港口機械電氣系統(tǒng)的可靠性設(shè)計研究

施庭++馮春峰

[摘 要]隨著我國港口貿(mào)易的不斷發(fā)展，在貨物運輸方面更加頻繁。針對這種發(fā)展趨勢，對于港口機械硬件設(shè)備的要求也在逐步提高。同時，所有相關(guān)技術(shù)都應(yīng)該達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平，甚至是一流的水平。提高整個港股機械電氣系統(tǒng)必須保持先進(jìn)，才能夠讓整個系統(tǒng)更為可靠，保證生產(chǎn)效率。因此。港口機械電氣它的結(jié)構(gòu)以及功能應(yīng)該更加得復(fù)雜、更加得專業(yè)，與之相關(guān)的設(shè)計也應(yīng)該更加科學(xué)合理。唯此，才能夠?qū)Ω劭诘臋C械電氣系統(tǒng)進(jìn)行戰(zhàn)略性的研究；嚴(yán)格要求設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，不斷地使設(shè)計更加科學(xué)化、專業(yè)化，進(jìn)而滿足我國港口發(fā)展的需求。因此，本文將對港口的機械電氣系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范性以及相關(guān)的系統(tǒng)應(yīng)用，進(jìn)行深入地論述和探討。

[關(guān)鍵詞]港口機械；電氣系統(tǒng)；可靠性；設(shè)計

中圖分類號：U653.92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）40-0165-02

嚴(yán)格按照港口機械電氣設(shè)計的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。要想真正意義上實現(xiàn)港口機械電氣系統(tǒng)的可靠，最基本的要求就是，必須要達(dá)到相關(guān)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范。而具體的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的要求可以參考相關(guān)的書籍，或者關(guān)注國家對于這方面的具體要求，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作。因此，本文將針對港口機械電氣系統(tǒng)的安全性以及可靠性等方面進(jìn)行深入的調(diào)查研究，使其更符合港口貿(mào)易的需求，尋求多元化、專業(yè)化的發(fā)展。

1.關(guān)于機械電氣設(shè)備的可靠性設(shè)計

關(guān)于港口機械電器設(shè)備的配置以及它的特點都應(yīng)該進(jìn)行詳細(xì)的了解，才能夠?qū)ζ溥M(jìn)行可靠性的設(shè)計。隨著港口貨物運輸?shù)牟粩喟l(fā)展，港口進(jìn)行裝卸的機械常用的是門座起重機。通常情況下，它是可以自由地升起和降落、行走或者變化幅度，甚至是自由旋轉(zhuǎn)。如果是在進(jìn)行抓斗工作的時候，一般需要兩套的設(shè)備，才能夠進(jìn)行具體的合作，還可以開展吊勾的工作。在一個立體的空間進(jìn)行作業(yè)，不斷地提高相關(guān)設(shè)備的的性能，才能夠提高整個工作流程的效率。實際上這種機械的，具備的特點也是滿足相關(guān)的機械電氣系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)的。例如，它的啟動設(shè)備、升起和降落的相關(guān)設(shè)施都是應(yīng)該滿足安全要求的。而由于這種戶外工作很容易受到周圍環(huán)境和天氣的影響，所以對于整個電氣系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置相關(guān)的安全提示功能。

