(神华粤电珠海港煤炭码头有限责任公司 广东省珠海市 519050)
摘要:电气自动化技术在当今及可以预见的发展时期中,都是一项具有十分广阔的发展空间和应用场合的技术,这项技术对于提高港口设备装卸货物的效率具有十分重要的意义,必将大大提高港口设备自动化的水平。我们必须十分重视电气自动化技术在在港口设备上的应用。
关键词:港口电气;自动化;发展现状;技术分析
引言
保证港口的健康发展是当前社会发展亟需解决的一个重要问题。而港口电气自动化的发展更好地满足了经济发展的需求,实现港口电气自动化发展,可以对港口电气设备进行智能化控制,从而提高港口运行效率,推动社会经济的更好发展。港口电气自动化已经成为主要的发展趋势,无论是在何种设备的操作过程中,都离不开电气自动化技术的应用电气自动化技术中包含的种类较多,我们主要论述了PLC技术的应用,通过该技术的应用,使港口设备的自动化迈向了更高的水平。
1、PLC工作原理及发展现状概述
1.1PLC发展状况概述
PLC是可编程逻辑控制器的英文简称。PLC通过储存器作用于内部程序来执行用户指令。用户指令的类型具有多样性。具体包括算数操作、逻辑运算、顺序控制等指令类型。同时PLC对机械化设备进行可控性操作是有其特殊的方式的。具体是通过输入与输出来操作来实现的。输入与输出具体包括数字形式与模拟形式两种形式。
PLC的本质是一种计算机网络设备,这种计算机网络设备在电气自动化领域的应用是十分广泛的。其硬件组成是十分复杂的,其中包括两大模块:功能、通信模块,除此之外还有为模拟数字输入输出方式设计的接口电路,还有进行编程作用的储存器,还包括中央处理单元,电源装置等。随着国家对PLC发展的投入的增加,PLC在工业控制领域的应用越来越广泛。
当前国内PLC的发展具有性能优势多元化的特点。其性能优势首先体现在操作的简便可行方面。操作简便可行性强。其操作的简便可行性体现在编程语言的应用上,其编程开发过程简便,用时短,同时程序调整的限制因素较少。同时程序的调整不需要停止电气设备的正常运行操作。生产过程已经实现了产品的标准化,产品生产的批量化,板块化。用户可以根据实际需求,根据系统设置的具体需求,来灵活的选用各种硬件设备装置,安装自己需要的操作系统。同时PLC操作系统的接线过程也是简便易行的,系统接线包括内部接线和外部接线两部分,外部接线是其系统安全高效运行的重要保障。
1.2PLC工作原理概述
PLC工作原理具体包括输入采样、程序执行、系统输出刷新三个关键步骤。样本数据的输入采样是通过扫描方式来实现的。然后通过内部结构进行数据存储。采样后的数据最终会被输出到用户程序。在输入过程中要确保输入的脉冲信号的宽度,以保证数据读入的完整有效性。在程序执行过程中用户程序的扫描是有严格的程序的。用户程序各个逻辑语段的连接最终成为了扫描线路。系统输出刷新是对PLC执行的刷新。完成前一段数据的锁存电路之后,再对其他外设进行驱动。
2、PLC的特点
2.1使用方便,编程简单,采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而无需计算机知识,更利于传统电气技术人员的学习与应用,因此系统开发周期短,现场调试容易。另外,可在线修改程序,改变控制方案而不拆动硬件。
2.2能适应各种恶劣的运行环境,抗干扰能力强,可靠性强,远高于其他各种机型。
2.3PLC系统的网络化与数字化
PLC技术的产生与科学发展,能很好地与DCS技术进行充分地融合,创新发展成为一种全新的Fes控制系统该系统,该系统不仅保留了原有系统的丰富特性,而且还实现了工业生产自动化技术的全面发展,令系统内数字化、自动化、智能化的控制实现了进一步综合与强化的应用,未来该系统技术还会继续拓宽港口货物装卸生产中的广泛应用,并进行不断的完善与更新。
