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摘要：港口建设水平影响着一个国家的经济发展程度，在当前的时代背景之下，相关人员必须要不断加强港口机械电气自动化技术的研究力度。本文结合时代背景对电气自动化控制技术的定义做了进一步的阐述，并在此基拙上深入分析了PLC电气自动化技术与控制、散货装卸自动化技术与控制的特点和应用，希望能够进一步促进港口机械电气自动化程度的提高。
关键词：港口机械;电气自动化技术;控制
在港口机械设备装卸作业过程中，很多机械设备要进行长期的重复性工作，如果全凭人力操作，会浪费很多的人力资源，还会造成工作效率低下。司机长期作业在司机设备室内，经常因设备晃动带来的晕眩、炎热天气造成的中暑等问题带来了人身安全隐患。为了提高效率及解决安全隐患，许多港口已经开始探索如何对旧的港口装卸设备进行改造，可通过采用自动化控制技术，将司机从装卸设备上转移到远程控制室内，远程控制装卸过程中的吊具开闭锁功能，改进PLC控制系统并结合优越的算法程序，使得岸桥的起升及运行过程更高效、更节能，采用先进的CPS集卡引导系统，最终实现了从装卸到水平运输全过程的半自动化控制水平，装卸现场不再需要大量的工人协助设备生产。
1电气自动化控制技术
1.1电气自动化控制技术理念
电气自动化控制技术可以应用在许多工作当中，具有强大的监测作用。其设计理念有两个主要特征：其一，电气自动化控制技术能够进行高效的集中监测，与此同时，整个监测过程相对来说较为灵活，流程较少，具有强大的现实意义[1]。其二，电气自动化控制技术能够落实较为完善的现场监控工作，具有非常强烈的应用价值。因此，在构建电气自动化控制技术的框IS时要结合实际情况不断优化相关设计方案，使之发挥出更加强大的作用。
1.2电气自动化控制技术特点
电气自动化控制技术有四个方面的突出优势：第一，准确性较高，速度较快;第二，反应速度快，能够进行高质量的远程操控工作;第三，工作效率高，能够对工作过程进行严格的把控;第四，能够落实远程数据采集以及控制的相关工作。这些特点使得电气自动化控制技术在具体应用过程中有着不可取代的独特价值。
2自动化控制的应用程度及存在问题
对现阶段自动化技术需求程度进行探索，有助于针对性地提出改进措施，也能够了解到现阶段的一些技术上的不足，更加有针对性地进行技术创新，给港口设备带来更多的发展方向。在实际应用过程中发现，很多自动化控制硬件设施还是不能够满足需求的，恶劣的环境导致很容易出现硬件问题。控制技术应用也存在一定的不足，主要原因是现阶段的控制算法还有待优化，在港口自动化设计流程中，还需要人为参与某些工序，这是初级阶段的自动化应用，短期内有效解决了港口生产的不足，但是要想获得长足的发展，真正地实现自动化生产，还有很长远的路要走。尤其是现阶段的一些智能路径规划、轨迹跟踪、智能定位等功能还存在着很多不足，主要原因是场景比较复杂，所面临的情况比较特殊，相应的技术不够成熟等，导致了现阶段的自动化控制出现问题。
现阶段的控制算法包括PID控制，LQR控制，MPC控制等，这些控制手段有些是针对误差调节、有些是针对轨迹跟踪。例如PID控制算法，是一种最简单的控制算法，在实际应用的过程中，虽然能够较好地调节误差，但存在较大的滞后性，往往出现误差之后才进行调节，这样的控制算法很难面临一些更加复杂的场景。又例如MPC控制算法，这是一种轨迹跟踪过程控制，由于计算量比较大，需要在线进行优化，而且容易陷入局部最优解等情况，却不能全盘考虑，同时还需要更强的计算能力、更优化的算法逻辑，才能够确保控制策略符合实际情况。
