港口大型机械电气自动化技术的应用要点

殷继冰

盘锦港集团有限公司第一分公司 辽宁盘锦 124211

1 机械电气自动化控制技术应用于港口的现状

机械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，然而由于我国机械电气自动化技术起步较晚，因此机械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[1]。

2 港口大型机械电气自动化技术的应用要点

2.1 港口机械的自动化功能设计

在电子自动化技术与控制应用背景下，港口机械企业不仅要注重机械设备生产制造的自动化，还需注重港口机械本身的自动化生产，通过优化设计，使其具备自动化功能，满足港口生产的需求。以某港口机械企业设计生产的胶带运输机为例，港口机械企业以胶带运输机的实际运行为基础，在设备内部引入现场控制系统，该系统由现场控制模块、现场检测模块与控制中心三部分组成，可与胶带运输机应用现场的监视屏、港口监视中心与操作人员的装置连接，实现港口生产的自动化。为保障胶带运输机的自动化功能有效落实，该港口机械企业引入PLC 控制器，配置TCP/IP 协议，在胶带运输机运行期间，可实时采集运输参数，利用以太网进行数据通信，实现胶带运输机的实时控制，提高港口机械设计水平，为港口生产提供先进设备。

2.2 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]。

2.3 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进行人工操作。

2.4 散货装备自动扫描与控制技术

能否对料堆的队形分布、最大高度、最小高度进行实时的动态监测，会直接影响到散货装卸作业的完成质量。在传统的工作模式当中，大多是通过肉眼观察的方式得到相关数据，虽然有些数据也能够借助摄像机等工具进行更加准确、更加高效地获取，但仍然不能够保障数据的精确性，会使所获数据与真实数据之间产生较大的误差。料堆轮廓自动检测技术能够对这些问题进行很大程度的完善，它是利用激光测距的方式将目标定位系统安放在抓斗卸船机以及斗轮堆取料机当中。此外，还能够保障所获数据的真实性和准确性，可以为作业的高质量完成提供强大的数据支持，减少作业完成所耗费的时间成本，提高作业效率。

（1）抓斗卸船自动化扫描与控制。它能够对目标物体进行确认并明确该物体的位置、形状，在此基础上还原物体。同时，如果能够合理运用抓斗卸船自动化扫描与控制技术，还能够同时识别多个目标，对船仓内物料的分布有一个更加全面的了解，保障作业任务的顺利完成。

（2）斗轮堆取自动化扫描控制。这一技术和卸船机有着非常明显的相似性，它们都是通过TPS 所提供的各类数据将这些信息和数据同PIC 技术提供的各类数据进行紧密的结合，针对立体画表面落实各类还原算法，从而得到具有一定真实性和准确性的料堆位置以及立体形状的相关信息[3]。

3 结语

港口运输对于国内外货物贸易有着关键性的意义，港口吞吐量的大小直接影响到了国内外货物贸易量是否能够上升。上个世纪90 年代以来，通过机械电气自动化技术的应用和改进，当前港口货物识别效率和货物装卸速度明显提升，这使港口的运转效率得到了有效提升，显著地推动港口的发展和建设，极大地增加了港口的每年货物的吞吐量。对于国内外经济贸易往来具有促进作用，因此研究机械电气自动化控制技术在港口中的应用非常必要。