3、PLC在港口胶带运输机电气自动化中的应用
胶带运输机是码头作业的最主要运输设备之一,现在以胶带运输机为例介绍PLC在港口自动化的应用情况。
胶带运输机在港口工作现场中的应用价值主要体现在:对控制系统的整体运行情况进行合理的监视与控制。在当前技术条件支持下,PLC逐步发展至PCC控制阶段,主要表现为建立在PLC集中控制系统基础之上的,融合调度电话系统以及工业电视系统的完整监督控制网络。在胶带输送机运行系统中,依赖于对PLC控制系统的灵活应用,使得港口货物的运输作业的效率能够得到合理的提升,对于降低胶带运输器运行期间的设备事故发射率而言也有极为重要的作用。
典型的码头PLC胶带机控制系统是由中控室主PLC系统,各个变电所分PLC系统组成的一个冗余控制形式的PLC控制系统。PLC设备系统自身的组成主要有:电源模块,机架,CPU模块,以太网通讯模块,ControlNET网通讯模块,数字量输入模块,数字量输出模块,模拟量输入模块、SST Profibus-DP通讯模块。整个控制系统是以以太网形式组成,以环网为基础,服务器,大机触摸屏,分站的操作站等都是依托在这个环网上工作。中控室、各变电所、泵房洒水系统等多个部分以环网的形式连接,中间任何一个节点断掉,该网络能依然工作。环网连接介质为单模光纤。
安装在以太网设备有:实时数据服务器,IO服务器,客户端,变电所操作终端,大机触摸屏,PLC以太网模块以及交换机。
整个港口胶带运输机电气自动化系统采取分布式控制结构,主要构成要素包括两个方面:其一为现场控制系统(主要包括控制站、现场控制装置、以及检测装置这三个方面);其二为集中控制系统(主要包括服务器装置、操作员装置、监控中心、以及现场监视屏这几个方面)。中央控制室内布置集中控制装置,基于TCP/IP协议,在以太网网络支持下实现与现场控制站的数据通讯与交互工作。在此基础之上,针对数据通讯交互距离在1200.0m以上的控制站而言,相互之间除需要通过以太网网络进行连接以外,还需要通过增设中继器的方式,巩固数据交互效果。
现以皮带机启动为例说明整个PLC控制系统的优越性,码头装卸船流程启动之前皮带机启动需要具备的条件有:总急停信号已复位、变电所变压器故障已复位、皮带急停故障已复位、大机急停地面皮带信号已复位、皮带硬件故障已复位、远程选择故障已复位、操作箱急停故障已复位、电机故障已复位、电机制动器故障已复位、拉绳急停已复位、重跑偏故障已复位、张紧故障已复位、撕裂故障已复位、打滑故障已复位、溜槽堵塞故障已复位、制动器未打开故障已复位、液偶超温故障已复位、电机超温故障已复位、减速机油位低故障已复位、皮带启动综合故障已复位、制动器运行中施闸故障已复位、伸缩头急停故障已复位,这么多的条件参数由PLC控制系统通过控制程序有机地结合起来,实现全程自动化控制。充分体现了系统的优越性。
4、我国港口电气自动化发展展望
随着信息化和自动化的不断深入,我国港口电气自动化的时代一定会出现在不久的将来。而要想尽早的实现港口电气自动化,需要做到统一协调,突出重点。既要在各个港口的电气自动化建设上实现建设统一的电气系统和设备,保证能够在最短的时间内将港口电气自动化的建设进程加快,同时在整齐划一的提高我国港口电气自动化水平的基础上,我们还需要集中人力、物力进行技术攻关,争取早日建设出与国际接轨的港口电气管理。同时,在专业化码头和装卸设备上,通过采用高新技术来改良提高现有的运行管理水平。只有这样,我国港口电气自动化的发展才能够走出国门,走向世界。
结语
综上所述,电气自动化控制技术作为一项快速发展的高新技术,在我国工业领域中的广泛应用,必将能够进一步推动我国工业现代化的发展,研究电气自动化控制技术的意义十分重要。
参考文献:
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