自动化集装箱码头控制系统的研究.pdf

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1、万方数据2011年4月第2期总第173期由国港湾建设cIIinaHarbourEn酉neerillgApr-，20llTbtal173．No．2自动化集装箱码头控制系统的研究陈加敏，薛士龙，张宁，曹金虎(上海海事大学物流工程学院，上海200135)摘要：根据实际集装箱码头的要求，构建轨道式港口集装箱码头物理模型。在此基础上，采用西门子s7—300系列PLC以及PROFIBus—DP总线设计了自动化集装箱码头控制系统，并运用西门子step7编程软件编写了控制程序，包括自动卸船程序、自动装船程序、各个机构的点动控制程序、机构复位程序、异常处

2、理程序以及应急程序等。结果表明，该控制系统和控制程序成功地运用在模型中，并且可以移植到实际控制系统中。关键词：自动化；集装箱码头；物理模型；控制系统；系统组态；PLc；PROFIBu孓DP中图分类号：U656．111文献标志码：A文章编号：1003—3688(2011)02—0013—04ResearchonAutomatedContainerTe瑚inalControlSystemCHENJia—min，XUEShi—long，ZHANGNing，CAOJin—hu(LogisticsEngine鲥ngcollege，Sh蚰gllai

3、Maritimeunivers时，Shangllai200135，China)Abstract：Accordingt0山erequirements0ft}le8ctllalc∞tainerte珊iIlal，anlil—mountedc叩tainerte册inalphysicalmodelisbu此0nttlisb弛is’粕舳toTnaiedcontainerteminalc∞tmlsystemisdesi朗edbyusingS7—300PLc明dPR0nBus—DP．Moreover，b鹪ed∞SIMAⅡCSt印7，踟tom出ec∞tr

4、olpmceduresa陀wrinen，includingtlle锄加Imaticunloading，tlle跏tomaticl阻ding，tllejogcon缸d0f髓ch∞ma_附，tllereset，exceptionharIdling，emergencyetc．Theresultsshowtllattlleconh_iolsystemandt}Iecontmlprocedur瞄hadbeensucces曲lllyusedinmemodel，aIlditisalsoa、雠lableinpracticalconnDlsystems．

5、Keywords：舢tomation；containerte肌inal；physicalmodel；con仃olsystem；systemco血guration；PLC；PROFlBUS—DP0引言在当前低碳经济时代，全新的自动化码头模式代表了港口装卸机械的先进发展方向，为低碳经济时代集装箱码头装卸系统的发展开辟了新途径111，在港口建立效率高、投资经济的码头自动化系统成为世界各国在21世纪的一个研究热点。上世纪90年代在荷兰鹿特丹港、德国汉堡港相继建成了自动化码头系统，实现了集装箱码头的自动化运转。但是现存的自动化码头的水平运输均采用

6、内燃机驱动的自动导航汽车，导致了自动化码头投资巨大，不易于推广。为了解决港口自动化码头的现存问题，行业内提出采用低架桥电驱动运输系统取代内燃机驱动的自动导航汽车方案，降低成本。基于此方案和实际集装箱码头要求，本文构建了轨道式港口集装箱码头物理模型，并以此模型收稿日期：2010-12瑚基金项目：上海市教育委员会重点学科建设项目资助050602)；上海海事大学科研基金项目(20080466)作者简介：胨加敏(1蚰9～)，男，福建人，在读研究生．主要研究方向为船舶电气控制技术与系统．为研究平台，从而有利于节约成本，加快研发周期，同时为此设计的

7、控制系统以及编写的控制程序不仅可以运用在模型上，而且可以有效地移植到实际港口自动化码头装卸系统中。港口集装箱码头物理模型总共由8部分组成：岸桥、低架桥平板小车、低架桥旋转吊车、近端地面平板小车、近端场桥、远端地面平板小车、远端场桥、集卡端场桥。由此可见，集装箱码头的现场设备数量大、种类多。若使现场设备能够可靠、安全地运转，那么对控制系统的抗干扰能力及处理、控制程序的逻辑关系等都提出了很高的要求。随着微电子、微机和控制技术的不断推新，PLC已发展成为一种多功能、智能化的综合控制器闭。它具有结构紧凑、维护方便、运行稳定可靠、抗干扰能力强等特

8、点，在工业控制领域得到了广泛的应用。本文采用西门子s7—300系列CPU为315—2DP的PLc构建港口集装箱码头物理模型的自动化控制系统，采用SIMArrIc淝P7编程软件，组态PLC的输入输出以及编写模