3PLC电气自动化技术与控制
3.1PLC在港口门式起重机中的应用
将PIC技术同港口式门起重机进行有机结合能够在很大程度上弥补港口门市起重机的一些不足之处，提高起重机操作的灵敏性，增强其稳定性。在操作港口门市起重机时，操作人员需要借助操作主令控制器对PIC输人和输出外接端口、连锁电路、过压电路、过流电路等进行有效控制，确保直流24V信号的出现，从而推动小型化继电器装置的顺利运行，将设备内部的各个部分进行启动。
3.2PLC在港口集装箱桥式起重机中的应用
数据交互较多、设备分布范围较广是装卸桥电气系统的两个主要特点。将此系统同PIC充分结合在一起，能够完成PIC的整体工作状态，并建立起一个强大的信息共享系统，提高设备关联控制的质量和效率。此外，如果能够成功将PIC技术运用到港口集装箱桥式起重机电气自动化当中，能够加强相关数据的准确性和综合性，使得工程技术人员可以及时发现系统当中出现的问题，并采取合理的措施加以解决和完善，必然能够增强整个系统和设备运行的稳定性。
4散货装卸自动化技术与控制
4.1集装箱装卸自动化技术
1993年，世界上第一座自动化运行集装箱码头在荷兰鹿特丹港正式建立并投人到生产实际活动当中。随后，香港、新加坡、德国、日本等多个国家都加强了对于该技术的研究和实施[3]。德国和荷兰的自动化码头非常重视对于该技术的创新和发展，将自动化导向车、轨道式龙门吊等各项具有强烈综合性的技术和设备都运用在了堆场之中;对区另一端的外籍卡装卸控制方面也应用了多种具有创新意义的技术和设施。新加坡码头更加重视的是堆场的自动定位功能，强调定位的准确性，但它的适用范围比较狭窄，未能得到大范围的推广。
4.2散货装备自动扫描与控制技术
在传统的工作模式当中，大多是通过肉眼观察的方式得到相关数据，虽然有些数据也能够借助摄像机等工具进行更加准确、更加高效地获取，但仍然不能够保障数据的精确性，会使所获数据与真实数据之间产生较大的误差。料堆轮廓自动检测技術能够对这些问题进行很大程度的完善，它是利用激光测距的方式将目标定位系统安放在抓斗卸船机以及斗轮堆取料机当中。
（1）抓斗卸船自动化扫描与控制。它能够对目标物体进行确认并明确该物体的位置、形状，在此基础上还原物体。同时，如果能够合理运用抓斗卸船自动化扫描与控制技术，还能够同时识别多个目标，对船仓内物料的分布有一个更加全面的了解，保障作业任务的顺利完成
（2）斗轮堆取自动化扫描控制。这一技术和卸船机有着非常明显的相似性，它们都是通过TPS所提供的各类数据将这些信息和数据同PIC技术提供的各类数据进行紧密的结合，针对立体画表面落实各类还原算法，从而得到具有一定真实性和准确性的料堆位置以及立体形状的相关信息。
5结语
自动控制是一项软硬件相互结合的工程，对于港口的机械设备而言，实现自动化控制具有很重要的现实意义，对于提高生产效率降低、人力成本等都有很多好处。在未来，港口的自动化发展以及智能化发展已经成为必然的趋势，那么在现阶段进行技术创新的过程中，先进的自动化控制设施的研发能够为自动化的发展带来有力的保障。而在软件层面上不断创新，尤其是对控制算法进行优化，这样能够确保控制效率更高效，控制更稳定。在实际应用的过程中，港口的机械设备也必然朝着更加智能化的方向发展，能够为港口的装卸作业带来更多的帮助，进一步解放人力资源。
参考文献
[1]卢俊.港〇大型机械电气自动化技术的应用要点[J].南方农机，2019，50（23）：237.
[2]朱蒋4.港口大型机械电气自动化技术研究[J].科学技术创新，2019（04）：176-177.
