自動(dòng)化控制系統(tǒng)在散貨裝卸中的應(yīng)用范文

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【摘要】21世紀(jì)以來，全球的現(xiàn)代化信息技術(shù)和自動(dòng)化科技迅猛發(fā)展，由此出現(xiàn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。目前，我國眾多產(chǎn)業(yè)都利用了自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)工作，大大提高了工作效率和工作質(zhì)量，減少了對(duì)物力和人力資源的浪費(fèi)。我國現(xiàn)在的港口散貨裝卸設(shè)備也采用了全自動(dòng)化控制系統(tǒng)，對(duì)于碼頭貨物運(yùn)輸效率提升和港口發(fā)展起到了一定的作用,基于此，論文對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)在港口散貨裝卸設(shè)備中的應(yīng)用展開了深入分析。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化控制系統(tǒng)；散貨裝卸；港口

1引言

現(xiàn)代化信息技術(shù)和自動(dòng)化控制科技的快速發(fā)展給港口的散貨裝卸工作提供了新的機(jī)遇，隨著自動(dòng)化控制系統(tǒng)被普遍應(yīng)用于我國的港口貨物卸載事業(yè)中，我國的碼頭運(yùn)輸事業(yè)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的階段，使港口有關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也邁向了一個(gè)新臺(tái)階。自動(dòng)化控制系統(tǒng)是具有很強(qiáng)的綜合性的技術(shù)，需要很多技術(shù)的支持與維護(hù)。因此，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行深入研究，使其更好地服務(wù)于我國港口散貨裝卸工作。

2自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用在港口散貨裝卸設(shè)備的必要性

自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一種綜合性很強(qiáng)的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，目前應(yīng)用于我國的很多行業(yè)，對(duì)相關(guān)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到了促進(jìn)作用。眾所周知，目前我國大力提倡發(fā)展自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)備，以提高工作效率，促進(jìn)各行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行業(yè)在工作中逐漸實(shí)現(xiàn)了以現(xiàn)代自動(dòng)化、智能化控制為主的新型工作流程和工作模式。在這種社會(huì)背景下，該系統(tǒng)使港口散貨裝卸工作得到了良好的發(fā)展契機(jī)，使我國港口裝卸事業(yè)邁向了一個(gè)全新的臺(tái)階。自動(dòng)化控制系統(tǒng)作為一種全新的智能化應(yīng)用技術(shù)，其應(yīng)用于港口散貨裝卸設(shè)備中，具有很多傳統(tǒng)設(shè)備所不具有的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。其應(yīng)用操作的簡(jiǎn)便性、智能化，信息處理的快速性和準(zhǔn)確性都使其在散貨裝卸工作的應(yīng)用中保持了較好的優(yōu)勢(shì)，提高了散貨裝卸的工作效率[1]。同時(shí)，采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行港口散貨的裝卸工作，不僅能夠提高工作的運(yùn)行效率，而且大大縮減了相關(guān)人力、物力，節(jié)約了相關(guān)成本，實(shí)現(xiàn)了港口貨物裝卸工作的全新面貌。眾所周知，對(duì)于很多港口來說，散貨裝卸的效率是其必須要考慮的問題，而港口散貨裝卸設(shè)備是提高散貨裝卸效率的重要因素。

