PLC技术在港口机械自动化中的应用分析

【摘 要】近年来，随着每年港口货物的运输量不断增加，国内的港口吞吐量呈现出不断上升的趋势，这要求港口能够对装卸机械的性能进行改良，从而提高港口机械的运行效率，满足港口作业完成的基本要求。其中，通过PLC技术在港口机械自动化中的应用，能够有效改良原有的控制系统，显著提升港口机械的运行效率，因此，加强对于PLC技术在港口机械自动化中的应用，成为当前各港口事业发展的重要内容。本文通过分析PLC技术在港口机械自动化中的应用，阐述港口起重机的概念，并根据PLC技术对于港口起重机的实例改造，论述PLC技术在港口机械自动化应用中的发展前景，为PLC技术在港口机械自动化中的应用研究奠定理论基础。

【关键词】PLC技术;港口;机械自动化;应用分析

传统的港口机械设备大多数采用的电气控制为主的控制系统，这类的电气控制系统较为复杂，并且使用的操作比较麻烦，在使用的过程中容易发生故障，运行效率也比较低，对于资源的能耗消耗比较大，难以满足目前港口机械运输作业的基本要求。因此，为了能够更好的满足港口机械作业的基本要求，要求港机行业必须加强对于港口机械自动化系统的研究，通过应用PLC技术实现对港口机械自动化控制系统的升级与改良，有效提升港口机械的控制系统的稳定性，提高港口机械的运行效率，更好的满足港口运输发展要求。

一、港口起重机的相关论述

港口起重机是各港口港口机械必不可少的装卸设备，通过实现对港口起重机的操作，能够大大提高港口作业的执行效率，因此，港口起重机在港口运输作业中发挥着至关重要的作用。目前，国内外的港口起重机主要分为了三种类型的起重机设备，分别为桥式起重机、臂架式起重机以及小型起重机。桥式起重机主要的工作范围是针对于特定服务范围内的作用，在其运行的结构范围内完成对作业的相关作业。臂架式起重机主要是针对于空中作业，能够在上空或者设备的覆盖区域有效的完成相关的作业要求。小型起重机主要进行的是直线的作业，将货物沿直线方向进行起重。近年来，随着国内外港口事业的不断向前发展，每年的港口货物的吞吐量都在显著上升，越来越多的货物要求港口起重机等设备实现自动化、专业化、智能化的方向，减少人工操作，加快机械设备的工作效率，以满足港口货物运输作业的基本要求。因此，这也使得港口机械设备必须能够实现对于PLC技术的应用，提高生产效率，从而减轻人工操作的工作难度，以更好促进港口事业的发展。例如，港口起重机通过实现PLC控制技术的应用，能够实现智能化的计算机控制，显著提高了起重机的运行效率与生产效率，全面的自动化大大降低了人力劳动强度，满足了当前港口事业发展的要求。

二、PLC技术在港口机械自动化中的应用分析

（一）门座式港口起重机改造实例

1.门座式起重机改造方案

港口机械中的门座式起重机主要是绕线式电机为主，并且在使用的过程中容易因超负荷作业导致起重机故障频发。因此，对于门座式起重机的主要改造方案为将绕线式电机转变为变频式电机，并将传统的电气控制系统转变为给予PLC控制的PLC控制程序。由此一来，当其中机发生意外故障的过程中，PLC控制系统能够进行自动的检错，并根据检测的结果对设备进行故障维修，大大提高了起重机在进行作业过程中运行效率。

2.电气系统设计

对于港口门座式起重机的电气系统的改造主要包括对起重机照明系统、传动系统、控制系统、监控及供电等方面的改造，在改造的过程中，通过引入PLC技术，实现对控制系统的PLC技术化，建立全面的PLC控制系统，使得起重机在运行的过程变得稳定、可靠，并且能够保证起重机内的电磁制动装置在运行的过程中不会受到其他外界因素的干扰，实现稳定运行。

在对PLC技术进行应用的过程中，需要港口负责人能够对PLC控制系统的类型进行合理选择，需要充分的了解整个PLC技术在系统运用的过程中的基本原理与性能，同时要根据港口作业的实际情况选择适合的变频方式，以及对应用后的维护成本等方面进行综合分析。

3.基于PLC技术应用的门座式起重机改造

PLC技术对于门座式起重机控制系统的改造主要体现在对于起重机起升结构、变幅结构、PLC程序控制以及其他辅助系统的相关设计。在门座式起重机的起升结构的改造过程中，我们需要通过使用变频器实现对矢量的有效控制，这样能够大大减少门座式起重机在起升过程中造成的能源浪费、事故多发等问题。因此，在对PLC的程序进行设计的过程中，需要对起重机的起升结构进行改进，在设计过程中要考虑起升制动器受到起升机构启动所造成的影响，同时在设计的过程中，也要考虑起重机的遛钩问题。在起重机的变幅结构进行改造的过程中，需要对变幅系统的相关参数进行设置，并且要实现对于变幅机构的保护，减少外界因素干扰。同时，在对PLC程序控制进行设计的过程中，要绘制PLC运行的流程图，充分掌握PLC技术的工作原理，保证控制器的类型能够与PLC配置进行合理匹配。最后，对于辅助系统的改造要求能够对起重机操作台、以及工作人员的保护装置以及通讯系统、控制系统等方面综合进行改进，提升辅助系统的性能。

4.基于PLC技术应用的门式起重机调试

对门座式起重机进行PLC技术应用后，要对起重机的外观、电源等方面进行检测，并且能够进一步的分析起重机在运行过程中的运行状况，根据运行效率的数据对比，确保PLC技术应用后起重机能够显著提高了运行效率与起重机的工作效率。同时，对于改造后的起重机也需要检测起重机对于意外故障的发生率以及整个控制系统运行的稳定性，保证在PLC技术应用后，能够将PLC控制系统的优势发挥出来。

（二）應用前景

PLC技术在港口机械设备中的应用，大大提高了港口机械设备的工作效率。并且随着近年来对于PLC技术的研究以及PLC技术在变频调速方面的改进与改良，港口机械设备在使用的过程中不论是工作效率还是运行效率都得到了显著的提升，具体主要表现为，在PLC控制系统实现对于港口起重机的应用后，起重机的运行速度加快，升降速度也是大幅度提升，并且已经实现了对于起重机升降限位等运行的有效控制。

随着PLC技术在港口机械自动化应用越来越广泛，这要求港口相关人员在对港口机械设备进行PLC技术引入的过程中应当充分结合港口对于自动化控制系统的基本要求、了解港口机械设备的基本特性以及掌握系统工作的基本原理等多方面综合进行考虑，在市场中选择合适的PLC控制系统的类型进行应用，以更好的满足港口作业发展的实际需求。同时，为了能够的实现PLC技术在港口机械的自动化应用，国内外各港口也应当建立起完善的抗干扰系统，保证PLC技术在应用的过程中，整个控制系统不会受到外界其他干扰因素的影响。

三、结束语

综上所述，PLC技术在港口机械设备的自动化应用中变得越来越广泛，并且随着国内外各港口生产规模的不断扩大，传统的机械设备已经难以满足目前港口对于作业的基本要求，这也要求港机行业能够加快对于PLC技术的研究，实现PLC技术在港口事业中的全面运用，切实提高港口机械设备的运行效率，降低港口机械设备在运行过程中的故障发生率，由此促进港口事业及港机自动化的发展。

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[4]张勇.港口起重机PLC与变频控制技术的应用[D].华南理工大学，2013.

作者简介：胡克涵（1993—），男，汉族。