自动化控制系统在港口散货装卸设备中的应用

【摘 要】21世纪以来，全球的现代化信息技术和自动化科技迅猛发展，由此出现的自动化控制系统被广泛应用。目前，我国众多产业都利用了自动化控制系统进行相关工作，大大提高了工作效率和工作质量，减少了对物力和人力资源的浪费。我国现在的港口散货装卸设备也采用了全自动化控制系统，对于码头货物运输效率提升和港口发展起到了一定的作用，基于此，论文对自动化控制系统在港口散货装卸设备中的应用展开了深入分析。

【Abstract】Since the 21st century， the modern information technology and automation technology have been developed rapidly in the world， and the automatic control system is widely used. At present， many industries in China have made use of the automatic control system to carry out related work， which has greatly improved the working efficiency and quality， and reduced the waste of material and human resources. At present， the port bulk cargo handling equipment in our country also adopts the full automatic control system， which has played a certain role in improving the efficiency of cargo transportation and port development. Based on this， the paper makes an in-depth research on the application of the automatic control system in the bulk handling equipment in the port.

【關键词】自动化控制系统;散货装卸;港口

【Keywords】automatic control system; bulk handling; port

【中图分类号】U44                                 【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2018）12-0173-02

1 引言

现代化信息技术和自动化控制科技的快速发展给港口的散货装卸工作提供了新的机遇，随着自动化控制系统被普遍应用于我国的港口货物卸载事业中，我国的码头运输事业进入一个快速发展的阶段，使港口有关产业的发展也迈向了一个新台阶。自动化控制系统是具有很强的综合性的技术，需要很多技术的支持与维护。因此，应该对其进行深入研究，使其更好地服务于我国港口散货装卸工作。

2 自动化控制系统应用在港口散货装卸设备的必要性

自动化控制系统是一种综合性很强的现代化科学技术，目前应用于我国的很多行业，对相关行业的可持续发展起到了促进作用。众所周知，目前我国大力提倡发展自动化控制系统的设备，以提高工作效率，促进各行业的现代化发展。近年来，随着我国社会经济的不断发展，各行业在工作中逐渐实现了以现代自动化、智能化控制为主的新型工作流程和工作模式。在这种社会背景下，该系统使港口散货装卸工作得到了良好的发展契机，使我国港口装卸事业迈向了一个全新的台阶。自动化控制系统作为一种全新的智能化应用技术，其应用于港口散货装卸设备中，具有很多传统设备所不具有的特点和优势。其应用操作的简便性、智能化，信息处理的快速性和准确性都使其在散货装卸工作的应用中保持了较好的优势，提高了散货装卸的工作效率[1]。同时，采用自动化控制系统进行港口散货的装卸工作，不仅能够提高工作的运行效率，而且大大缩减了相关人力、物力，节约了相关成本，实现了港口货物装卸工作的全新面貌。

众所周知，对于很多港口来说，散货装卸的效率是其必须要考虑的问题，而港口散货装卸设备是提高散货装卸效率的重要因素。目前，港口散货装卸自动化控制设备在水路运输系统中的广泛应用给散货装卸工作带来了全新的工作流程和工作体系，而传统的散货装卸工作主要依靠于人力和普通的装卸设施，在面对很多货物的装卸时，如煤炭、矿石等，往往会造成船舶装卸时间长，船期延误等不良后果[2]。另外，人工操作的散货装卸设备，其应用安全与工作效率完全依靠工作人员的工作经验和熟练度，如果相关人员的专业操作不够熟练，那么就会造成货物卸载的延误，给相关的船只和企业带来一定的不良影响[2]。为了改变这种现象，促进港口散货装卸工作的高效性，很多企业引进了自动化控制的装卸设备，这种设备以计算机网络技术、自动化控制技术和智能辅助技术为基础，具有很强的综合功能性，为港口散货装卸作业的高效、快速、便捷流通提供了支撑力，同时也形成了一体化综合性的工作模式和工作流程。目前我国的港口散货自动化控制装卸设备主要有全自动散货装船机、全自动散货抓斗卸船机、全自动斗轮堆取料机等，同时，我国研究人员也正在对相关设备进行进一步研究与开发，实现更高水平的散货装卸设备的自动化控制，相信我国的港口事业会进入一个高水平发展的阶段[3]。