目前，港口散貨裝卸自動(dòng)化控制設(shè)備在水路運(yùn)輸系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用給散貨裝卸工作帶來了全新的工作流程和工作體系，而傳統(tǒng)的散貨裝卸工作主要依靠于人力和普通的裝卸設(shè)施，在面對(duì)很多貨物的裝卸時(shí)，如煤炭、礦石等，往往會(huì)造成船舶裝卸時(shí)間長，船期延誤等不良后果[2]。另外，人工操作的散貨裝卸設(shè)備，其應(yīng)用安全與工作效率完全依靠工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)和熟練度，如果相關(guān)人員的專業(yè)操作不夠熟練，那么就會(huì)造成貨物卸載的延誤，給相關(guān)的船只和企業(yè)帶來一定的不良影響[2]。為了改變這種現(xiàn)象，促進(jìn)港口散貨裝卸工作的高效性，很多企業(yè)引進(jìn)了自動(dòng)化控制的裝卸設(shè)備，這種設(shè)備以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)和智能輔助技術(shù)為基礎(chǔ)，具有很強(qiáng)的綜合功能性，為港口散貨裝卸作業(yè)的高效、快速、便捷流通提供了支撐力，同時(shí)也形成了一體化綜合性的工作模式和工作流程。目前我國的港口散貨自動(dòng)化控制裝卸設(shè)備主要有全自動(dòng)散貨裝船機(jī)、全自動(dòng)散貨抓斗卸船機(jī)、全自動(dòng)斗輪堆取料機(jī)等，同時(shí)，我國研究人員也正在對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步研究與開發(fā)，實(shí)現(xiàn)更高水平的散貨裝卸設(shè)備的自動(dòng)化控制，相信我國的港口事業(yè)會(huì)進(jìn)入一個(gè)高水平發(fā)展的階段[3]。

3自動(dòng)化控制系統(tǒng)在港口散貨裝卸設(shè)備中的應(yīng)用

3.1港口散貨卸船系統(tǒng)

港口散貨卸船系統(tǒng)基本采用全自動(dòng)抓斗卸船機(jī)，這種設(shè)備是利用激光來識(shí)別船舶所在的位置、船艙的位置、艙口的高度以及艙底的深度等，實(shí)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和識(shí)別。港口散貨卸船系統(tǒng)的工作流程：第一，使用目標(biāo)位置掃描系統(tǒng)（TPS）對(duì)船艙進(jìn)行掃描，辨識(shí)艙口的邊緣，計(jì)算出艙口的位置和尺寸，然后將數(shù)據(jù)傳回總指揮中心，將船舶數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中卸船任務(wù)進(jìn)行比對(duì)，判斷是否為要卸船的船只。第二，使用TPS對(duì)船艙內(nèi)料堆進(jìn)行掃描，獲得堆形數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)返回中央控制室分析后，確定具體的取料點(diǎn)。第三，中央控制室根據(jù)TPS傳回的艙口數(shù)據(jù)和船艙內(nèi)料堆形數(shù)據(jù)，控制大機(jī)移動(dòng)和抓斗移動(dòng)、起降等，利用抓斗卸船機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化卸船工作。第四，為了降低船艙的損毀率，在自動(dòng)抓斗卸船機(jī)工作到安全閾值時(shí)，停止自動(dòng)卸船，改為人工卸船，對(duì)艙內(nèi)進(jìn)行徹底清倉作業(yè)。目前，從港口散貨卸船的安全性考慮，我國很多港口采用全自動(dòng)抓斗卸船機(jī)，需要專人操作，司機(jī)需要踩著腳踏板控制設(shè)備的運(yùn)行，一旦司機(jī)松開了腳踏板，卸船設(shè)備會(huì)立即停止工作，這樣保證了船艙免受破壞和人員的安全。港口散貨的卸船流程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高了卸船的效率，大大降低了人工成本，增加了港口碼頭的經(jīng)濟(jì)效益[4]。

3.2散貨裝備自動(dòng)化掃描和控制技術(shù)

