摘要：在科学和信息技术不断进步的背景下，电气自动化技术的应用范围越来越广，给人们的工作及生活都带来了极大的便利。港口建设对国民经济的发展具有重要意义，新时期积极加强港口机械电气自动化技术研究势在必行。本文首先对电气自动化控制技术进行了简要概述，并详细探讨了PLC电气自动化技术与控制和散货装卸自动化技术与控制。
关键词：港口机械；电气自动化技术；控制
1港口机械电气自动化技术的概述
港口设备电气自动化技术最早起源于西方国家，其关键技术主要包括交流变频化、设备自动化控制以及无线数据传输等。随着电气自动化技术的不断成熟以及港口电气设备运行环境的更加复杂，现阶段现代港口自动化技术取得了长足的发展。PLC 技术，是指利用数字化以及模拟化的方式进行数据信息的输入和输出，通过指令转换装置实现了对机械设备的操纵以及对生产过程中的控制。
2 PLC技术的发展
PLC技术在我国的起步较晚，但是由于其操作的简便性以及功能的丰富性，使得PLC技术在我国港口电气自动化发展的过程中得到了极为广泛的应用。企业只需投入较少的资金，就能够实现PLC技术多种功能的同时运用，也就是说，普PLC技术具有极高的性价比。PLC技术的另一大优势便是其自带负荷，也就是说PLC技术在设备上的运用能够实现对设备的驱动。现阶段，PLC技术在港口设备的应用主要包括门式起重机、胶带运输机以及集装箱桥式起重机等方面。图1简要展示了PLC技术的工作原理。
图1
3实现港口电气自动化的技术
选择恰当的零部件时，需要准备足量、多类型的零部件。港口设备的零部件选择十分严格。首先，在进行产品设计之初，需要注意购置大小、类型规格统一的零部件以及元器件，需要准备相应的备用零部件，确保设备出现故障时，相关工作人员能够第一时间对设备进行零部件更换以及维修，确保设备在极短时间内就能够投入正常使用，保障港口的工作效率。
在进行元器件选择时，优先选择使用要求符合国家标准的电子元器件，最好选择可替代性强的电子元器件，从而确保电子元器件在出现故障后能够及时对其进行更换。另外，港口设备所处环境温度变化及湿度较大，倘若电子设备元器件对温度的适应能力差，也会影响整个港口设备的工作可靠性。
4 PLC电气自动化技术与控制
在PLC技术逐渐发展成熟，因此其在港口设备电气自动化的发展过程中应用极为广泛。PLC技术功能性比较强，可以适用于多种工作环境，工作人员在面对不同的使用要求时，可以自行选择相应的模块进行组合，从而使得PLC技术的应用更加广泛。
港口胶带运输机电气自动化系统设置为分布式控制结构。整个系统的中央控制室以及集中控制装置以TCP/IP协议作为依据、以以太网作为信息传输途径实现控制中心与现场控制站的信息传输与交互。同时，对于交互距离大于1200m的控制站，操作人员可以在系统中增设中继器，提升数据传输稳定性，避免远距离及其他因素对数据传输造成的破坏。
通过将PLC技术应用于港口集装箱桥式起重机上，能够实现PLC数据、驱动器内部故障、起重机系统故障的说明，在驱动器内部进行相关参数的设定能够实现技术的输出，设备在运行时间、接触器操作次数以及制动器工作次数进行统计，并以相关的数据作为依据进行维修，能够保障整个港口集装箱桥式起重机的正常运行。
5散货装卸自动化技术与控制
5.1集装箱装卸自动化技术
世界首座自动化运行集装箱码头为荷兰鹿特丹港ECT码头，于1993年正式建成并投产。此后的几年中，香港、新加坡、德国以及日本等都展开了集装箱自动化运行建设。针对德国以及荷兰自动化码头来讲，其构建过程中将各种组合应用技术应用在了堆场，如自动化导向车、轨道式龙门吊等；堆区另一端的外集卡装卸控制应用了遥控吊具、远程人工操作等技术和设施。新加坡码头在构建中，将高架式自动化场桥应用在了自动化堆场，其优势在于拥有较小的自重，可以实现精确定位等，因此针对水中桩来讲具有更高的应用价值，但是其缺陷在于仅适用于内集卡作业。香港的HIT码头以及日本东京码头在构建的过程中所采用的自动化技术主要为轨道式龙门吊等半自动化技术，因此运行过程中仅能采用大车自动化作业方式，在内、外集卡自动化装卸中需要利用人工操作。我国高桥2期码头于2006年建成，作为我国的首个集装箱自动化堆场，其运行过程中不仅能够实现精确定位和科学的激光测量，同时还能充分的应用图像等先进技术，这一码头成为世界首座内、外集卡全自动化对箱、落箱的港口。
5.2散货装备自动扫描与控制技术
在散货装卸作业中，针对料堆的堆型分布、最大和最小高度进行实时监测至关重要，在此基础上还应严格遵守有关规则展开计算，只有这样才能够更加科学合理的确定后续操作的作业参数。以往上述数据都是通过估测和肉眼观察的方式来获取，部分数据在获取的过程中采用了摄像机等工具。在此基础上形成的数据严重缺乏精确性，很容易受人为情绪、时间、气候等客观因素的影响，人为失误会导致数据形成较大的误差，故此在实际操作的过程中容易引发各种严重的事故，如船体受损、堆场地面损坏、沉船以及翻船等。所以，在港口散货装卸作业中合理应用料堆轮廓自动检测技术至关重要，而在这一过程中，有助于设备自动化的实现，包括斗轮堆料机、卸船机和装船机等。根据激光测距原理，将目标定位系统安装于抓斗卸船机和斗轮堆取料机中，可以将其检测器件的功能充分发挥出来；将激光扫描仪安装于装船机中，能够更加高效的实现目标检测作业。
6港口机械电气自动化技术的未来展望
尽管当前PLC技术在港口设备电气自动化方面得到了广泛应用，但是其仍然容易受到温度、湿度等环境限制以及强大磁场的影响，导致在进行指令传输时出现程序错误。因此，在未来的发展过程中，PLC技术的研究重点便是如何提升其稳定性和可靠性。首先，需要提升PLC技术的抗干扰能力，对PLC技术在设备上的应用进行简化，避免安装操作失误等情况的存在；其次，对其进行智能化改善，实现可编程逻辑控制器技术与分布式控制技术的有效结合。
结语
综合全文，随着当前港口工作量的提升以及工作范围的扩大，借助电气自动化技术进行设备改革已经成为了港口工作的重点，借助电气自动化技术进行设备的自动化控制能够有效实现工作效率的提升。现阶段，我国的电气自动化控制设备技术还不十分成熟，因此在实际工作过程中，可以通过提升设备设计可靠性、选择恰当的零部件以及元器件来实现稳定性的提升。通过建设稳定性强、可靠性高的港口设备，能够显著提升我国港口的发展以及经济的进步。本文针对我国广泛应用的PLC电气自动化技术及散货装卸自动化技术与控制展开了探讨，希望为我国港口的未来建设奠定一定的理论基础。
参考文献：
[1]姚立权，赵春雨，王伟.港口区域大型机械电气自动化研究[J].中国设备工程，2018（19）：166-168.
[2]费文豪.试议港口设备电气自动化技术的应用[J].科技创新与应用，2018（22）：153-154.
论文作者:郑欣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/26
标签：技术论文; 港口论文; 电气自动化论文; 设备论文; 过程中论文; 作业论文; 零部件论文; 《基层建设》2019年第16期论文;