港口机械电气设备自动化调试技术分析

引言：自动化是推动产业升级的重要形式。对于港口而言，促进机械设备电气自动化调试可以有效提高港口运行效率以及工作质量，保障贸易畅通。然而就目前来看，由于港口机械设备运行较多，控制难度较高，因此在自动化调试技术应用方面依旧存在诸多问题。由此可见，围绕港口机械电气设备自动化调试技术展开研究具有重要意义。

一、港口机械电气设备自动化调试技术应用分析

（一）PLC 控制技术

1.PLC 在港口门座起重机中的运用

PLC 是借助数字逻辑运算完成系统指令内容的一种智能化控制技术。对于港口机械设备而言，PLC 控制可以在信息存储、运算的过程中有效模拟人工形式进行操控与操作。以门座起重机为例，该设施主要是完成货物装卸，一般包括行走、旋转、电伏、起升几个架构，若现场要进行转斗施工，则起升结构需要运行完成转导开合。对于该设备而言，PLC 技术融入下可以有效调试电气驱动，具体原理如下：当电源运行后，电力会经由系统配送至自动空气断路器中，然后经由隔离开关进行分配，此时工作人员便可以输入相关指令，指令经由 PLC技术处理后会自动执行，以此对继电器线圈加以调整，控制设备电气驱动。与传统使用形式相比，PLC 技术的融入不仅可以提高设备应用效率，而且还能够保障起重机运行的稳定性。具体系统操控架构如图1 所示[1]。

图 1 PLC 控制下门式起重机控制架构

2.PLC 在胶带运输机控制系统中的运用

对于胶带运输机，PLC 也能够进行系统追踪与控制。在 PLC 应用下，系统架构转化为分布式体系，包括现场控制与集中控制两个部分。其中前者包含各类监测装置，后者则是服务器与监控中心。集中控制会依托 IP 网络协议进行信息共享，以便工作人员及时了解港口现场胶带运输机运输情况，以免设备运行出现故障。即使数据交互双方距离较远，系统也能够在以太网运行的基础上保障数据互联效果。目前随着技术的不断完善，部分 PLC 控制系统还会在网络通信过程中增设中继器，以此增强信号，保障数据传递与交互质量。

3.PLC 在港口除尘中的运用

在 PLC 控制下，港口除尘更加高效。由于部分港口需要运输煤炭，因此极易产生扬尘污染，在过去会进行现场洒水处理，但会产生严重的资源浪费。而PLC 控制下，则可以借助分布式 1/0 结构有效监测现场情况，方便工作人员了解当前水泵的运行参数以及水池储水现状，及时调整水泵运行压力，在保障现场除尘质量的基础上减少资源损失。目前 PLC 除尘控制已经成为港口运输产业绿色环保升级的重要技术手段。

4.PLC 在货物扫描与控制中的运用

在货物扫描与控制方面，传统处理中，工作人员主要通过肉眼观察或借助摄像机估算货物分布以及堆砌高度，此种处理形式缺乏科学性，因此极易产生数据误差，甚至可能会引发船只沉没等严重事故。而 PLC 控制下则可以精准计算指标，以散货装卸为例，系统会激光测距，里面先在卸船机、堆料机等装置中安设 GPS 定位以及激光扫描仪，在设备运行中，扫描仪和定位系统会基于被检测目标实时收集参数，比如识别当前船舱位置、船体情况等，以便工作人员进行控制与管理。此外，抓斗卸船机中会安装偏转镜，此类设施在运行时会快速接收激光，并针对发射光和入射光时间进行系统计算，确保激光器与物体的间隔处于可控范围。激光发射的过程中，系统会对目标物体进行数据记录，比如现阶段反射激光的角度值，以此判断物体形状，以便后续进行系统还原，展开深度分析。在 PLC 控制下，技术人员可以快速识别船舱底和船舱口，有效统计内部物料的类别以及总量，为后续信息统计提供条件。