在散貨裝卸操作中，實(shí)時(shí)監(jiān)視作業(yè)料堆高度、堆型是十分必要的，同時(shí)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行精確計(jì)算之后可為港口后續(xù)操作提供重要數(shù)據(jù)支持。在港口裝卸操作中人們獲取的數(shù)據(jù)信息有的是用肉眼觀測(cè)的，有的則需應(yīng)用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。為了確保數(shù)據(jù)信息的測(cè)量和獲取不過多受外界環(huán)境的干擾，可以將料堆輪廓自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用到港口散貨裝卸作業(yè)操作中，利用激光測(cè)距原理，在港口斗輪堆取料機(jī)中安排定位系統(tǒng)，完成對(duì)目標(biāo)作業(yè)的檢測(cè)。第一，抓斗卸船自動(dòng)化掃描控制。在TPS的內(nèi)部往往具備兩個(gè)偏轉(zhuǎn)鏡，在偏轉(zhuǎn)鏡的作用下能夠?qū)l(fā)射的激光有效反射回來，反射回來的激光會(huì)被激光接收器接收。之后通過精密性儀器的測(cè)量能夠計(jì)算出發(fā)射光、反射光之間的時(shí)間差，進(jìn)而精準(zhǔn)計(jì)算出物體和激光器之間的距離。在偏轉(zhuǎn)鏡的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的連續(xù)掃描，了解目標(biāo)物的三維位置數(shù)據(jù)信息[5]。第二，斗輪堆取自動(dòng)化掃描控制。斗輪堆取自動(dòng)化掃描控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中和卸船機(jī)操作一樣，一般都需要借助TPS進(jìn)行掃描操作。在掃描操作中，TPS會(huì)將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到相應(yīng)的取料機(jī)上，經(jīng)過取料機(jī)的處理來獲取更多數(shù)據(jù)信息。之后應(yīng)用立體化表面還原算法獲取整個(gè)料堆的形狀、位置信息等，在綜合利用各類數(shù)據(jù)的情況下向人們展示立體化堆料圖形。

3.3可編程邏輯控制在港口除塵方面的應(yīng)用

對(duì)于輸送煤炭資源的港口，在其間堆放的煤炭隨風(fēng)揚(yáng)塵變化會(huì)帶來一系列環(huán)境污染問題。這類環(huán)境問題的一般治理方式是應(yīng)用高壓噴槍定時(shí)灑水清理，一方面能夠防止粉塵的飛揚(yáng)，另一個(gè)方面在夏季的時(shí)候能夠降低煤堆溫度、減少煤炭自燃現(xiàn)象。可編程邏輯控制在港口除塵中的應(yīng)用能夠在確保除塵質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)灑水操作的及時(shí)控制，降低港口除塵工作強(qiáng)度。可編程邏輯控制系統(tǒng)可以通過分布式I/O結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)上位機(jī)操作畫面的控制和監(jiān)督，幫助相關(guān)人員更好地了解泵房?jī)?nèi)部水泵的工作狀態(tài)、系統(tǒng)壓力、水池狀態(tài)等，為港口順利生產(chǎn)和運(yùn)行提供重要支持。

4結(jié)語

綜上所述，對(duì)港口區(qū)域大型機(jī)械自動(dòng)化控制進(jìn)行完善能夠在一定程度上減少港口區(qū)域工業(yè)發(fā)展成本費(fèi)用，在港口發(fā)展的過程中減少其對(duì)周圍環(huán)境的污染和破壞。本文借助最新技術(shù)形式提出了一種港口區(qū)域大型機(jī)械電氣自動(dòng)化控制工作的抗干擾分析模型，為港口區(qū)域大型機(jī)械化發(fā)展提供了重要支持。結(jié)合當(dāng)前港口區(qū)域大型機(jī)械自動(dòng)化控制發(fā)展現(xiàn)狀，提出RTG技術(shù)、可編程控制器、裝卸自動(dòng)化等技術(shù)在港口大型機(jī)械電氣自動(dòng)化發(fā)展中的應(yīng)用，旨在能夠更好地促進(jìn)港口自動(dòng)化發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

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【4】王朝瑞.基于組態(tài)化工控網(wǎng)絡(luò)的散貨裝卸控制仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D].上海：上海海事大學(xué)，2016.

【5】張春意.關(guān)于散貨港口自動(dòng)化多系統(tǒng)架構(gòu)研究[J].工程技術(shù)，2015(7):12.

作者:劉鋒 單位:唐山曹妃甸實(shí)業(yè)港務(wù)有限公司