3 自动化控制系统在港口散货装卸设备中的应用

3.1 港口散货卸船系统

港口散货卸船系统基本采用全自动抓斗卸船机，这种设备是利用激光来识别船舶所在的位置、船舱的位置、舱口的高度以及舱底的深度等，实现多个目标的自动监测和识别。港口散货卸船系统的工作流程：第一，使用目标位置扫描系统（TPS）对船舱进行扫描，辨识舱口的边缘，计算出舱口的位置和尺寸，然后将数据传回总指挥中心，将船舶数据与数据库中卸船任务进行比对，判断是否为要卸船的船只。第二，使用TPS对船舱内料堆进行扫描，获得堆形数据，将数据返回中央控制室分析后，确定具体的取料点。第三，中央控制室根据TPS传回的舱口数据和船舱內料堆形数据，控制大机移动和抓斗移动、起降等，利用抓斗卸船机实现自动化卸船工作。第四，为了降低船舱的损毁率，在自动抓斗卸船机工作到安全阈值时，停止自动卸船，改为人工卸船，对舱内进行彻底清仓作业。目前，从港口散货卸船的安全性考虑，我国很多港口采用全自动抓斗卸船机，需要专人操作，司机需要踩着脚踏板控制设备的运行，一旦司机松开了脚踏板，卸船设备会立即停止工作，这样保证了船舱免受破坏和人员的安全。港口散货的卸船流程实现自动化，提高了卸船的效率，大大降低了人工成本，增加了港口码头的经济效益[4]。

3.2 散货装备自动化扫描和控制技术

在散货装卸操作中，实时监视作业料堆高度、堆型是十分必要的，同时，按照相关标准进行精确计算之后可为港口后续操作提供重要数据支持。在港口装卸操作中人们获取的数据信息有的是用肉眼观测的，有的则需应用機械设备进行测量。为了确保数据信息的测量和获取不过多受外界环境的干扰，可以将料堆轮廓自动检测技术应用到港口散货装卸作业操作中，利用激光测距原理，在港口斗轮堆取料机中安排定位系统，完成对目标作业的检测。第一，抓斗卸船自动化扫描控制。在TPS的内部往往具备两个偏转镜，在偏转镜的作用下能够将发射的激光有效反射回来，反射回来的激光会被激光接收器接收。之后通过精密性仪器的测量能够计算出发射光、反射光之间的时间差，进而精准计算出物体和激光器之间的距离。在偏转镜的作用下能够实现对目标物体的连续扫描，了解目标物的三维位置数据信息[5]。第二，斗轮堆取自动化扫描控制。斗轮堆取自动化扫描控制技术在实际应用中和卸船机操作一样，一般都需要借助TPS进行扫描操作。在扫描操作中，TPS会将数据信息发送到相应的取料机上，经过取料机的处理来获取更多数据信息。之后应用立体化表面还原算法获取整个料堆的形状、位置信息等，在综合利用各类数据的情况下向人们展示立体化堆料图形。

3.3 可编程逻辑控制在港口除尘方面的应用

对于输送煤炭资源的港口，在其间堆放的煤炭随风扬尘变化会带来一系列环境污染问题。这类环境问题的一般治理方式是应用高压喷枪定时洒水清理，一方面能够防止粉尘的飞扬，另一个方面在夏季的时候能够降低煤堆温度、减少煤炭自燃现象。可编程逻辑控制在港口除尘中的应用能够在确保除尘质量的基础上实现对洒水操作的及时控制，降低港口除尘工作强度。可编程逻辑控制系统可以通过分布式I/O结构的应用实现对整个上位机操作画面的控制和监督，帮助相关人员更好地了解泵房内部水泵的工作状态、系统压力、水池状态等，为港口顺利生产和运行提供重要支持。

4 结语

综上所述，对港口区域大型机械自动化控制进行完善能够在一定程度上减少港口区域工业发展成本费用，在港口发展的过程中减少其对周围环境的污染和破坏。本文借助最新技术形式提出了一种港口区域大型机械电气自动化控制工作的抗干扰分析模型，为港口区域大型机械化发展提供了重要支持。结合当前港口区域大型机械自动化控制发展现状，提出RTG技术、可编程控制器、装卸自动化等技术在港口大型机械电气自动化发展中的应用，旨在能够更好地促进港口自动化发展。

【参考文献】

【1】左玉石.自动化控制系统在港口散货装卸设备上的开发与应用[J].中国科技博览，2015（5）：34

【2】冯佳悦.港口散货全自动装卸设备的研究与开发[J].科学与财富，2015（5）：84

【3】包起帆.港口散货全自动装卸设备研究与开发[J].中国机械工程，2016（08）：67

【4】王朝瑞.基于组态化工控网络的散货装卸控制仿真系统的设计与开发[D].上海：上海海事大学，2016.

【5】张春意.关于散货港口自动化多系统架构研究[J].工程技术，2015（7）：12.

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