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控制系统技术要求

1.1系统技术方案

1.1.1控制系统组成

1、根据装卸工艺，本港区件杂货码头的所有装卸机械设备均采用就地控制方式，其

电气控制系统由制造厂配套供应，本设计只负责提供电源。

2、根据装卸工艺，本港区散货码头的码头平台门机及堆场堆料机采用就地控制方式，

皮带机则采用PLC集中自动控制方式。因此，本设计将散货码头的浮式起重机、装船机、

皮带机及堆料机共同组成一个集中联锁控制系统，并在综合楼内设置控制室，对散货

码头的整个工艺流程进行控制。

3、控制系统由上位机系统和下位机系统两部分组成，其中上位机系统主要由两台操

作员站和一台工程师站组成，两台操作员站互为冗余备份；下位机系统则主要由两地

PLC组成。上位计算机设于控制室内，操作员站采用专业级工业控制计算机(IPC)；现

地PLC设于2#变电所低压室内，采用工业级高性能可编程控制器(PLC)。

4、上位机操作员站的主要功能是通过鼠标、键盘及显示器来对工艺流程、现场设备

进行监视和控制，上位机工程师站的主要功能是对生产作业进行管理；下位机PLC的主要

功能是通过信号检测装置及执行机构对现场设备进行信号和指令输出。

5、控制系统采用星形网络拓扑结构，2台上位计算机和1套地PLC围绕控制室内

的工业以太网交换机组成百兆星形以太网来通信连接。上位计算机通过超五类双绞线接入

以太网交换机，现地PLC则通过6芯单模光缆接入以太网交换机，以保证高速可靠的数据

通信。

6、控制系统还通过控制室内的工程师站和网络交换机接入港区计算机网络，使

港区相关生产调度部门能够对散货码头工艺流程的运行状况进行监视，但不能参与任何控

制。

1.1.2控制系统操作方式

1、现场手动控制：辅助控制方式。在各台现场设备旁设置机旁操作箱，当机旁操作

箱的选择开关设在“现场”位置时，可通过机旁操作箱进行操作，主要供调试、检修或集

中控制故障时使用。此时该设备脱离系统集中控制，与其它设备解除联锁关系，仅靠传感

器对单机作保护，而控制室系统上也能显示该设备运行状态。

2、集中手动控制：辅助控制方式在控制室设置操作员站，当画面上的开关

转至“集中手动”方式时，用鼠标点取画面上的软按钮即可集中控制各台设备启动、停止

等。此时设备间不具备联锁关系，且机旁箱上的转换开关需处于“”位置。

3、流程自动控制：主要控制方式。在控制室设置操作员站，当画面上开关

转至“自动”方式且机旁箱上的转换开关处于“”位置时，操作人员可通过操作员站

的键盘或鼠标实现流程选择、流程启动和停止，并可进行作业量设定。

1.1.3控制系统功能

1、流程控制及故障停机功能

流程的设定与优化：操作员只需选择流程的起点和终点，控制系统就可显示可供选择

的流程及最佳流程提示，供用户选择。若选定的流程中设备存在故障，在条件允许的情况

下，可自动修正流程。

流程设备连锁控制：流程中设备的启动顺序按逆料流方向进行即处于下游的设备最先

启动，依次向上顺序启动；流程启动过程中，在输送设备单机启动前的一定时间，现

场设有的声光装置进行现场提示和；若流程设备产生故障时，故障设备上游已启

动的设备立即停止运行，并弹出信息提示和声光，故障设备下游的设备在系统未发出

停止命令的情况下可继续运行，待设备故障排除后继续启动流程；在流程运行阶段，流程

设备发生故障则按设备联锁关系，故障设备下游的输送设备顺停或不停机，上游设备应立

即停机，并给出提示，弹出故障信息；若流程出现严重故障，则该设备的上游设备紧

急停机，下游设备自动按从头到尾的顺序延时依次停机，并发出信息提示和声光；流

程结束发出停止命令后，设备按顺料流方向停机即上游设备最先停机，依次向下停止各设

备。画面中设有急停按钮，当按下此按钮后，正在运转的需急停的流程所有被控设备

立即停止，而同时运行的其它正常流程状态不变。

2、功能

为了简化系统结构，提高系统的可靠性，本控制系统不设置传统的集中手动控制台和

模拟信号屏，系统所有的设备控制和信号显示均在操作员站上进行，仅用鼠标就可实现所

有操作。本控制系统另配置一套液晶拼接大屏幕（与通信系统共用）作为控制系统画

面的主显示。

3、监视功能：

实时彩色动态显示各流程和设备运行与停止状态；实时彩色动态显示流程设备故障

点、故障性质和累计发生次数；实时