杨培周 董力维
天津川丰电气技术有限责任公司 300459
摘要：在港口设施设备的控制终端应用电气自动化技术，对设施设备运行效率的提升有着重要的作用，并且能够在根源上提升港口设施设备的性能，是我国未来港口建设与发展的重要技术举措。本文从港口机械设备电气自动化控制的意义出发，对港口机械设备电气自动化控制技术进行阐述，并对电气自动化技术在港口机械设备中的应用进行了分析。
关键词：港口机械设备，电气自动化，控制
1. 港口机械设备电气自动化控制的意义
机械设备是工业化生产的关键，电气自动化技术与控制的应用，实现了机械设备的低成本高效生产，显著提升工业生产水平。在港口机械生产中，企业需提高对电气自动化技术与控制的认识，结合港口机械的传统生产模式，通过设计优化使港口设备具备自动化功能，并在生产中引入电子自动化技术，为港口生产提供更优质的机械设备。
在以往我国对港口机械设备进行建设的过程中，为了节省一定的成本对技术的投入并不大，这导致跟一些发达国家的港口机械设备电气自动化水平相比，我国目前仍然具有较大的差距。电气自动化水平比较低是我国港口机械设备面临的主要问题，如今其效率已经无法满足日益增长的进出口贸易量的需要。想要使得港口在经济建设与增长中的作用可以充分发挥出来，就应从电气自动化核心技术 PLC在港口机械设备的应用开始。港口机械设备的工作效率和其安全性都可以通过该技术得到提高，从而确保港口的效率可以满足进出口贸易需求。
2. 港口机械设备电气自动化控制技术
（1）机械设备电气自动化控制技术应用于港口的现状
机械设备电气自动化被运用于各个领域后，我国港口装卸运输过程中也开始采用了机械设备电气自动化技术，在很大程度上提升了港口的运输效率，然而由于我国机械设备电气自动化技术起步较晚，因此机械设备电气自动化的研究和应用水平比较低，与发达国家相比还具有一定的差距，这主要表现在当前我国港口机械设备电气自动化设备的基础性设施较差，没有形成统一且较为完善的一套自动化控制流程，除此之外，在港口电气自动化控制的过程中对计算机技术的应用也存在不足，因此我国需要加强电气自动化技术的研究和应用，提高我国港口的自动化水平。
（2）机械设备电气自动化控制技术设计思路
根据设计理念，电气自动化控制技术在应用中可以实现总线监测、集中监测和远程监测的功能，在实际操作过程中，通过一个处理器，连接各机械设备电气化装置，实现对各个机械设备电气化设备的集中控制和管理，这样的控制结构比较灵活，能够广泛应用各个领域，但需要注意的是，各个领域有其特殊之处，因此将电气自动化控制技术应用于具体的领域时，需要根据具体情况进行应用。
3.电气自动化技术在港口机械设备中的应用
（1）在客滚升降桥当中的应用
港口当中的装卸设备是港口当中PLC电气自动化技术应用最为广泛的设施设备，由于装卸设备的体积庞大，通过传统的机械手段非常难控制，通过电气自动化技术能够对这些设备进行精准的控制，同时还能够解决港口设施设备控制当中一些顽固性问题。在这里我们以港口当中最常见的一种装卸设备——客滚升降桥为例，对其中PLC电气自动化技术的应用进行详细分析。
从电气自动化控制下客滚升降桥的运行原理来看，总电源需要经过码头当中的电网，之后流经电缆卷筒中心的花环，之后在传递到机房配电柜当中的自动空气断路器当中，最后通过隔离开关将电能传递到各个运行机构当中。整个控制电路由PLC可编程控制设备和变频设备所共同构成。从控制原理上来看，PLC可编程控制器可以向设备传达动作指令，例如上升、下降等。PLC可编程控制器向输出模块当中的中间继电器进行信号输入，进而利用中间继电器对客滚升降桥的上升、下降等动作进行直接的控制。同时，PLC可编程控制器还可以对客滚升降桥进行全方位的保护，例如向客滚升降桥当中传达超限、过流、过压以及联馈等保护性信号，保证装船机在安全的状态下运行。
（2）在胶带运输机当中的应用
在以往的电气自动化控制系统当中，胶带运输机当中的控制系统为分布式的控制结构。从整个控制系统的构成来看，该控制系统由控制站点、现场控制设施和现场检测设施所共同组成。这种方式虽然也能够对胶带机的工作状态进行全面而细致的控制，但是由于各个控制模块之间相对较为分散，一旦其中的某个控制模块出现问题，很有可能会导致整个控制系统的瘫痪。另外由于分散式控制结构当中所涉及的元件较多，在维修工作当中存在着一定的难度。以PLC为基础的胶带运输机控制系统，充分实现了系统的集成化管理，整个控制系统全部在监控中心当中运行，监控中心内部包含监控服务器、监控屏幕以及监控人员，当设备出现异常工作状态时，工作人员能够对胶带运输机的异常工作状态进行快速响应，进而对其进行优化调整。这种PLC控制系统以TCP/IP协议为基础，通过以太网来完成控制指令的传达。以太网是目前传输速率最快的方式，但是受到距离的影响较大，如果控制中心与设备之间的距离过远的话，会给控制信号的传输带来一定的阻碍，因此现场技术人员在实际工作中要对集中控制装置和数据交互与通信之间的距离进行控制。如果受到现场条件的限制，控制中心的传输距离大于1100m时，需要在控制系统当中加入中继器，这样才能够充分提升数据交互工作的时效性，对设施设备进行精准的控制。
（3）在集装箱桥式起重机当中的应用
港口当中的集装箱桥式起重机的设备分布相对来说较为广泛，系统当中的数据交互性较强，因此在PLC控制系统的搭建过程中也要对其进行网络化的处理。使PLC控制器与桥式起重机的系统驱动器之间形成一种信息共享机制，从而提升设备关联控制的效率。PLC控制器在桥式起重机当中的应用价值主要是故障排除的及时性。当桥式起重机发生故障时，PLC的数据以及驱动器内部会出现相应的故障显示，这样现场的技术人员就能够依照系统所显示的异常数据，对设备当中出现的故障进行及时排除。此外，PLC技术能够对桥式起重机当中的故障信息进行存储，并对这些数据进行充分的整合，进而降低设备故障发生的概率。
结语
综合以上分析，想要保证港口在经济增长中的作用得到完全的发挥，就必须先保证港口的安全性和效率。在电气自动化技术与控制中，港口企业需为港口机械设备配置自动化功能，在港口机械设备生产中应用电气自动化技术与控制，提高港口机械设备生产质量。电气自动化技术可以很好地提高港口的工作效率和安全性，且同时满足了现代化港口建设中的自动化、智能化、大型化的需求，为港口在经济增长中作用的发挥提供了切实的保障。
参考文献
[1]李磊, 张照. 港口机械电气自动化技术与控制[J]. 内燃机与配件, 2019, 280(4):244-245.
[2]陈琛. 港口设备电气自动化技术的应用与探索[J]. 科技与创新, 2019(6):156-157.
[3]冯国辉. 港口机械电气自动化技术与控制探讨[J]. 名城绘, 2019(2):437-437.