程福鑫
营口新世纪集装箱码头有限公司，辽宁 营口 115007
摘要：近年来。港口行业在我国发展十分迅速，港口电气自动化是实现港口运行自动化及港口电气设备操作管理的系统，其系统的建立是在触点开关、接触器、定时器、综合应用继电器的基础上创造出自动化操作、人工智能管理系统，从实际出发解决港口管理问题。
关键词：港口；大型机械；电气自动化；技术应用
引言
随着港口的快速发展，大型机械已经成为了当下港口发展中不可或缺的组成部分，但是人工操作与发展方式已经无法满足实际的机械操作需求，加快引入与应用电气自动化技术，助力大型机械电气自动化操作与控制是当下港口发展的重点。因此，对于电气自动化技术在港口大型机械中的应用进行探讨具有重要意义。
1智能化发展
在港口机械制造行业，计算机技术、人工智能技术在制造生产环节的应用，不仅可提高生产质量与效率，还可实现数据共享，从整体规划港口机械制造计划，推动港口机械制造的有序化与规范化发展。细化来说，在港口机械制造领域，电气自动化技术与控制的智能化发展体现在以下几点：第1，智能化设计。在港口机械设计中，港口机械企业可引入可视化技术与遗传算法，利用可视化技术构建港口机械的三维模型，为港口机械设计提供便利；利用遗传算法整合港口机械的电气化功能，替代传统人工计算模式，将港口机械的电气系统功能集中于一个处理器，简化港口机械的结构，为港口机械的生产加工提供便利。第2，智能化管理。在港口机械制造中，技术人员可在生产中引入机器学习、神经网络、可视化等先进技术，在港口机械制造管理中心的显示屏中，以图表形式展示港口机械的生产现状，实现生产参数的智能化管理。同时，技术人员可结合港口机械制造过程的管理数据，利用机器学习实现港口机械生产的无人化，推动工业生产的智能化发展。第3，智能化诊断。在港口机械制造中，生产设备不可避免地出现运行异常或故障问题，港口机械企业可在生产线中配置精密传感器，采集生产设备的各项运行参数，在生产设备的运行负荷、电流、压力等参数出现异常时，可自动报警，并停止港口机械生产，提示值班室，运维人员可根据精密传感器提供的数据，精确判断故障部位，结合历史故障数据，分析故障类型，采取合理故障排除措施，实现智能化诊断。
2港口大型机械电气自动化技术的应用
2.1散货装备自动扫描技术的应用
对于港口散货卸装工作，对料堆的分布和高度要进行实时监控，通过相应的监测数据再进一步计算，保证为以后的机械设备工作提供可靠的依据。对于以往的工作，通过肉眼观察或者估算的方法得到所需数据，或者在摄像机等工具设备的基础下得到数据，但是，这些数据的准确性较低，在人为因素、时间、气候等影响下，会出现大量失误情况，在港口的操作过程里会出现堆场地面、船体、沉船、翻船受损的问题。所以，在港口散货装卸的过程中灵活运用自检技术，可以有效使有关设备实现自动化，提高检测工作的质量。但是，对于散货装备自动扫描技术，在大型机器设备的应用中主要有两个方面：1）在电气自动化技术的应用下，实现抓斗卸船自动化扫描。在机械运行中，经过自动化检测技术和激光测距技术实现对目标的检测识别工作，比如对整个船体和船舱的高度识别和对内部设施的检测等。2）在电气自动化技术的应用下，可以控制并扫描斗轮堆取。与卸船机相同，电气自动化技术在实际的应用时也需要通过TPS进行扫描，同时要配合控制室内的远程终端、数据库信息等。
2.2PLC技术在港口胶带运输机中的应用
传统的港口胶带运输机分布较为分散，因此在对胶带运输机进行监管和控制时，除了需要建立以现场检测设备、控制站以及现场控制设备为核心的现场控制系统外，还需要设立监控屏幕、操作员系统、服务系统等多个部分来共同组建港口胶带运输机的集中控制体系，为了更好地实现集中管理和控制，通常需要设立集中控制器，集中控制器通过网络接收控制站信息，并处理和分析，然后对信息进行反馈。在集中控制器和控制站点进行信息传输的过程中，运用以太网进行信息传输非常关键，然而使用以太网传输信息的过程中，以太网对于信息传输的距离有一定的限制，因此在集中控制器与各个站点的距离过远的情况下，还需要设立中继器，确保信息传输的稳定与准确。
2.3散货装备自动扫描技术的应用
在港口散货装卸工作中，实时监测料堆的高度与分布情况非常重要，之后结合相应的监测数据来进行深入计算，确保可以为后续的大型机械开展作业提供必要的依据。在以往的工作中，主要采取肉眼观察或估算的方式来获取相应的数据，或者基于摄像机等工具来获取部分数据，这些数据的精确性不足，容易受到气候、时间以及观测者自身情绪等因素影响，最终可能会存在比较大的误差，进而容易在港口操作过程中容易诱发翻船、沉船、船体或堆场地面损坏等问题。因此，在港口散货装卸的实际工作中，如果可以灵活地运用对聊轮廓自检技术，那么可以使装船机、卸船机与斗轮堆料机等相关设备实现自动化功能，这时候可以更好地发挥各种检测部件的实际检测功能，增强了目标检测作业的质量与效率。而对于散货装备自动扫描技术而言，其在港口大型机械中的应用，主要表现在如下两个方面：一方面，基于电气自动化技术的应用，可以实现抓斗卸船自动化扫描。在港口大型机械运行期间，通过应用激光测距与自动化检测技术，可以对于船体和船舱位置等多个目标进行识别与检测，如对船舱和舱底的高度进行识别，或者对船舱内部物料的类型以及实际情况进行仔细检测等。另一方面，基于电气自动化技术的应用，可以实现对斗轮堆取进行自动化扫描与控制。
