試析港口機(jī)械電氣安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

袁叢榮

摘要：傳統(tǒng)機(jī)械電氣安全控制存在線路煩瑣、控制接點(diǎn)多、故障高等問(wèn)題，早已不能適應(yīng)我國(guó)快速發(fā)展的現(xiàn)代化電力生產(chǎn)需求。針對(duì)電力系統(tǒng)及各種控制元件進(jìn)行深入分析研究，希望能不斷提升港口機(jī)械電氣安全控制水平，更好滿足現(xiàn)代自動(dòng)化和局部自動(dòng)化發(fā)展要求，不斷提升電氣安全控制水平。

關(guān)鍵詞：港口機(jī)械;電氣安全;控制系統(tǒng);設(shè)計(jì)

引言

我國(guó)傳統(tǒng)的機(jī)械電氣安全控制系統(tǒng)的線路比較繁瑣，具有一定的冗雜性，并且其整體的控制接點(diǎn)處也比較多，導(dǎo)致其故障問(wèn)題的發(fā)生頻率及其的高，這種傳統(tǒng)的機(jī)械電氣安全控制系統(tǒng)根本無(wú)法適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，還會(huì)在一定成俗上制約我國(guó)電力生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展，對(duì)此，相關(guān)工作人員需要對(duì)港口機(jī)械電氣安全控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行更為詳盡的分析，對(duì)其元件等各個(gè)部分的功能特性進(jìn)行考量，不斷的提升港口機(jī)械電氣安全控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率以及水平，做好現(xiàn)代自動(dòng)化發(fā)展的基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作。

1機(jī)械電氣設(shè)備配置要求及工藝特點(diǎn)

門座起重機(jī)作為重要的港口碼頭裝卸機(jī)械，其主要由起升、行走、變幅和旋轉(zhuǎn)幾部分組成。抓斗作業(yè)采用的是兩套起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行作業(yè)，抓斗開合作業(yè)方便維修，且兩套設(shè)備機(jī)構(gòu)完全一致。這種設(shè)備可根據(jù)換裝索具需要實(shí)施抓斗、吊鉤等作業(yè)，積極開展空間立體作業(yè)，提升設(shè)備生產(chǎn)效率、速度和機(jī)動(dòng)靈活性。這種特殊的機(jī)械工藝特點(diǎn)提出了相應(yīng)配套電氣設(shè)備的安全要求：設(shè)備制動(dòng)、起升要求機(jī)械設(shè)備開關(guān)、變壓器和電動(dòng)機(jī)等滿足各項(xiàng)要求;由于起重機(jī)作業(yè)屬于戶外活動(dòng)、露天作業(yè)，工作環(huán)境較為惡劣，易受氣候環(huán)境因素影響;三維作業(yè)存在較大隨機(jī)性，要提升電氣安全控制系統(tǒng)保護(hù)功能、顯示報(bào)警和故障診斷功能。

2港口機(jī)械電氣的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

2.1港口機(jī)械電氣照明燈具選型設(shè)計(jì)

港口機(jī)械的用電功率相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，整體的空間面積也比較廣，所以，科學(xué)合理的選擇照明燈具是其照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提，在選擇時(shí)，首先要對(duì)其結(jié)構(gòu)功能區(qū)域的劃分進(jìn)行設(shè)計(jì)，在一些關(guān)鍵性的區(qū)域位置要選擇一些亮度比較強(qiáng)的金屬鹵化物燈具;其次，在一些電氣輔助的區(qū)域內(nèi)可以使用帶有節(jié)能性質(zhì)的燈具，同時(shí)還需要讓其燈具阿道其照明強(qiáng)度的標(biāo)注，優(yōu)化照明系統(tǒng)。

2.2節(jié)能設(shè)計(jì)

