港口机械电气自动化技术与控制分析

陈茜

摘要：本文介绍了机械式电气自动控制技术的现状、技术理念、主要特征和设计思路，并分析了PLC控制技术在港口机械电气设备控制中的应用。最后，分析了机电自动化技术在大宗货物自动装卸中的应用以及在货物识别自动管理中的应用。

关键词：港口货物装卸;自动化技术;控制技术;应用研究

0引言

机械设备是工业生产的关键之一。电气自动化和控制技术的使用实现了高速、高效机械设备的生产，并大大提高了工业生产水平。当前，电气自动化和机械设备控制技术已应用于港口航运、航空航天、医疗、建筑、轨交、桥梁等许多行业，以促进智能化和自动化工业制造的发展。

1港口机械电气自动化发展的现状

随着经济的发展和技术的进步，越来越多先进的技术和设备开始在我国工业领域得到广泛应用，这刺激了我国港口工业的发展。逐渐地，电气自动化技术开始在我国港口重工制造业中使用。机械电动技术的使用大大提高了生产效率，但是在应用过程中也出现了许多问题。我国目前的电气技术水平仍然落后于发达国家，尽管大多数端口已开始使用机电自动化技术，但是由于计算机控制和监视的应用水平较低，所以仍需要改进机械设备的硬件和软件性能，从而弥补设备功能和稳定性的不足。因此，我国港口技术的自动化仍需要进一步提升。

2电气自动化控制技术

2.1电气动化控制技术理念

电气自动化控制技术可以应用于工作的方方面面，并具有强大的控制管理功能。该项目的概念具有两个主要特征：首先，电气自动化控制技术可以在现场执行相对完整的监控工作，整个监控过程灵活、可操控，故障较少，具有重要的价值。其次，电气自动化控制技术可以执行高效的中央监视功能，实现远程监督管理各个机械设备运作，这对整个系统的统筹规划和监督管理具有重大意义。因此，在建立用于电气自动化管理技术的IC框架时，需要结合实际情况不断优化相应的设计方案，以发挥更大的作用。

2.2机械电气自动化控制技术设计思路

根据项目理念，电气自动化控制技术可以在应用中实现总线监控，中央监控和远程监控功能。与控制相比，这种控制结构更加灵活，可以在各个领域广泛使用，但是要注意的是每个区域都有自己的特殊特性，因此在特定领域应用电气自动化控制技术时，必须根据指定条件和实际情况进行应用。

3PLC技术在港口机械电气自动化中的应用

3.1PLC分析

PLC是可编程逻辑管理器的英文缩写。PLC主要使用存储器来执行用户指令，并以数字电路和模拟电子技术管理机械设备。PLC操作的相对简便灵活易修改，在机械设备中使用PLC使机械操作更容易，机械设备运转维护更便捷。PLC语言运用梯形图和程序块编程简单易上手，对于熟练的PLC工程师而言，编程过程耗时不长，还能举一反三。同时，编程水平受到的限制也较小，安装PLC相关软件的时候，用户可以根据自己的需要来选择，如图1所示。

3.2PLC技术在港口集装箱桥式起重机中的应用

集装箱桥式港口起重机的电气系统不仅分布广泛，而且数据是可交互的。在系统中应用PLC技术可以使系统更完整，并有助于提高连接设备的效率。PLC技术在港口集装箱桥式起重机电气自动化技术中的应用可以实现PLC数据的功能，并智能地分析系统故障。基于此分析，技术人员可以在日常工作中增强解决问题的能力，提高机械设备的稳定性。

3.3PLC技术在港口门式起重机中的应用

PLC技术在港口门式起重机中的应用可以使起重机长期保持稳定，并且可以避免操作失败或突然灵敏度失常的情况出现。在实际工作中，操作员只需控制PLC的输入和输出，并监视相应的电压和电流。当PLC输出端子信号显示为24V时，表示正常操作状态对应于门式起重机PLC外围输出的状态。在这段时间内，可以触发接触器线圈中的继电器以启动设备的内部工作机制[1]。