[3]姚立权，赵春雨，王伟.港口区域大型机械电气自动化研究[J].中国设备工程，2018（19）：166-168.
[4]郑允殿，王万林，张延全？港口区域大型机械电气自动化控制模型设计D].电子测试，2017（23）：48+35
关键词：港口机械;电气自动化技术;控制
在港口机械设备装卸作业过程中，很多机械设备要进行长期的重复性工作，如果全凭人力操作，会浪费很多的人力资源，还会造成工作效率低下。司机长期作业在司机设备室内，经常因设备晃动带来的晕眩、炎热天气造成的中暑等问题带来了人身安全隐患。为了提高效率及解决安全隐患，许多港口已经开始探索如何对旧的港口装卸设备进行改造，可通过采用自动化控制技术，将司机从装卸设备上转移到远程控制室内，远程控制装卸过程中的吊具开闭锁功能，改进PLC控制系统并结合优越的算法程序，使得岸桥的起升及运行过程更高效、更节能，采用先进的CPS集卡引导系统，最终实现了从装卸到水平运输全过程的半自动化控制水平，装卸现场不再需要大量的工人协助设备生产。
1电气自动化控制技术
1.1电气自动化控制技术理念
电气自动化控制技术可以应用在许多工作当中，具有强大的监测作用。其设计理念有两个主要特征：其一，电气自动化控制技术能够进行高效的集中监测，与此同时，整个监测过程相对来说较为灵活，流程较少，具有强大的现实意义[1]。其二，电气自动化控制技术能够落实较为完善的现场监控工作，具有非常强烈的应用价值。因此，在构建电气自动化控制技术的框IS时要结合实际情况不断优化相关设计方案，使之发挥出更加强大的作用。
1.2电气自动化控制技术特点
电气自动化控制技术有四个方面的突出优势：第一，准确性较高，速度较快;第二，反应速度快，能够进行高质量的远程操控工作;第三，工作效率高，能够对工作过程进行严格的把控;第四，能够落实远程数据采集以及控制的相关工作。这些特点使得电气自动化控制技术在具体应用过程中有着不可取代的独特价值。
2自动化控制的应用程度及存在问题
对现阶段自动化技术需求程度进行探索，有助于针对性地提出改进措施，也能够了解到现阶段的一些技术上的不足，更加有针对性地进行技术创新，给港口设备带来更多的发展方向。在实际应用过程中发现，很多自动化控制硬件设施还是不能够满足需求的，恶劣的环境导致很容易出现硬件问题。控制技术应用也存在一定的不足，主要原因是现阶段的控制算法还有待优化，在港口自动化设计流程中，还需要人为参与某些工序，这是初级阶段的自动化应用，短期内有效解决了港口生产的不足，但是要想获得长足的发展，真正地实现自动化生产，还有很长远的路要走。尤其是现阶段的一些智能路径规划、轨迹跟踪、智能定位等功能还存在着很多不足，主要原因是场景比较复杂，所面临的情况比较特殊，相应的技术不够成熟等，导致了现阶段的自动化控制出现问题。
现阶段的控制算法包括PID控制，LQR控制，MPC控制等，这些控制手段有些是针对误差调节、有些是针对轨迹跟踪。例如PID控制算法，是一种最简单的控制算法，在实际应用的过程中，虽然能够较好地调节误差，但存在较大的滞后性，往往出现误差之后才进行调节，这样的控制算法很难面临一些更加复杂的场景。又例如MPC控制算法，这是一种轨迹跟踪过程控制，由于计算量比较大，需要在线进行优化，而且容易陷入局部最优解等情况，却不能全盘考虑，同时还需要更强的计算能力、更优化的算法逻辑，才能够确保控制策略符合实际情况。
3PLC电气自动化技术与控制
3.1PLC在港口门式起重机中的应用