港口機(jī)械電氣照明系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)，所以其會(huì)消耗大量的電力能源，給其經(jīng)濟(jì)帶來(lái)一定的不良影響，導(dǎo)致綠色環(huán)保港口機(jī)械設(shè)計(jì)工作無(wú)法順利的開展，嚴(yán)重的還會(huì)讓其設(shè)計(jì)方向和我國(guó)可持續(xù)發(fā)展方向背道而馳，所以，對(duì)港口機(jī)械電氣照明系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能的設(shè)計(jì)尤為重要，需要按照港口機(jī)械電氣設(shè)計(jì)的要求等，嚴(yán)苛的調(diào)整機(jī)械電氣的照明強(qiáng)度，對(duì)其燈具的數(shù)量進(jìn)行推算，可以使用估算法等方式，計(jì)算出其整體電氣照明系統(tǒng)的能耗總值。

2.3技術(shù)設(shè)計(jì)

在完成前期的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)之后，技術(shù)工作者需要根據(jù)已經(jīng)通過(guò)審批的初始設(shè)計(jì)方案一一落實(shí)后期的技術(shù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)質(zhì)量以及水平會(huì)直接影響最終礦用機(jī)械電氣安裝控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的綜合效果，在完成該階段任務(wù)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)工作者必須要對(duì)一些重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)和考察，通過(guò)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式來(lái)了解不同參數(shù)以及設(shè)備的影響。

3礦用機(jī)械電氣安全控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

首先控制系統(tǒng)作為電控裝置的關(guān)鍵，對(duì)于整個(gè)裝置的正常運(yùn)行至關(guān)重要礦用機(jī)械電氣安全控制系統(tǒng)選用要依據(jù)礦用機(jī)械對(duì)電氣安全控制給出的技術(shù)指標(biāo)，還要綜合考慮控制系統(tǒng)的功能，比如控制系統(tǒng)的抗干擾能力、運(yùn)行的可靠性、環(huán)境適應(yīng)性以及執(zhí)行的速度等。其次機(jī)械裝置要完成指定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，必須要能相互協(xié)調(diào)地完成一些機(jī)械動(dòng)作，而這些動(dòng)作的相互協(xié)調(diào)是要依靠機(jī)械和控制系統(tǒng)來(lái)完成的。機(jī)械動(dòng)作的相互協(xié)調(diào)主要取決于合理地運(yùn)用電氣傳動(dòng)調(diào)速方式，而合理地運(yùn)用電氣傳動(dòng)調(diào)速方式主要取決于系統(tǒng)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。最后礦用機(jī)械電氣安全控制系統(tǒng)應(yīng)用的環(huán)境是礦井，礦井環(huán)境比較惡劣，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到環(huán)境條件。環(huán)境條件會(huì)嚴(yán)重影響到設(shè)備工作的可靠性和使用壽命，所以系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮環(huán)境因素給設(shè)備帶來(lái)的影響，合理地設(shè)置設(shè)計(jì)參數(shù)，合理地選用適應(yīng)礦井環(huán)境的器件，這樣可以提高設(shè)備的使用效率和使用壽命。

4門座起重機(jī)電氣控制系統(tǒng)

