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精品论文 参考文献 大型港口机械自动控制系统的可行性研究 于劲松 （天津港中煤华能煤码头有限公司） 摘要：随着国际贸易的迅猛发展，海路运输早已成为国际贸易进出口的重要手段。因此，提高港口的中转效率效率，加快港口的自动化进程就显得极为重要，本文通过几个方面，对大型港口机械自动化控制系统进行了阐述。 关键词：天津港 自动化 人机界面 0 引言 随着全球贸易化进程的发展，国际贸易量逐年增加。据ISL统计，国际贸易总运量中的2/3以上是通过海运实现，居各种运输形式之首。2006年世界海运贸易量达到了近70亿吨，同比增长约4.8%，相比2000年增长了24.8%，2000－2005年年均增幅达到4.5%。其中，2006年世界原油和成品油海运量达到23.31亿吨，占到海运总量的33.4%，同比增长2.3%，不过增幅相比2005年的2.9%有所放缓。三大干散货（铁矿石、煤炭、谷物）海运量达到17.28亿吨，约占到总量的24.8%，其中铁矿石7.11亿吨，同比增长9.0%，比2005年的10.7%略有下降，煤炭的海运量增幅也从2005年的6.3%下降到了5.5%，而谷物的海运量增幅则从2005年的2.6%提高到2006年的3.7%。其它货物（主要指次要散货、集装箱货物、滚装货物和传统杂货）海运总量达到28.49亿吨，同比增长5.6%，其增幅主要来自于集装箱货物的增长。据统计，2006年集装箱货物约占海运总量的13%。 海上贸易量的增长促使着港口服务必须达到高效、快速，然而现有的港口机械发展、更新速度较慢，自动化程度不高是制约港口快速发展的瓶颈。以天津港为例，2007年总吞吐量为3亿吨，集装箱吞吐量为700万TEU；2010年预计总吞吐量为4亿吨，集装箱吞吐量为1000万TEU。由以上的数据可见集装箱运输已逐渐成为海上运输的主要方式，因此，促进港口机械高效、快速地发展更加迫在眉睫。 1 国内港口自动控制系统分析 国内港口机械化程度已经相当高，但是控制系统相对比较落后，基本由人工进行控制，并且实时控制数据基本不进行记录，造成生产过程中大量有效数据流失。如何解决这一问题便成为了自动化控制系统需要解决的根本问题。 随着计算机技术的迅猛发展，计算机硬件成本越来越低，使实时在线监控变为现实。工业以太网传输速度很快，给自动化在线控制、管理、统计提供了强有力的支持。基于工业以太网、计算机数据库技术以及工业仪表技术（工业用现场传感器等，不列入本篇论文的讨论范围）港口大型机械自动化控制系统可以分为以下几个部分： 1.1 现场部分：这部分由压力传感器、限位开关、电机、可编程控制器（PLC）、图像监控设备等工业仪表及电气元件组成，由电机及电气元件对港口大型作业机械如门吊等设备进行过程控制，压力传感器等模拟仪表对集装箱的实时数据进行采集，图像监控设备对现场的一切情况进行监视、控制。 1.2 通讯部分：由于现场数据、控制信号冗繁，可使用现场总线进行数据传输，也可使用传输速度相对较快的工业以太网，对于不适于现场布线的局部空间也可使用蓝牙（Bluetooth）技术进行数据传输，以保正数据的及时、准确。 1.3 控制室部分：控制室部分使用计算机处理技术，实现友好、开放的人机界面，由控制系统软件对由工业以太网传输过来的数据进行处理、记录、存储，同时控制室人员对软件进行操作通过工业以太网向现场的控制元件发出指令，以完成对港口机械的自动或手动操作。 2 软件部分简介 港口大型机械自动控制系统的软件部分就是现今使用较广的工业组态软件，它具有界面友好、能够实时反映现场条件及状况、操作简便等诸多特点。因此在编写控制系统软件时就要求设计人员要全面地考虑到现场以及监控室的状况，使该控制系统系统完成以下这些任务：①设备工作过程的可视化；②操作和控制设备的工作过程；③显示报警；④记录工作中的进程值和警告；⑤工作过程和设备的参数管理。 2.1 界面 软件的操作界面应采用可视化图形操作界面，分层监视，在此建议使用VB进行编写，界面图形应尽量与现场设备外形接近，并且使现场的每个模拟量、数字信号均可以再界面上有所体现，实时体现这些量的变化，使中控室人员可以直接了解现场的实际情况，及时处理一些突发事件，不能通过系统处理的，可及时通过监控系统查找问题，通知现场人员解决。 2.2 数据库 在实际生产中会产生大量的数据，例如：箱号、箱重等等一系列重要的信息。以前这些信息需要人工记录，甚至有些数据不记录，造成了大量时间、信息的浪费，工作效率很低。采用该系统后，后台使用数据库对现场模拟传感器传送过来的数据