浅谈PLC在港口生产自动化系统中的应用

浅谈PLC在港口生产自动化系统中的应用

李晓宁刘志勇

天津市川丰电气技术有限责任公司300459

摘要：全球经济一体化趋势的不断推进，使得国际和区域交流日益密切起来，其中港口作为交通运输的重要枢纽和对外交流的重要窗口，其重要性日趋凸显。同时信息化时代的到来，也使得港口自动化水平得到显著提升。利用PLC对港口生产自动化系统进行改进，能有力的提升港口生产系统自动化水平。文章以港口生产自动化系统为例，分析了PLC在港口生产自动化系统中的应用策略，对港口生产系统自动化实践有一定指导意义。

关键词：PLC；港口生产；自动化系统

0引言

PLC的快速应用使得在近年来被广泛应用于各个生产领域，改变了传统自动化技术的不足，对实现新型工业自动化具有重大现实意义。港口生产过程中涉及大量生产自动化系统，包括如起重、传输、固定、除尘、消防等系统，应用PLC能有效减轻港口生产劳动强度、提高生产效率、提升运营安全水平。文章就PLC在港口生产自动化系统中的应用进行探讨。

1PLC概述

PLC（ProgrammablelogicController）是一种以计算机技术为基础的数字逻辑运算控制装置。传统继电器在现工业控制领域中已无法满足高精度、较复杂、多点控制等要求，因此PLC的出现使工业控制带来新的革命性发展，由于PLC通过计算机来改变控制过程，并具有稳定性好、抗干扰能力强、体积小、组装灵活、编程简单等优点，因此广泛应用于工业控制领域。随着PLC技术的不断突破性发展，这种装置的功能已经不仅局限于逻辑控制功能的范围，而且还能实现数据运算、数据处理和数据传输等功能，使其在计算机工业控制领域占有一定地位。

2PLC在港口生产自动化系统中的应用

（1）在港口门机吊装系统中的应用

在港口运营中，门座式起重机（简称门机）是重要的装卸机具，门式起重机包括支持、开闭、大车、变幅、旋转几个机构，完成起升、行走、变幅、旋转等动作进行装卸工作，其结构较为简单，仅用单一的中型PLC即可实现自动化控制。各动作部件通常利用三相交流异步电机驱动，此外还包括变压器、开关、接触器等设备，由于门机工作随机性较大，同时工作环境恶劣，因此需要在自动化系统中加入众多保护功能、故障诊断功能、报警功能等，同时还需要完成各种启动、停止动作的控制。如起升机构的动作包括上升运转和下降运转，其中下降运转包括电动、反接制动、再生制动等状态，可以利用PLC与操作手柄主令控制器、电机综合保护器、输出中间继电器、报警装置等相接，利用PLC实现整个门机的集中控制。为防止出操作人员错误操作造成危险，可以运用PLC内部保护继电器为所有的限位保护设置实现闭锁运行机制，当达到限位点后操作自动中断，即便重新送电、在不复位时也无法继续原向运行，同时还可以设置自动复位、过流、过载、缺相等保护措施。

（2）在港口皮带运输系统中的应用

在港口皮带运输系统中，可以利用PLC来实现整个皮带运输系统的集中监视控制，并实现系统的综合保护。如利用PLC将集控系统、调度电话系统、视频监控系统等结合起来，构建起一个完整的集控网络，实现对整个港口皮带运输系统的遥测、遥信和遥控，有效的提高整个皮带运输系统的安全性、可靠性和工作效率，能极大的减少现场操作人员数量，降低设备故障处理时间。在港口皮带运输系统自动化控制体系中，可分为现场控制和集中控制两部分，利用PLC构建分布式控制系统，现场控制包括控制站、现场控制设备、现场检测设备，集中控制包括监控中心、操作员、工程师、服务器等，现场控制与集中控制利用有线或无线网络进行数据通信，利用各类传感器、控制器实现场场操作与数据采集任务。利用PLC构建港口皮带运输系统自动化控制体系，集控中心可以通过网络实现现场生产的监控管理，及时采集、处理皮带运输过程的各项数据，能有效确保人员和设备安全，而操作人员仅需在集控中心即可完成皮带运输机的监视与控制工作。

（3）在消防除尘系统中的应用

在港口生产过程中，往往会产生大量扬尘，不仅造成巨大的环境污染，还会影响港口生产的正常进行。此外，港口存在大量自动化系统和大量货物，即便设置大量人员也不可能全方位监视现场消防状态，极容易滋生消防隐患。在传统的港口除尘中，通常采用人工喷枪洒水除尘的方法，能有效防止扬尘污染，但需要投入大量人力。利用PLC构建港口除尘自动化系统，将现场电控箱与集控中心除尘监控主机相连，通过现场监视器、传感器采集港口生产现场扬尘状态数据，同时还可以采集现场消防数据，并利用传感器监控泵房设备工作状态，包括水泵工作状态、水压、流量、水位等数据。通过消防数据、扬尘数据、泵房数据等的采集，及时获取扬尘、消防、泵房等方面的信息，并利用喷洒系统、报警系统、控制系统等，实现扬尘消除、异常报警、自动灭火等动作，能有效提高消防除尘工作效率，确保港口环境和生产安全。

3PLC在港口生产自动化系统中的发展趋势

（1）PLC网络控制技术

PLC有着很强的数字计算能力，也能够实现较强的数据管理能力。譬如在散货码头上，可以利用集中控制和分布控制两个控制系统来对控制整个港口。PLC控制系统具备实效性高、安全可靠以及容错能力强等优势，只需要一个控制主机即可实现整个系统的运算，并通过分布系统来连接和控制所有网络通信及信息数据，大大提升了港口信息通信的自动化水平，并且通过工控管理网络还可以实现港口各部门间的互联互通，提供相关信息数据给管理人员，真正做到PLC的现场管控功能，并推动港口自动化逐步朝向高效率和高可靠性的方向发展。

（2）PLC实时监控和在线管理功能

PLC系统在港口自动化中的应用，可以利用其实时监控系统来对港口现场作业相关设备予以全面控制，从结构上可以将其分为硬件设备和软件系统两大部分。硬件设备中主要是用以安装PLC控制系统，用来采集和整理设备作业运营过程中的数据信息，并与上层管理系统加以连接，实现相关数据的向上传输，完美地和管理系统进行组合；软件系统则主要是监控系统，并由此生成相应的应用系统，主要用于有效组织相关数据库，及时对作业现场的各种故障现象进行报警处理，并参与到港口生成运营的全过程当中，另外，在线管理系统则肩负着保障港口操作人员安全的职责。

结语

PLC是目前港口生产作业当中一种常见且有效的控制装置，自其诞生之日就备受人们的关注。随着信息技术、自动化技术等不断发展，PLC技术也得到了飞速的发展，并能够实现生产和信息管理的完美结合。可以说，这种微型化的控制系统已然成为工业生产领域中的重要系统之一，其在港口生产自动化中的具体应用，将其各种功效得到更为完美的展示，进一步拓宽了其应用范围。

参考文献：

[1]付建彬.刍议PLC在电气设备自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2015，（11）：180-181.

[2]张福沐.PLC在工业自动化控制领域中的应用[J].建筑工程技术与设计，2015，9（14）：149-150.