岸桥空调系统的PLC优化控制与管理

岸桥空调系统的PLC优化控制与管理

倪光杰1李伟2

上海振华重工（集团）股份有限公司上海200125

摘要：岸桥的正常工作是确保集装箱顺利运输的保障，而岸桥的正常工作往往需要岸桥空调系统以及PLC系统的同时调节，只有对其系统进行优化，才能够有效提高岸桥运行的工作效率，确保整个工程安全稳定的运行。笔者将在本论文中从岸桥空调系统以及PLC系统的由来入手，通过分析当下岸桥的现状以及面对的问题，来提出一些具有针对性的建议，以供业内人士参考。

关键词：岸桥空调系统；PLC优化管理；系统优化

引言：

在岸桥的工作过程中，其电气室会产生许多热量，只有通过岸桥空调系统以及PLC系统来及时排出热量、调节温度、控制湿度，才能确保岸桥工作的顺利进行。

一、岸桥空调系统以及PLC系统的由来

在现代物流运输行业中，集装箱起着十分重要的作用，其为物流的运输提供了极大的便利，也因此，现代物流趋向于集装箱化不失为一种必然。对于集装箱来说，岸桥是确保集装箱正常运行的工具之一，其在集装箱的运输装卸过程中发挥着不可替代的作用，是各个物流码头必备的集装箱设备之一。就其运行系统来说，采用的是在市场上较为先进的岸桥电气控制驱动系统，其主要通过PLC交流全变频调控的方式来进行功率的调节。但是，对于整个系统来说，一方面码头地理位置靠海，湿度较大，另一方面由于其运行过程涉及许多半导体功率器件，在运行过程中通过的较大电流会使得半导体功率器件产生许多热量，而这些湿气或热量若是不能及时排出，长时间下将会反过来影响半导体器件，从而最终容易导致器件的损坏。这样的现象在电气系统中是十分常见的，往往是由于系统的工作环境温度或湿度过高，系统中的电流电路以及变流变频器等电气设备在运行过程中产生的热量和环境温差产生的水汽不能够及时散去，最终导致电路的损坏。而单从变频器设备来讲，其工作环境极限不超过五十摄氏度，相对湿度不能超过80%，而在设备运行过程中，一旦超过这个标准就应该立刻停止运行设备，对变频器进行冷却降温除湿，不至于对设备产生严重的损害。因此，针对热量湿度问题，电气房应该配备足够的散热除湿设备，并且具备一套合理且高效的控制系统。考虑到以上种种问题，有关部门在进行岸桥设备的安装时往往会同时安装空调设备对其进行热量湿气的散去，同时还会运用PLC系统对其进行调控，即使在一个独立封闭的空间也能够有效散去电气房的热量，保持电气房温度的稳定，同时通过该过程的智能调节，还能有效控制电气房的湿度，从而维持一个适合设备运行的环境，以此来延长电气房内各元器件的使用寿命。

二、岸桥空调系统以及PLC系统面对的新问题

结合上述设备运行过程的解释，不难理解，在理想的情况下，岸桥空调系统以及PLC系统的智能调控能够适应岸桥环境调节的种种需要。但是，在实际运用过程中，现实并非如此。以当下绝大多数岸桥使用的空调系统来讲，其电气房设备主要由变流器以及变频器构成，同时搭载了四台空调以进行热量湿气的散去，其运行电路独立，互不干扰。从理论上来讲，在设备进行待机或停机时，两台空调足以对其进行温湿度的调节，在设备进行工作时，则需要三台空调才能够有效地对其进行温湿度的调节。而第四台空调，则是确保设备正常运行的保险空调，以便在任何一台空调出错时及时顶替其职能。该四台空调分布于电气房的顶端，由屋内的内机以及屋外的外机构成。对于其运行方案来说，其空调采用的是循环式运行，既每台设备在运行一段时间后能够得到一段时间的冷却，实际情况为每次有三台空调同时工作，另一台空调进行待机，在其中一台空调运行时间达到24小时时就进行一次空调的切换，既每一台空调都是降温除湿工作72小时之后待机24小时。这样的运行看似理想，实则有许多缺陷。空调机组在实际运行的过程中，由于机组各设备控制手段的单一性以及外部环境的多变性、干扰性，造成各设备调整控制参数的过程异常繁琐，从而进一步导致了各设备运行参数波动大，严重影响了调控精度和周期[1]。例如单从空调使用角度来说，每台空调的连续使用时间太长，这将严重影响空调的使用寿命，从而影响整个电气房的寿命。其次从运行效率来讲，根据理论来说，两台空调足以控制待机状态的电气房，而实际操作中还是运用了三台空调来进行散热除湿，这不管是从经济角度还是效率角度都是极大的浪费。此外，从系统的整体控制角度来说，PLC系统只能对空调进行智能调节，而不能结合电气房温湿度系统进行双重智能调控，这也是上述不能及时从三台空调切换为两台空调的直接原因。同时，PLC系统是直接控制空调的开关以及温度，对于空调是否出现故障以及空调系统是否正常运行不能进行很好的监控与调节。以上的问题使得岸桥空调系统在实际操作中面对了新的种种困难。