（二）变频调速控制技术

变频调速技术是港口机械电气设备自动化调试的关键部分，主要是指通过调整电源频率，控制设备转速。在运行过程中，由于其支持大范围设备电机转速调控，因此可以满足不同工况需要。以大型集装箱装卸工作为例，前期要加大电机驱动满足作业需要，而在即将接近目标区域时，则会将速度调低，以此保障定位精准度。此方面可减少资源浪费，保障现场作业的精准度和有效性。与此同时，变频调速技术可基于现场情况实时调节电机转速，所以有助于降低能源损耗，实现节能效果。据数据统计，此技术应用下机械电气设备的能耗能够降低 50% 左右，对于推动产业绿色发展而言具有重要意义。

二、港口机械电气设备自动化调试技术发展

（一）智能化调试技术

目前，随着人们对电气设备自动化调试技术关注度的日益提升，技术研发速度也不断加快。对于港口机械而言，人工智能算法的融入可以快速进行设备管理。以故障预测为例，人工智能算法会快速收集机械设备当前的运行数据，包括设备振动、电流、电压等，然后借助回归分析构建状态预测模型。比如在起重机异常管理时，人工智能算法可以构建预测模型，了解现阶段运行参数情况，并预测电机、制动器等零部件产生概率的可能性，进而帮助工作人员及时维护，减少损失。此外，强化学习算法可以帮助设备进行自主学习，了解不同运行环境下的控制方式，以此操控设备快速调整运行策略。例如结合集装箱调运距离以及现场情况，调整提升速度、回转角度，确保作业安全[2]。

（二）远程调试技术

远程调试技术涉及环节众多，设备端会先设置各种传感器，收集电机转速、位置以及压力数据，网络传输端会基于路由器以及各类 IP 协议实现节点传输，传输过程中会使用加密技术以保数据安全，防止产生信息篡改等问题。远程控制端工作人员可以操控软件和平台，在用户界面了解设备运行参数，并向系统发出指令，如停止运行等。系统在接收指令后会快速运用网络传输将信号传递到控制器，而控制器则会下达相关操作指令，以此实现设备远程调试。目前，远程控制成为港口电气设备自动化调试的重要工作内容，可在工作人员不抵达现场的情况下对设备运行进行操控，保障其运行质量。

（三）绿色节能调试技术

绿色节能是电气设备自动化调试的重要发展方向。比如当前市面上已经研发出大量节能性电气设备，与传统设备形式相比，在材料以及工艺选用方面控制优势，可控制能耗。例如，部分电机运用了高效节能变压器，该设备在绕组结构方面进行优化，可以在减少负载或空载损耗的同时保障电能传输。以胶带运输机为例，使用节能型电机和变压器，可以有效控制资源浪费，在降低成本的同时保障设备使用效果。但需要注意，节能技术发展要具备良好的控制策略，因此可以在此过程中融入更多智能化以及人工智能 AI 形式，以此增强港口运输产业绿色调试发展效能 [3]。

结论：综上所述，为满足全球经济建设发展诉求，港口工程数量逐渐增多。对于港口机械电气设备而言，合理引入自动化调试技术，可有效提高设备应用效率。比如在日常工作中，技术人员可运用PLC 逻辑控制合理操控起重机运行，或者引入无线通信技术，比如 Wi-Fi 等，确保港口数据传输精准度，为远程监控提供有力支撑。在后续，工作人员应继续探究自动化调试技术，促进技术研发，为实现可持续建设提供有利条件。

参考文献：

[1] 李斌 . 港口机械电气自动化技术的建模与优化控制研究 [J]. 家电维修 ，2024，（08）：101-103.

[2] 孔彦烨 . 港口机械电气设备自动化调试技术的应用探究 [J]. 造纸装备及材料 ，2022，51（09）：117-119.

[3] 廖树芸 . 煤矿机械电气设备自动化调试技术分析 [J]. 山东工业技术 ，2024，（07）：57.