2.港口機械電氣系統(tǒng)的可靠性設(shè)施

2.1 選擇最佳的照明燈具

要想提高港口的機械感激系統(tǒng)的可靠性，最重要的一點就是能夠保證它的安全性，選擇最佳的港口機械電氣照明燈具是保證安全工作的重要部分。為了能夠滿足港口的機械及相關(guān)硬件設(shè)備的需要，選擇的機械電氣照明系統(tǒng)必須能夠滿足一定的功率，并且能夠照亮廣闊的空間。為了能夠滿足港口機械電子系統(tǒng)工作的需要，在系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)關(guān)鍵區(qū)域，所選擇的燈具應(yīng)該是金屬材質(zhì)，并且它的功率和亮度都要高。而在于一些次要輔助的港口區(qū)域，則可以選擇一些節(jié)能性的燈具。這樣，不僅可以滿足工作時照明的需求，也能夠達(dá)到綠色節(jié)能的效果。必須要重視節(jié)能工作，因為港口機械電氣系統(tǒng)一直都是處于工作狀態(tài)，需要消耗很大的電能，會對企業(yè)的經(jīng)濟帶來很大的負(fù)擔(dān)。根據(jù)港口機械電氣設(shè)計的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該采取一系列的科學(xué)的方法，例如點算法和控制法的，運用這些方式對于照明燈的數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，進(jìn)而能夠從整體上控制照明燈所需的能量。針對照明系統(tǒng)不同的工作狀態(tài)，例如正常工作、熄滅以及運行等，應(yīng)該可靠性的控制與設(shè)計。尤其是緊急的港口機械電氣照明設(shè)備，一定要保證能夠科學(xué)合理的運行，在關(guān)鍵時刻起到有效的作用。

2.2 保證港口機械電氣照明系統(tǒng)的安全工作

如果要想充分地保證港口機械電氣系統(tǒng)的可靠性，港口機械電氣照明系統(tǒng)的安全工作一定要做到位。港口機械電氣照明的系統(tǒng)一直處于強力工作的狀態(tài)，所以尤其要注意的是防止觸電問題的發(fā)生。一切設(shè)計都應(yīng)該安全第一的原則出發(fā)，進(jìn)行港口機械電氣照明系統(tǒng)的相關(guān)節(jié)的設(shè)計工作。所以，可以進(jìn)行電路以及系統(tǒng)防護(hù)，所有的工作系統(tǒng)得到不斷的優(yōu)化。總而言之，做好最基本的安全工作，才能夠讓整個機械系統(tǒng)更加地可靠。

2.3 做好港口機械電氣消防系統(tǒng)的設(shè)計工作

港口機械電氣系統(tǒng)具體的工作時間長，需要承載著高負(fù)荷。在這樣的工作高壓之下，很容易出現(xiàn)電氣線路或者是爆炸的危險。因此，根據(jù)港口機械電氣的消防系統(tǒng)的具體規(guī)范，在設(shè)計的過程當(dāng)中，針對極容易發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域，應(yīng)該裝置一定的火災(zāi)警報器，消防設(shè)施以及溫度控制器的。只有將所有的防范工作準(zhǔn)備好，才能夠保證整個機械電氣系統(tǒng)可靠性和安全性。

2.4 港口機械電氣系統(tǒng)防雷設(shè)計

一般情況之下，港口機械電氣系統(tǒng)的環(huán)境是溫度高、濕度高、鹽分高。在這樣的環(huán)境之下，如果碰到了多雨的季節(jié)，就經(jīng)常會發(fā)生腐蝕或者是生銹的問題。這樣的情況之下，港口機械電氣的接地系統(tǒng)以及防雷系統(tǒng)就會受到嚴(yán)重的損害，更嚴(yán)重的是還會發(fā)生毀滅事故。因此港口機械電氣的一些電位設(shè)計，必須是將各個部分的連線通過一條總也會進(jìn)行連接，從而實現(xiàn)對所有的電器電壓以及電機進(jìn)行控制的目的。當(dāng)然了，對于一些特殊的區(qū)域可以實現(xiàn)部分的連接，然后再進(jìn)行整體的連接，也能夠?qū)⒎览椎脑O(shè)計做到萬無一失。最基本的要求是設(shè)置防雷的電氣系統(tǒng)安裝防雷針。對于港口機械電氣系統(tǒng)及其容易發(fā)生火災(zāi)或甚至是爆炸的區(qū)域，防雷系統(tǒng)的設(shè)計級別應(yīng)該更高。所有的防雷設(shè)計都必須是按照國家的安全標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行，尤其是有關(guān)機械電氣系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)更應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)密的防雷設(shè)施，這樣才能夠保證，在惡劣的雷電天氣之下，港口機械系統(tǒng)絲毫不受干擾。

