港口机械电气自动化技术与控制探讨

杜朋 国投中煤同煤京唐港口有限公司

港口电气自动化是现代化港口建设的组成部分，主要针对港口电气设备的管理以及运行过程中的自动化控制。电气自动化的实现需要港口机械设备与自动化控制系统的有机整合。自动化控制系统需要通过继电器、定时器、触点开关、接触器来实现对港口机械的控制，而这些电气设备则需要集成人工智能与自动化操作管理系统的控制平台进行操控。从实际的应用情况来看，港口机械主要以起重机械为主，具有非常突出的特征，所以机械的电气自动化控制实现难度较低，具有非常广阔的应用前景，能够极大提高港口机械的工作效率，促进港口现代化建设。

一、电气自动化控制技术概述

（一）电子自动化控制理念

如今电气自动化控制理念已经渗透到社会发展的众多领域。电气自动化控制不仅提高了机械管理效率，同时还降低了机械控制的人力资源投入。电气自动化控技术理念主要表现为两个特征。其一，对机械进行统一的监测管理，能够极大的提高机械操控效率。不仅如此，基于电气自动化控制技术，能够改变传统机械控制复杂的流程，降低操作难度。机械操控人员可以通过控制系统，批量进行机械的操作，降低管理难度[1]。其二，利用电气自动化控制系统，可以对机械工作状态进行监控，能够避免机械运行过程中发生故障，对于降低机械维修成本具有非常高的价值。所以，推广和普及机械电气自动化是未来发展的主流趋势，需要加以重视。

（二）电气自动化控制技术特点

电气自动化控制技术的特点主要表现在其对机械控制管理的优势上。首先，机械电气自动化技术能够利用编程软件实现机械的自动运行控制，不仅机械操控更加精准，同时还可以提高机械的运行速度，使其创造更大的效益。其次，利用电气自动化控制系统进行机械的管理，管理中心能够通过指令和数据反馈来管理机械的运行，相较于人工机械操控，反应速度更快。最后，机械自动化控制系统可以节约机械管理投入的人力资源，自动化管理界面操作方便，降低了机械操控难度，随着自动化管理技术与人工智能技术的进一步发展，将会使自动化水平更上一层楼。

二、基于PLC的电气自动化技术与控制

（一）应用于港口门式起重机

PLC（编成软件）应用于港口机械的自动化控制，是当前港口机械电气自动化控制的主要方式。不仅技术成熟，而且能够保障机械的高效精确运转。将PLC 应用于港口门式起重机，即使起重器高强度作业频繁进行操作，也能够保障起重机械运行的稳定性，不会发生程序混乱或者机械失灵的情况[2]。在实际应用中，需要提前在门式起重机主令控制器上进行程序的编写，通过预先设置的程序，控制相关电子元件的工作，完成对起重机械的操控管理。

（二）应用于港口集装箱桥式起重机

桥式起重机与港口门式起重机存在一定的差别，不仅操作更为复杂，而且桥式起重机的电气控制系统数据交互频繁，设备分布范围广。采用PLC 进行港口桥式起重机自动化控制，需要进一步细化PLC 数据，使其能够在不同的机械运行状态下，根据实际需要发布相应的控制指令，驱动电气系统完成对机械的自动化控制。在桥式起重机发生故障时，系统能够针对PLC 数据进行检测，追溯故障发生原因，为起重机械的检修提供参考。而且利用起重机系统站之间的数据共享，可以极大提高对于港口机械的协调控制水平，为港口机械自动化管理提供良好的基础。

三、散货装卸自动化技术与控制

（一）集装箱装卸自动化

港口每日都需要进行海量货物的装卸工作，集装箱的装卸工作需要不同港口机械配合进行。利用自动化技术不仅能够实现单一机械的精细控制，同时还可以利用自动化控制系统完成港口机械的配合运行。最早的自动化运行港口与1993 年荷兰建成投入使用，随后我国也开始着手这一技术的应用。自动化港口可以通过港口机械的自动运行完成集装箱的自动化装卸，提高港口机械的运行速度[3]。随着科技的不断发展，港口自动化装卸将完全依靠人工智能进行控制，利用准确的定位和各种机械设备的协协同作业，提升港口的货物装卸效率。

（二）散货自动扫描与控制

港口不仅需要进行集装箱的装卸作业，同时还存在大量的散货，这些散货形态不一，在装卸上会存在一定的困难。人工装卸能够有效的对散货进行保护，避免装卸过程中对货物造成破坏。自动化技术应用于散货的装卸中，关键技术在于对散货位置和装卸方式的判定上。因此，解决散货数据收集与分析能力，是实现机械自动化装卸的关键[4]。自动扫描技术能够通过激光测距、摄像头图形采集等先进技术，对散货进行抓取和装卸，不仅能够保障操作的精准性，同时还能避免对货物造成损伤，大大提高了散货装卸的效率。

四、结语

综上所述，港口机械主要起重设备和装卸工具为主，这些设备主要作业任务则是对港口集装箱和各种货物的装卸与运输。机械自动化技术的应用可以取代人工进行机械的控制，在节约人力资源的同时提高机械的工作效率和精准性。随着人工智能技术逐渐在港口自动化控制系统中的应用，港口机械设备自动化水平将会进一步提高，带动港口机械运转效率不断增长。