该电气自动化技术同卸船机相同，实际应用中需要应用TPS来进行扫描，期间需要配合控制室中远程终端、数据库信息以及中央控制服务器等来对所处理的各种数据进行传递与保存，如可以对立体化堆料图形进行充分展示等。
2.4自动装卸技术
自动装卸技术最早运用得国家是荷兰，在20世纪90年代鹿特丹港口建立了ETC码头，这极大地提高了码头集装箱装卸的效率，因此日本、新加坡以及我国的香港随后也开始运用自动装卸技术，各国运行自动化装卸技术的情况不尽相同，其中德国和荷兰采用的是同种方式，这两个国家在堆场中使用自动化导向车、轨道式龙门吊进行装卸，而使用人工操作设施和遥控吊具技术对外集卡装卸进行控制；新加坡则在自动化堆场中使用了高架式自动化场桥技术，这一技术仅仅适用于内集卡作业，应用范围比较有限，但具有能够实现精准定位的优势；在中国香港和日本则建设的则是轨道式龙门吊等半自动化技术，这样的设计使得在装箱过程中只能通过大车自动化运转，不仅如此，在内、外集卡装卸过程中均需要需要进行人工操作。高桥2期码头应用了图像等先进技术，能够实现精准定位与科学化的检测，是我国首座自动化堆场，同时也是世界首个内、外集卡全自动化对箱、落箱的港口。
2.5应用于集装箱桥式起重机
对于港口中所用装卸桥电气系统而言，其涉及到比较多的交互数据，相应的设备分布范围也比较广。通过在该电气系统中应用PLC，有助于进一步完善PLC的运行状态数据、控制命令与给定信号等相关内容，而由PLC和系统驱动器所共同组建成的信息共享系统也具有相对较强的完善性，在增强设备关联控制有效性方面的优势非常显著。通过将PLC技术应用于集装箱桥式起重机的电气自动化控制系统中，可以对PLC数据、驱动器颞部故障以及系统故障等进行全面、有效说明，结合系统实际运行中所显示的数据，可以使相关工程技术人员在日常工作中及时发现、排查与解决系统运行的相关故障问题，这在增强设备与系统运行可靠性与稳定性方面的优势非常突出。在实际的运行中，需要在驱动器内部设置相关的重要参数，可以为技术输出奠定良好条件，同时PLC技术的合理应用，可以对驱动器的相关运行数据以及故障历史信息等有关故障信息进行有效存储，这样可以在全面统计各个机构实际运作时间、制动器累计工作次数、吊具开闭锁次数以及接触器实际动作次数等相关运行的实际参数的基础上，确保更好地明确系统的运行情况，这样可以增强设备以及系统运行的可靠性。特别是基于CCMS发展背景，可以构建一个良好的适宜人机沟通与交流的系统界面，使相应操作者可以及时了解与掌握系统的实际运行情况，基于转接光缆转换器与直接连接等相关背景，PLC和系统远程站之间可以实时共享系统运行的相关数据，这样可以增强了系统网络数据的准确度与透明度，增强了系统的灵活性与准确性，有助于使相关操作人员更加准确地使用与控制系统。
2.6港口机械的自动化生产加工
在以往的人工机械生产模式下，港口机械普遍存在精度与质量问题。在机械设备生产的规模化、参数化与自动化背景下，港口机械生产问题尤为突出。针对该现象，港口机械企业需将电气自动化技术与控制引入港口机械的生产加工中，利用机械设备替代人工操作，提高生产精度，降低生辰成本。在电气自动化技术与控制中，生产人员可在计算机内输入港口机械器件的生产参数，由计算机控制机械设备以该制造参数进行生产，使生产的港口机械产品表现出高度的一致性，减少残次品的出现率。例如，某港口机械企业在生产门式起重机时，引入PLC技术，通过可编程逻辑控制器，编制门式起重机的生产流程，生产人员可根据客户的个性化需求，适当调节参数，改变可编程逻辑控制器中的程序参数，快速生产符合客户需求的高质量门式起重机，为港口机械企业创造更高的经济效益。
2.7PLC在港口胶带运输机集控系统中的应用
港口运行发展的经济效益主要受港口胶带运输机集控系统的安全性和可靠性影响。通过PLC实现对集控系统集中控制与综合保护，企业电视系统、调度电话系统与PLC系统的结合，可以创造一个完整操作调度网络，最终实现对所有集控系统的掌控，提高货物运送效率。
结语
从上述内容可以了解到自动化控制技术的应用对于港口装卸和自动扫描检测的重要作用，因此在港口建设的过程中应该加强对PLC控制技术以及其他自动化技术的研究和运用，增强港口自动化的程度，进而提升港口的运转效率，是港口达到更大的经济效益。
参考文献
[1]林卫国，徐长生，徐志刚.港口机械结构应力实时监测系统研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2017（2）：289-292.
[2]何钢，李琳，黄亦翔，等.基于ZigBee无线传感网络的港口机械监测系统[J].机电一体化，2016（4）：52-56.
[3]左岳全，陶林.港口机械电气自动化技术与控制研究[J].科学与财富，2016，8（5）：752.
[4]孙亮.浅谈自动化技术在起重机械上的应用和发展[J].建筑工程技术与设计，2018（4）：168.
[5]徐柏程，陈坤，董静，姜合营.自动化技术在起重机械上的应用和发展[J].建筑工程技术与设计，2018（25）：771.
[6]程广恩.港口机械电气自动化技术与控制探讨[J].中国设备工程,2018(18):224-225.
[7]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.