三、岸桥空调系统以及PLC系统的优化方案

集装箱码头主要运用基于PLC的岸桥电控系统，故障现象也难免且时有发生[2]。面对空调运行模式对空调寿命得极大影响以及对岸桥能源的浪费来说，我们应该对其运行模式进行改变优化，从而使其具有高效、低能、易于维护的特点。首先是改变空调的运行模式，我们依然可以选择循环式的运行模式，但是应该将空调的连续运行时长缩短，例如每工作六个小时就切换待机三个小时，这不失为一种延长空调使用寿命得好方法。这里引用一个例子以便读者理解。若电气房中存在一号、二号、三号以及四号四台空调，依照每台空调运行六个小时后循环休息三个小时的工作方式，首先启动一号空调预冷，之后以此启动二号空调以及三号空调，在一号空调运行时间达到六小时时将其关闭，换而启动四号空调，在三个小时候关闭空调二号，启动空调一号，以此循环类推，来保证拥有三台空调在正常运行并且单台运行时间不超过六小时。其次应该改进控制系统，将空调控制系统与温湿度监测系统联系起来，在电气房处于休眠状态而不需要三台空调同时运行时及时切换为两台空调运行，这样在保证散热除湿能够有效进行得同时还能够有效提高效率，避免了不必要的能源浪费。此外在PLC调节系统与温度控制系统联系后，系统能够更加智能地对环境温湿度进行有效的监控，在温湿度出现异常时及时启动第四台备用空调，以免温湿度过高而对设备造成严重的损害。另外，由于空调的运行同样会产生热量，若是空调内机与空调外机其中任何一个部位出现故障都会导致热量湿气无法及时散出，因此，在电气房内安装警报装置是十分有必要的，一旦超过警报装置预设的温度和湿度，装置发出的鸣笛声以及PLC的连锁能够引起现场管理者的注意，从而通过人为的调节来避免设备运行错误的发生。

四、岸桥空调系统以及PLC系统的维修

在对岸桥空调系统以及PLC系统进行优化，针对具体问题解决问题后，维持系统的正常运行有很大一部分得益于后期的维护，因此，对岸桥空调系统以及PLC系统进行后期管理维护是十分有必要的。首先，时常关注环境湿度的变化，并且应定期对变流器、变频器等主要发热源进行发热量的监测，若是发热量超过正常发热数值，应对其进行及时地更换。同时，应对电气房种种设备进行定期清洗打扫，检查所有管道是否存在堵塞现象，并对设备安装螺丝等小零件进行检查与紧固。此外，对各控制开关进行检查也是十分重要的，在系统运行出现故障时，只有保证控制开关的正常使用，才能够通过PLC进行监控调节，由此可得，开关的使用良好是系统调节的基础，应该对其定期进行严格的监测。

五、结束语

岸桥的正常运行为集装箱的顺利装在提供了保障，而良好以及高效的岸桥空调系统以及PLC系统是调节整个系统运行过程的关键，其应根据环境温湿度以及设备情况制定相应符合情况来制定，尽可能在设备运行过程中造成不必要的资源浪费以及保证设备处于一个良好的运行状态中。总而言之，对岸桥空调系统以及PLC系统的优化以及对系统后期的维护是十分重要且必不可少的步骤之一，通过对空调操作系统以及中心管理系统的逐步优化以及后期有效地维护来确保岸桥的正常运行。

参考文献：

[1]胡际万，黄媛媛，李健健.基于PLC的空调系统优化运行与控制系统设计[J].计算机测量与控制，2016，24（8）.

[2]忻嘉霖.基于PLC的岸桥电控系统故障分析[J].电气自动化，2018，v.40；No.237（03）：92-94+103.