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基于PLC的港口机械自动化控制主电路设计
以PLC为基础实现港口机械自动化控制的前提,是建立起完善的电控系统。当前多数港口中均在大部分机械设备中应用了PLC自动化控制技术,通常情况下PLC港口机械自动化控制的电控系统包括数据输入、系统1、系统2、主轴驱动系统、强点控制电路、速度检测、伺服系统及电气部分几个单元,不同单元之间的构成如下图所示。在以上结构中,强电控制电路的组成包括了控制电路、继电器、接触器电源及所有的执行电器,而除了这些部件之外,以电磁阀、制动器、各种不同类型的开关以及所有驱动或具备其他功能的电动机共同构成机械设备电器。相比强电控制电路,机械设备电器还为工作人员提供了解机械设备实时运行状态的方法,主要是通过对机械设备电器各组成部分运行状态的观察获得相应信息。对于整套港口机械设备而言,主电路的主要作用是为了对电动机进行有效控制,这种控制除了体现在对电动机运行及停止的操作之外,还体现在对电动机实际运行状态的检测上。这样一来,电动机在运行过程中因各种原因可能发生的故障就能够被及时发现并处理,进而有效保障了电动机的正常运行,进一步提升了港口机械作业过程的稳定性与安全性。对于整个港口机械系统而言,伺服电动机、辅助机构电动机及电磁阀均属于执行电器,而执行电器在控制要求上具有很高的重要性,因此主电路的设计需要将满足伺服电动机、辅助机构电动机及电磁阀这类执行电器实际运作需求的满足作为重要参考依据与首要实现内容,除此之外,还需要深入研究所有执行电器的启动流程、方向控制、速度调整及运行制动等全部控制内容,且要保证研究的精准性与深入性,以使主电路能够精确控制这些执行电器进行各种类型的详细操作[5]。而在电机上则还需视情况决定是否配置热继电器,配置热继电器的目的是为了在发生电流过载的情况下,使电机得到有效的保护。电路的设计是PLC港口机械自动化控制的核心,而主电路的设计则是核心中的核心,因此在设计过程中要严苛防守各种疏漏现象的出现,在最大限度上避免主电路设计存在缺陷或失误。如下表1为一般性机械设备PLC主电路的输入及输出情况。结合表中主电路输出及输入情况可得知,主电路在整个PLC港口机械自动化控制的电路设计中产生了比较大的影响,这也就意味着主电路的设计需大力丰富其内容,并灵活运用电路设计相关知识加入相应的保险措施,进而确保主电路乃至整个电路运行的安全性、可靠性以及可行性均能够得到保障。而从港口工作实际情况的角度来看,主电路设计工作也需充分考虑PLC港口机械自动化控制的要求,以满足其自动化控制需求为根本出发点,确保主电路的设计能够有效推动港口作业效率的提升[6]。此外主电路中加入的安全措施需要考虑到各机械设备的负载能力上限,进而保证即使港口在面对较大工作量时,不会因为过度运行而对系统造成严重破坏。
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