将PIC技术同港口式门起重机进行有机结合能够在很大程度上弥补港口门市起重机的一些不足之处，提高起重机操作的灵敏性，增强其稳定性。在操作港口门市起重机时，操作人员需要借助操作主令控制器对PIC输人和输出外接端口、连锁电路、过压电路、过流电路等进行有效控制，确保直流24V信号的出现，从而推动小型化继电器装置的顺利运行，将设备内部的各个部分进行启动。
3.2PLC在港口集装箱桥式起重机中的应用
数据交互较多、设备分布范围较广是装卸桥电气系统的两个主要特点。将此系统同PIC充分结合在一起，能够完成PIC的整体工作状态，并建立起一个强大的信息共享系统，提高设备关联控制的质量和效率。此外，如果能够成功将PIC技术运用到港口集装箱桥式起重机电气自动化当中，能够加强相关数据的准确性和综合性，使得工程技术人员可以及时发现系统当中出现的问题，并采取合理的措施加以解决和完善，必然能够增强整个系统和设备运行的稳定性。
4散货装卸自动化技术与控制
4.1集装箱装卸自动化技术
1993年，世界上第一座自动化运行集装箱码头在荷兰鹿特丹港正式建立并投人到生产实际活动当中。随后，香港、新加坡、德国、日本等多个国家都加强了对于该技术的研究和实施[3]。德国和荷兰的自动化码头非常重视对于该技术的创新和发展，将自动化导向车、轨道式龙门吊等各项具有强烈综合性的技术和设备都运用在了堆场之中;对区另一端的外籍卡装卸控制方面也应用了多种具有创新意义的技术和设施。新加坡码头更加重视的是堆场的自动定位功能，强调定位的准确性，但它的适用范围比较狭窄，未能得到大范围的推广。
4.2散货装备自动扫描与控制技术
在传统的工作模式当中，大多是通过肉眼观察的方式得到相关数据，虽然有些数据也能够借助摄像机等工具进行更加准确、更加高效地获取，但仍然不能够保障数据的精确性，会使所获数据与真实数据之间产生较大的误差。料堆轮廓自动检测技術能够对这些问题进行很大程度的完善，它是利用激光测距的方式将目标定位系统安放在抓斗卸船机以及斗轮堆取料机当中。
（1）抓斗卸船自动化扫描与控制。它能够对目标物体进行确认并明确该物体的位置、形状，在此基础上还原物体。同时，如果能够合理运用抓斗卸船自动化扫描与控制技术，还能够同时识别多个目标，对船仓内物料的分布有一个更加全面的了解，保障作业任务的顺利完成
（2）斗轮堆取自动化扫描控制。这一技术和卸船机有着非常明显的相似性，它们都是通过TPS所提供的各类数据将这些信息和数据同PIC技术提供的各类数据进行紧密的结合，针对立体画表面落实各类还原算法，从而得到具有一定真实性和准确性的料堆位置以及立体形状的相关信息。
5结语
自动控制是一项软硬件相互结合的工程，对于港口的机械设备而言，实现自动化控制具有很重要的现实意义，对于提高生产效率降低、人力成本等都有很多好处。在未来，港口的自动化发展以及智能化发展已经成为必然的趋势，那么在现阶段进行技术创新的过程中，先进的自动化控制设施的研发能够为自动化的发展带来有力的保障。而在软件层面上不断创新，尤其是对控制算法进行优化，这样能够确保控制效率更高效，控制更稳定。在实际应用的过程中，港口的机械设备也必然朝着更加智能化的方向发展，能够为港口的装卸作业带来更多的帮助，进一步解放人力资源。
参考文献
[1]卢俊.港〇大型机械电气自动化技术的应用要点[J].南方农机，2019，50（23）：237.
[2]朱蒋4.港口大型机械电气自动化技术研究[J].科学技术创新，2019（04）：176-177.
[3]姚立权，赵春雨，王伟.港口区域大型机械电气自动化研究[J].中国设备工程，2018（19）：166-168.
[4]郑允殿，王万林，张延全？港口区域大型机械电气自动化控制模型设计D].电子测试，2017（23）：48+35