3.完善港口機械電氣的動力配電設(shè)計

目前我國的港口機械電氣系統(tǒng)一般都進(jìn)入了現(xiàn)代化，所以它的基本供電方式都是使用動力電。所以，針對動力配電的具體環(huán)節(jié)，對此進(jìn)行完善也是港口機械電氣系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分。同樣地，動力配件的設(shè)計也是應(yīng)該遵守相關(guān)的規(guī)定。同時，保證能夠在實際運行當(dāng)中，可以進(jìn)行有效地操作。而整個港口的機械電氣系統(tǒng)是復(fù)雜。一般情況之下，它的動力設(shè)備以及相關(guān)的配電裝置，二者都是分離的。因此，必須要針對二者進(jìn)行嚴(yán)格的控制，才能夠保證供電的高效性。當(dāng)整個供電系統(tǒng)的工作根加完善。那么，相關(guān)的工作也會顯得更加穩(wěn)定，更加安全，提高了整個港口機械電氣系統(tǒng)工作的效率。而關(guān)于港口機械電氣控制接口的形狀以及它們的連接方式，也是要求嚴(yán)格按照國家港口機械電氣動力配置配電的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。為了能夠保證動力配電系統(tǒng)能夠和其他的一系列系統(tǒng)可以進(jìn)行有效的配合，要進(jìn)行相關(guān)協(xié)調(diào)溝通。同時，也應(yīng)該考慮到相關(guān)的規(guī)模大小的費用和質(zhì)量。因此，完善港口的電力配置工作，它是提高整個港口機械天氣系統(tǒng)可靠性的重要的一部分。endprint

4.起重機電氣傳動系統(tǒng)的可靠性

前面已經(jīng)論述過了，一般使用的是港口門座起重機，一般使用的是交流傳動，主要是因為它也在不斷地被廣泛使用。一般情況之下，港口機械電氣傳動的調(diào)速，會有幾種方式。首先，就是交流繞線方式進(jìn)行異步的電機轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速。關(guān)于這種方式，實際上就是有點老套，沒有什么實際的創(chuàng)新。然而這種方式成本較低，同時也比較地簡單易于操作，可以進(jìn)行調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子外串電阻。此外，還可以可以考慮到起重機承載大小的問題。如果能夠使用PLC代替邏輯控制器，這樣，就可以有效地提高整個電氣設(shè)備的安全性能，同時，也能夠使得自動化的水平以及線路工程可以得到合理的優(yōu)化。此外，還能夠?qū)㈦姎庠O(shè)備的使用壽命增強，也就有效的保證整個電氣系統(tǒng)的安全性能以及可靠性。其次，關(guān)于現(xiàn)在比較完善的一種交流電機調(diào)速的方法，就是使用交流的異步電機變頻調(diào)速。主要是因為它能夠進(jìn)行連續(xù)性的速度調(diào)控，并且它的準(zhǔn)確度都非常得高。然而，它有一個很大的缺點，就是制造的過程比較復(fù)雜，需要投入的成本也比較高。盡管如此，它能夠為港口提供更佳穩(wěn)定性的變頻調(diào)速，這也是它的一個非常重要的優(yōu)點?？偠灾?，一般使用的是交流傳動，能夠有效地提高整起重機電氣傳動系統(tǒng)的可靠性以及安全性。

