远程操控系统在港口堆取料机上的应用

2022-03-04徐振奇滕欣

工程技术与管理 2022年4期

徐振奇滕欣

1.山东港口集团日照港股份有限公司第二港务分公司，中国·山东日照 276800

2.山东港口日照港集团油品码头有限公司，中国·山东日照 276800

1 引言

现阶段中国大多数散货码头装卸设备普遍较老旧，整体现代化程度不足，这对国内港口作业造成了巨大影响。而加入远程操控系统之后，可以极大的提升码头设备现代化水平。该远程操控系统主要是建立在工业总线技术之上，而后借助PLC 及上位机软件，并通过工业电视监控系统的作用，实现对港口现场设备运行的监控管理，与此同时，在该系统作用下，极大地改善了以往司机狭小的工作环境，可以通过中控室内高效的完成各项操作工作。

2 港口堆取料作业远程操控系统基本框架

在远程操控系统中，涵盖了多个系统，比如RCMS系统、中控室RCCS 控制系统，此外，还有大机ACCS、CCTV 系统等[1]。在这些系统作用下，操作者通过操作台，集合各类输入输出设备，散货码头装卸司机便可在中控室更加直观、简便的操控，极大的提升了工作效率。如图1所示，为远程操控系统方案。

3 远程操控系统中的控制设计

3.1 控制系统总体设计

在远程操控系统中，主要的控制系统是由两套B&R PLC 组成，分别在中控室、大机中。由这两套PLC 组成一套独立的控制系统。在以太网协议作用下，使得中控室触摸屏和RCCS 系统建立了有效的信息互动关系；而中控室RCCS 系统和大机ACCS 系统的通信，主要是借助Ethernet Powerlink 协议实现；而ACCS 系统和大机电控系统间的通信，主要是借助Profibus-DP 实现（见图1）。

图1 远程操控系统方案

随着科学技术的不断提升，在工业控制和数据采集领域，为了提升数据传输实时性，目前主要采用的是开源实时通信技术Ethernet Powerlink。而为了满足现场层高速数据的传送需求，本系统采用了Profibus-DP，该技术可以实现主站读取附属站的输入信息，向附属站输送信息，并且这种操作具备一定的周期性特点。在此过程中，必须保证总线循环时间快于主站程序循环时间。Profibus-DP 除了能够保证周期性的传输用户数据之外，还能够满足智能化设备非周期性通信的需求，进而实现诊断、报警、组态。除此之外，Profibus-DP 还可以起到分散外部设备间的高速传输数据的作用，进而更好的为主—附系统、纯主站系统等不同的传输提供服务[2]。

3.2 人机交互操作

在人机交互操作方面，该系统主要运用了AS 自带的人机交互界面进行设计，从而满足于远程操控各项需求。对于具体界面模块图形的设计，则可以使用一些内部控件实现。操作人员可以根据自身实际需求，在触摸屏按下相应的按钮，对应的模块便会改变颜色、文字、属性等[3]，

3.3 控制程序

在B&R 平台中，Automation Studio 作为其中的配套软件，来满足控制系统的编写程序需求，同时，也可以更好的设计人机交互界面。对于整个控制系统的组建，则主要是根据硬件的组态和配置实现。Automation Studio 软件为B&R自动化组件提供了很好的编程环境，在实践应用中凸显了较多优势，比如项目结构非常清晰明了，自带诊断工具，同时，也涵盖了多种编程语言，这些优势在很大程度上，提高了项目的创建和管理实效性。

4 远程操控系统的具体操作

对于大型设备而言，安全操作非常关键，若从技术方面看，与本地操作相比，远程操控并无区别，但在很多司机主观意识中，认为现场操作更加安全。但随着科技水平的提升，借助现代监控设备，操作人员可以通过远程操作，这在很大程度上减少了人身在现场中的危险，更加安全、简便。在远程操控系统下，不仅能够发挥软硬件等设置，实现双重保护，与此同时，也减少了人为失误概率，有效降低了现场设备事故的发生。一方面，发挥硬件保护作用，这部分主要是借助CCTV 系统、RCMS 系统实现，保证现场情况得到实时监控。此外，在人机防碰撞功能以及保护，极大的提升了操作安全性。另一方面，软件保护上，系统程序会设置登录所需的账号、密码界面，确保只有获得权限的人员登录、操作。