PLC控制系统当中一定要配置相应的空间，以便后期进行发展和改进。

3岸边集装箱桥吊电气控制系统的变频结构

变频结构在整个岸边集装箱桥吊控制系统当中主要指的是变频调速的方式，可以保证电气系统在运行的过程中达到电气控制系统的信息化要求，合理的进行变频调速结构的设置，具有非常重要的意义。在控制的过程中主要是用矢量控制的方式，对变频调速的精度范围等进行拓展，可以对电气控制系统所发出的指令进行快速的响应和执行。在整个电气控制系统当中进行三相交流异步电机的安装，将电机的供电频率改变，用于进行调速控制。在三相交流异步电机运行的过程中还需要注意，对磁通量进行有效的控制，以便保证变频调速的节能性。在设计的过程中使用励磁系统用于进行磁通量的补偿，保持磁通量处于不变的状态。在变频系统调速运行的过程中，磁通量不变，频率低于额定频率，可以让变频调速结构的电动势降低，通过恒转距等方式进行调速。

4岸边集装箱桥吊电气控制系统的传动系统

岸边集装箱桥吊电气控制系统当中，传动结构是非常重要的，一定要合理的进行传动机构的选择，用于对电气控制系统当中的电机进行有效的管理，对制动调速启动等各个步骤进行细化，确保桥吊操作过程中的可靠性和安全性。传动系统当中的变频器起到关键作用，通常而言，岸边集装箱桥吊电气控制系统当中，变频器所控制的传动系统可以同时联用多台机械设备，通过传动系统基础对变频器的容量进行计算，还可以对大惯性负载启动过程中变频器的容量进行计算，依照负载的具体需要对变频器的容量进行规范，保证整个桥吊电气和自动化控制系统的安全、稳定运行，符合集装箱运输的需要。

结束语

在岸边集装箱桥吊电气结构当中，传动结构和变频结构是非常关键的，能够有效的保证桥吊操作的稳定性和可靠性，让岸边集装箱运行的效率提高符合当前我国港口业务发展的具体需要。加强电气控制系统，可以防止安装集装箱运输时产生风险和错误，将电气控制系统的稳定性和安全性等作用充分的发挥出来。

参考文献：

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（作者单位：上海振华重工股份有限公司长兴分公司）