5.門作起重機電氣控制系統(tǒng)的可靠性

門作起重機的機構(gòu)一般是由三種交流繞線的異步電動機驅(qū)動的，是可以通過隔離開關(guān)，然后輸送到各個進(jìn)行機構(gòu)控制的直流電源處。一般情況下，就是通過可以通過主令控制器的操作，然后進(jìn)行PLC進(jìn)行輸入端口的控制。為了能夠讓整個電氣安全系統(tǒng)更加可靠，它也應(yīng)該尋求更全新的發(fā)展，傳統(tǒng)的繼電系統(tǒng)也應(yīng)該是不斷地被更新?lián)Q代。這樣才能夠保證相關(guān)的系統(tǒng)，可以進(jìn)行及時的維修或者是維護(hù)。通過這種方式，能夠有效地提高門座起重機電氣控制系統(tǒng)的可靠性以及安全性。而關(guān)于可編程控制器，它的主要特點有包括以下幾個方面。首先，這一系統(tǒng)編程的方法是相對得簡單，很容易學(xué)會的。相關(guān)的工作人員可以進(jìn)行深入的研究，從而合理地使用相關(guān)的編制系統(tǒng)的用戶程序。其次，就是整個系統(tǒng)的性價比比較高。它能夠使對復(fù)雜的控制系統(tǒng)，進(jìn)行中的管理和控制。最后，就是它的整個系統(tǒng)的抗干擾非常的強，所以能夠體現(xiàn)出很強的可靠性。

隨著可編程控制器不斷地發(fā)展，它的性能以及容量也逐漸地變大，所以門座起重機中的PLC的輸出容量，未來也將能夠?qū)崿F(xiàn)控制電路的不斷簡單化，從而使得整個故障發(fā)生的概率降低。我國的科技也在不斷地向前發(fā)展，PLC也將在市場當(dāng)中不斷地普及使用。總而言之，如果能夠?qū)崿F(xiàn)可編程控制器的統(tǒng)一管理，就一定能夠使得信息可以進(jìn)行自由的交換，竟然有效提高整個機械電氣系統(tǒng)的效率。

6.PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)點

關(guān)于PLC控制系統(tǒng)，它的工作方法一般主要是運用可以編程的存儲器；然后在內(nèi)部進(jìn)行一個較為準(zhǔn)確的運算然后控制進(jìn)行控制，通過輸入以及輸出的控制機械操作，從而完成最終的生產(chǎn)。實際上，它的工作原理和計算機的原理是差不多的，并且他們內(nèi)部構(gòu)成也是沒有多大的區(qū)別。相關(guān)工作人員只需要進(jìn)行樣本的采集，然后根據(jù)所采集到的信息，再進(jìn)行下一步的運轉(zhuǎn)操作。實際上這一工作流程，很大，程度上是能夠減少對于能源的耗費，與傳統(tǒng)的港口機械運轉(zhuǎn)相比，已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。更重要的是，這種工作方式還能夠有效的提高整個港口的機械電氣系統(tǒng)的工作能力以及效率。

7.結(jié)束語

在港口機械電氣系統(tǒng)的具體運行的過程當(dāng)中，保障安全性是保證可靠性設(shè)計的重要前提。在設(shè)計的過程當(dāng)中，也要充分的考慮機械運行的薄弱點，并通過相關(guān)的預(yù)防措施將危害扼殺于搖籃之中，將從根本上保證整個系統(tǒng)的可靠以及安全。所以，防火、災(zāi)腐化以及照明等的工作都是考慮的范圍之內(nèi)，本文對以上問題也進(jìn)行了深入的研究與探討。無論是針對機械電器設(shè)備，還是港口的機械電氣照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)，與之相關(guān)安全問題都應(yīng)該值得重視，所以在進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計的時候，就應(yīng)該堅持安全第一的原則。實際上，做好這些安全工作也是為整個港口電氣系統(tǒng)的整體可靠性考慮。此外，關(guān)于它的動力配電設(shè)計以及電氣傳動系統(tǒng)都應(yīng)該進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 李榮濤.工程機械電氣系統(tǒng)的可靠性設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2014（1）.

[2] 王攀，曹國振，李秀娟.讓“神經(jīng)系統(tǒng)”更穩(wěn)定工程機械電氣系統(tǒng)可靠性設(shè)計分析[J].工程機械與維修，2014（6）：54-55.

[3] 劉剛，孫國正，顧必沖，等.港口機械結(jié)構(gòu)設(shè)計中的可靠性理論與方法[J].港口科技，1997（6）：23-26.

[4] 王曉靜.建筑機械電氣控制系統(tǒng)的可靠性設(shè)計及故障診斷[D].重慶建筑大學(xué)重慶大學(xué)，1999.endprint