門座起重機(jī)各大機(jī)構(gòu)均由三相交流繞線異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，并由隔離開關(guān)送至各運(yùn)行機(jī)構(gòu)控制直流電源。通過(guò)操作主令控制器進(jìn)行PLC輸入端口控制。港口機(jī)械輸出觸點(diǎn)容量為2A，采用老式CJ12系列，線圈電流大，可防止PLC內(nèi)部電路燒壞。PLC有利于繼電器控制系統(tǒng)的長(zhǎng)期發(fā)展，繼電器由電磁式信號(hào)控制開關(guān)。為推動(dòng)電氣安全控制系統(tǒng)發(fā)展，必須要積極尋求全新控制裝置取代傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)，進(jìn)而不斷提升電氣控制系統(tǒng)的工藝條件、維修和可靠性。可編程控制器是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用設(shè)計(jì)制造的先進(jìn)計(jì)算機(jī)，其輸入、輸出接口豐富，主要特點(diǎn)有：第一，系統(tǒng)編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)。梯形圖使用最多的就是可編程序控制器，該圖的表達(dá)方式、電路符號(hào)原理圖類似于繼電器電路原理圖，能直觀地進(jìn)行形圖語(yǔ)言校對(duì)。使用人員需深入研究梯形圖語(yǔ)言，合理利用編制系統(tǒng)用戶程序。第二，系統(tǒng)性能價(jià)格和功能性強(qiáng)，一臺(tái)小型可編程控制器就包含上千部繼電器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器，其功能性極強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)控制，與功能相同的繼電器系統(tǒng)相比性價(jià)比高，可利用一臺(tái)可編程控制器同時(shí)控制幾臺(tái)設(shè)備，利用聯(lián)網(wǎng)通信也能實(shí)現(xiàn)集中管理和分散控制。第三，系統(tǒng)具有較高可靠性和抗干擾能力。傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)中需用到大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，其觸點(diǎn)與接線多，容易產(chǎn)生接觸不良的情況，影響正常生產(chǎn)，造成系統(tǒng)故障。可變程序控制器能利用軟件系統(tǒng)替代大部分時(shí)間繼電器和中間繼電器，節(jié)省了大量的設(shè)備資金耗費(fèi)，只需少量的輸入、輸出接線就能完成，其所需接線量?jī)H為繼電器控制系統(tǒng)接線的1%，極大解決了接線點(diǎn)接觸不良的問(wèn)題，有效提升了港口機(jī)械電氣安全運(yùn)行效率?，F(xiàn)代化技術(shù)手段的綜合運(yùn)用，極大提升了機(jī)械設(shè)備的工作效率和安全性，可編程控制器采用軟硬件結(jié)合的抗干擾措施，實(shí)現(xiàn)隔離、屏蔽和自診斷、自恢復(fù)等應(yīng)用，具有較強(qiáng)抗干擾能力，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備無(wú)故障運(yùn)行數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，將其應(yīng)用于干擾較強(qiáng)的起重機(jī)機(jī)房中十分適用，已得到廣大工業(yè)控制設(shè)備使用者的認(rèn)可?？删幊炭刂破鞯膽?yīng)用極大降低了設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試的工作量，其梯形圖程序采用順序控制設(shè)計(jì)法，存在一定規(guī)律性且便于掌握，設(shè)計(jì)梯形圖所花費(fèi)時(shí)間比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖所花時(shí)間少得多?？删幊炭刂破骶哂泄ぷ髁啃?、維修方便、故障率低的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)自我診斷、顯示和修復(fù)，通過(guò)對(duì)PLC發(fā)光二極管的觀察可掌握輸入輸出信號(hào)狀態(tài)。我港技術(shù)部門在對(duì)一臺(tái)舊M10-30進(jìn)行電氣改造時(shí)，就加入了故障顯示功能，當(dāng)PLC外部輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可參考故障顯示提供的信息，迅速查明故障原因。

結(jié)語(yǔ)

依據(jù)文章上述的內(nèi)容，可以得知PLC和變頻調(diào)速設(shè)備的應(yīng)用帶動(dòng)了我國(guó)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展，并推動(dòng)了工業(yè)系統(tǒng)的改革發(fā)展進(jìn)程，其已經(jīng)成為了港口機(jī)械電氣安全控制的發(fā)展趨勢(shì)，因此，相關(guān)的工作人員必須要深入的了解該項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)，將理論和實(shí)踐完整的結(jié)合在一起，不斷的探索其電氣安全控制的設(shè)計(jì)方式，強(qiáng)化港口機(jī)械的照明設(shè)計(jì)內(nèi)容，讓港口機(jī)械電氣功能趨于穩(wěn)定，保障其工序的安全，讓其達(dá)到港口機(jī)械電氣設(shè)計(jì)的工作標(biāo)準(zhǔn)，從根源上提升港口機(jī)械電氣安全控制系統(tǒng)的性能。

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（作者單位：日照港船機(jī)工業(yè)有限公司）