4港口机械电气自动化技术与控制的应用

4.1港口机械的自动化生产加工

在过去的手动电动机制造中，港口机械通常在精度和质量方面存在问题。在机械设备生产的规模化、参数化和自动化的背景下，港口工程问题尤其突出。为了应对这种现象，港口工程公司需要对港口设备的生产和处理实施电气自动化技术创新和管理，使用机械设备代替人工操作，提高制造精度，并降低人工成本。在电气自动化技术和控制领域，生产人员可以将端口电动机的生产参数输入计算机，然后计算机使用这些生产参数控制要生产的机器和设备，从而使生产的产品和端口机器具有高度的一致性和减少缺陷的能力。产品外观和运行速度都必须高标准、严要求。例如，一家港口工程公司制造门式起重机时，引入了PLC技术，并且使用可编程逻辑控制器来制定门式起重机的制造过程。控制器中的程序参数允许生产高质量的门式起重机，这些定制化的起重机可以快速满足用户需求，并为港口业务获得更高的利益回报[2]。

4.2港口機械的自动化功能设计

在电子自动化技术和管理应用的背景下，港口机械企业不仅应着重于机械设备生产的自动化，而且还应着重于港口机械的自动生产，以及优化设计以使其能够发挥功能，自动化技术以满足港口的生产需求。以港口工程公司设计和制造的输送带为例。港口工程公司根据皮带输送机的实际运行情况，在设备内部实施现场控制系统。该系统由三部分组成：现场控制模块、现场审核模块和控制中心。它可以连接至安全带监控屏幕，端口监控中心以及操作员的设备，以自动生成端口。为了执行传送带的自动功能，港口机械公司引入了PLC控制器并配置了TCP/IP协议。在传送带运行时，可以实时收集传送带参数，并且可以使用用于数据传输的以太网来实现实时皮带控制，完善港口设备设计，为港口生产提供现代化技术[3]。

5散货装卸自动化技术与控制

5.1自动扫描技术

处理散装物料时，检测料堆类型的实时分布以及料堆的上下高度非常重要。过去，此类操作只能通过人工的经验来判断，行业内大部分都认可这样的方法。但是，毫无疑问，这种方法有一定的局限性并且不够精准。人工判断时，很容易受到人为主观因素、气候和其他因素的影响。一旦人工判断不正确，尤其是评估误差很大时，这将导致随后的操作失误甚至可能造成严重的事故。因此，在装载和卸载过程中自动扫描和检查载荷至关重要。

5.2自动装卸技术

自动装卸技术最早是在荷兰使用的。1980年后，鹿特丹港口建立了ETC码头，大大提高了码头集装箱的装卸效率。日本、新加坡和香港也使用了自动装卸技术。各国自动装卸技术的运行情况不尽相同，德国和荷兰使用相同的方法，两国都使用自动引导车辆和轨道门式起重机来装卸船厂，同时使用手动控制和远程控制技术，检查外部卡车的装卸。新加坡使用先进的自动化高架技术。该技术仅适用于卡车内部操作，应用领域有限，但具有可以到达确切位置的优点。在中国香港和日本，建立了半自动技术，例如门式起重机。这种结构使得在包装过程中使手推车的操作自动化成为可能。此外，内部和外部卡车都必须手动装卸[4]。在中国，根据用户需求，运用全自动控制技术和半自动控制技术，可减少港口人员的配置，并能实现全港口中央监管控制。

6结束语

行业趋势影响下从事电气自动化技术和管理的港口机械制造商越来越多地为港口机械配置自动化功能，在港口机械生产中应用电气自动化技术和控制，大大提高了港口机械的生产质量，并结合技术发展趋势以促进电子和智能集成的发展。这样的先进港口机械生产将发展成为更高品质的港口重工机械。

参考文献：

[1]邓浩.港口机械电气自动化技术与控制研究[J].湖北农机化，2020（04）：184-185.

[2]白锦妍.港口机械电气自动化技术与控制研究[J].内燃机与配件，2020（02）：259-260.

[3]兰健.港口机械电气自动化技术与控制分析[J].装备维修技术，2020（01）：103.

[4]李磊，张照.港口机械电气自动化技术与控制[J].内燃机与配件，2019（04）：238-239.