试论PLC的发展及其在港口电气自动化中的应用

摘 要：本文从PLC发展的角度入手，研究了PLC的发展及其优势，进而分别从港口电气自动化系统中的常见设备-门式起重机以及胶带输送机入手，分析PLC在港口电气自动化中的应用要点与价值，望能够引起各方人员的高度关注与重视。

关键词：PLC；发展；港口；电气自动化；应用

中图分类号：TM571

大量的实践工作经验显示：通过对PLC可编程逻辑控制器的灵活应用，促进其在港口电气自动化领域中的应用与发展，将PLC更加充分的与港口电气自动化系统中的关键设备充分融合，能够在促进港口电气自动化高效、稳定发展中发挥重要的意义与价值。同时，PLC在港口电气自动化中的应用还能够合理控制劳动强度，巩固劳动生产率，综合效益相当显著。本文即针对这一问题展开系统分析探讨，具体分析如下：

1 PLC的发展分析

PLC即可编程逻辑控制器，这种逻辑控制器的特点在于：采用一类可编程的储存器，作用于内部储存程序，执行包括顺序控制、逻辑运算、以及算术操作在内的各种用户指令。同时，PLC也可支持同时模拟输入/输出以及数字输入/输出的方式来实现对机械化设备运行动作的灵活控制。在当前的技术条件支持下，PLC作为一种可广泛应用于工业控制领域中的计算机设备。硬件结构组成包括电源装置、中央处理单元、储存器、输入/输出接口电路、功能模块、以及通信模块这几个方面。从PLC发展的角度上来说，当前工业控制领域中所使用的PLC设备表现出了相当多元化的性能优势。主要涉及到以下几个方面：其一，PLC使用方便，编程简单，可操作性强：在PLC干预条件下，编程语言以梯形图或者是逻辑图为主，编程简单，开发周期短，现场调试可操作性高。同时，程序可以在在线方案下进行合理调整，避免对硬件产生拆卸或其他不良影响；其二，功能多元化，具有较高的性价比：PLC产品发展至今已经实现了标准化、系列化、以及模块化的要求，用户能够灵活选取各种硬件装置，支持系统配置工作的开展，从而构成规模个性化、功能个性化的系统。与此同时，PLC在安装过程当中的接线也相当的简单，外部接线下即可确保系统运行的可靠、有效。与此同时，当前技术条件支持下的PLC设备还具有确切的带负载优势，可实现对常规电磁阀与交流接触器的驱动工作。

2 PLC在港口门式起重机电气自动化中的应用

港口码头工作过程当中，对运输货物的装卸是至关重要的工作内容之一。其中，以门式起重机的应用价值最为突出。在当前技术条件支持下，门式起重机的组成结构包括行走机构、旋转机构、变幅机构、以及起升机构这几个方面。若现场需要进行抓斗作业，则起升机构由支持以及开闭这两套对称的机构组成，达到保障抓斗开合效果的目的。从港口对门式起重机的应用角度上来看，结合其工艺方面的特点，认为门式起重机相关配套设备的性能稳定性是至关重要的。同时，由于门式起重机在港口作业现场中操作频繁，故而包括变频器、接触器、以及开关装置在内的各类设备都需要具有支持频繁启停操作的功能。

对于门式起重机而言，各个运行机构均建议在三相交流绕线式异步电动机的基础之上进行驱动，驱动模式可以在单独式以及联合式当中进行选择。引入PLC背景之下，门式起重机的驱动运行原理可以做如下概括：电源经过码头电网运行系统，流经电缆卷筒滑环，在经过中央滑环处理的基础之上，传递至机房配电柜自动空气断路器装置当中，各个运行几个头基于隔离开关装置实现对电流的合理分配。与此同时，直流电源（电压取值为24.0V）直接接入控制回路，门式起重机操作司机通过操作主令控制器的方式，实现对PLC的输入，输出端口外接包括过压电路、超限电路、连锁电路、以及过流电路在内的相关电路。按照此种方式，当门式起重机所对应PLC输出信号正常运行的情况下，PLC输出端信号为直流24.0V，能够实现对小型继电器装置线圈的合理驱动，进而出发接触器线圈，实现对相关运作机构的启动工作。在PLC的干预背景之下，门式起重机的劳动强度得到了有效的控制，劳动效率也得到了合理的提升。

3 PLC在港口胶带运输机电气自动化中的应用

胶带运输机在港口工作现场中的应用价值主要体现在：对控制系统的整体运行情况进行合理的监视与控制。在当前技术条件支持下，PLC逐步发展至PCC控制阶段，主要表现为建立在PLC集中控制系统基础之上的，融合调度电话系统以及工业电视系统的完整监督控制网络。在胶带输送机运行系统中，依赖于对PLC控制系统的灵活应用，使得港口货物的运输作业的效率能够得到合理的提升，对于降低胶带运输器运行期间的设备事故发射率而言也有极为重要的作用。

在引入PLC的背景之下，整个港口胶带运输机电气自动化系统采取分布式控制结构，主要构成要素包括两个方面：其一为现场控制系统（主要包括控制站、现场控制装置、以及检测装置这三个方面）；其二为集中控制系统（主要包括服务器装置、操作员装置、监控中心、以及现场监视屏这几个方面）。中央控制室内布置集中控制装置，基于TCP/IP协议，在以太网网络支持下实现与现场控制站的数据通讯与交互工作。在此基础之上，针对数据通讯交互距离在1200.0m以上的控制站而言，相互之间除需要通过以太网网络进行连接以外，还需要通过增设中继器的方式，巩固数据交互效果。

4 结束语

在现代科学技术快速发展的背景作用之下，PLC控制系统的应用优势得到了进一步的凸显，发展性能也得到了前所未有的提升与巩固。在这一背景之下，各个行业与领域对于PLC控制系统的应用更加的完善与多样，港口电气自动化系统当中对于PLC的应用也得到了前所未有的发展。作为港口电气自动化工作人员，需要在实践工作的开展期间不断积累现代化的工作经验，借鉴国内外有关PLC的技术经验，完善自身技能，最终通过对PLC的合理应用，达到促进港口电气自动化全面发展的重要目的。

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作者简介：李伟（1981-），男，山东金乡人，，工程师，电气副部长，本科，研究方向：与港口电气有关的技术性课题。

作者单位：河北秦皇岛港股份有限公司第七分公司，河北秦皇岛 066000