港口將成為國(guó)際貿(mào)易的運(yùn)輸中心與物流平臺(tái),港口物流將成為物流平臺(tái)上的重要組成部分。下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的港口物流管理論文，謝謝你的閱讀。

　　港口物流管理論文篇一

　　港口物流控制系統(tǒng)可靠性分析

　　摘 要：控制系統(tǒng)是干散貨碼頭 物流系統(tǒng)的核心，干散貨散碼頭物流系統(tǒng)中含有眾多大型設(shè)備，各設(shè)備之間要進(jìn)行頻繁的數(shù)據(jù)交換，同時(shí)中控室要對(duì)各設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視，來(lái)實(shí)現(xiàn)工藝所要求的各環(huán)節(jié)的必要聯(lián)鎖控制。為了對(duì)各裝卸和運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行有效控制并實(shí)現(xiàn)作業(yè)流程的作業(yè)控制、最大程度地發(fā)揮這些設(shè)備的效能，所以干散貨碼頭控制系統(tǒng)必須具有高可靠性。

　　關(guān)鍵詞：港口;物流控制;系統(tǒng)

　　1 干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)的構(gòu)成

　　干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)主要由可編程序控制器(PLC)，交換機(jī)、 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、監(jiān)控操作站、有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)組成。主要完成碼頭物流系統(tǒng)工藝流程操作所要求的流程選擇確認(rèn)，順序啟動(dòng)、順序停止、故障停止、緊急停止和流程切換以及控制系統(tǒng)操作、監(jiān)控和信息 管理等功能。

　　目前，在干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)中從各裝卸設(shè)備的單機(jī)到中控系統(tǒng)均采用PLC作為控制核心部件，它的主要功能是通過(guò) 軟件編程的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)流程的自動(dòng)控制，檢測(cè)受控對(duì)象的狀態(tài)并發(fā)出控制指令。其控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可分為三層。

　　信息層：一般由以太網(wǎng)組成，完成數(shù)據(jù)的采集及生產(chǎn)作業(yè)操作和監(jiān)控功能。

　　自動(dòng)化和控制層：由控制網(wǎng)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)I/O控制、控制器互鎖和報(bào)文傳送。

　　設(shè)備層：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)傳感器測(cè)出需要監(jiān)測(cè)控制的各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，并以開(kāi)關(guān)信號(hào)等方式傳送至現(xiàn)場(chǎng)模塊， 計(jì)算機(jī)通過(guò)調(diào)整執(zhí)行器來(lái)具體實(shí)現(xiàn)控制功能，控制器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出模塊與各種執(zhí)行器連接，輸出直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由此來(lái)直接控制電機(jī)起停、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和現(xiàn)場(chǎng)的各種開(kāi)關(guān)和電動(dòng)擋板。

　　干散貨碼頭控制系統(tǒng)組成設(shè)備大多為電子產(chǎn)品，所以與 機(jī)械系統(tǒng)一樣，控制系統(tǒng)也屬于可修復(fù)系統(tǒng)。在實(shí)際工程 應(yīng)用中定量描述電子產(chǎn)品可靠性的指標(biāo)有很多，常用的主要有可靠度、有效度、故障率、平均維修時(shí)間、平均無(wú)故障時(shí)間等。要分析干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)的可靠性，也必須借助一系列可靠性指標(biāo)來(lái)進(jìn)行。在本文中采用平均無(wú)故障時(shí)間、平均維修時(shí)間、有效度作為反映干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)。

　　干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的可修復(fù)系統(tǒng)，系統(tǒng)中采用軟、硬件結(jié)合的故障診斷和同步恢復(fù)、定位技術(shù)的先進(jìn)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)不中斷生產(chǎn)情況下的修理或更換，從而保證控制系統(tǒng)的長(zhǎng)期可靠 工作。對(duì)其可靠性分析必須從硬件和軟件兩方面考慮。由于干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)屬于可修復(fù)系統(tǒng)，可采用馬爾可夫可修復(fù)模型，通過(guò)系統(tǒng)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率，來(lái)建立系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程組，來(lái)描述控制系統(tǒng)的可靠性。由于干散貨碼頭控制系統(tǒng)的組成設(shè)備較多，而且其組成結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，所以其狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程組的階數(shù)會(huì)很高，從而可能無(wú)法求解，甚至可能無(wú)法建立狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程組。然而系統(tǒng)可靠性框圖法比較簡(jiǎn)單，僅要求已知各組成單元的可靠性參數(shù)指標(biāo)。對(duì)于干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)，結(jié)合這兩種可靠性分析方法的特點(diǎn)，可先用馬爾可夫模型法對(duì)系統(tǒng)各部件進(jìn)行可靠性分析得出可靠性參數(shù)，然后用可靠性框圖法對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行模型化簡(jiǎn)，最后得出整個(gè)控制系的可靠性參數(shù)指標(biāo)。

　　2 干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)可靠性分析

　　在干散貨碼頭控制系統(tǒng)中，軟件系統(tǒng)的 不僅受到各個(gè)功能 模塊 的影響，同時(shí)也取決于這些 是否被執(zhí)行，因此可以看出，軟件系統(tǒng)的 與程序的邏輯流有關(guān)，而邏輯流程代表了模塊間的轉(zhuǎn)移，這個(gè)轉(zhuǎn)移過(guò)程同樣可以用馬爾可夫過(guò)程來(lái)表示。

　　矩陣R是由模塊可靠度R?i 組成的對(duì)角線(xiàn)矩陣，矩陣?P?中的元素P??ij? 是邏輯流程由模塊i轉(zhuǎn)移到模塊j的概率。

　　對(duì)于干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)，任何子系統(tǒng)的失效都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)控制系統(tǒng)無(wú)法正常工作，即要求控制系統(tǒng)中每一子系統(tǒng)均正常工作時(shí)整個(gè)控制系統(tǒng)才能正常工作，顯然，干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)這特性符合系統(tǒng)可靠性分析模型中串 聯(lián)系統(tǒng)的定義。所以，在對(duì)干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，看以將其看做由各功能模塊組成的子系統(tǒng)串聯(lián)而成，因此可以采用串聯(lián)系統(tǒng)可靠性分析模型對(duì)干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)進(jìn)行可靠性計(jì)算。而干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)由系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、PLC硬件子系統(tǒng)、供電及驅(qū)動(dòng)電路子系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)四個(gè)系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)的可靠度為 R?j，j=1,2,3,4則整個(gè)物流控制系統(tǒng)的可靠度R為

　　3 提高干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)可靠性的方法

　　干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，所以在設(shè)計(jì)前有必要對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的可行性考查論證，從而避免因?yàn)閷?duì)系統(tǒng)的可行性， 經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性缺乏科學(xué)的考查分析而給系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)缺陷，最后導(dǎo)致控制系統(tǒng)工作的不可靠。對(duì)于投入使用的干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)，在分析其故障特性的基礎(chǔ)上，可以得出提高系統(tǒng)可靠性的方法。

　　3.1 干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)的故障特性

　　提高碼頭物流控制系統(tǒng)的可靠性也就是要減少系統(tǒng)的故障，而引起故障的因素來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部和外部?jī)蓚€(gè)方面:

　　內(nèi)部因素：元器件失效，電路開(kāi)路或短路等，另外還包括軟件設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。

　　外部因素： 環(huán)境溫度、濕度、電源的波動(dòng)、電磁干擾、沖擊、振動(dòng)、腐蝕等。

　　干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)是一個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，通過(guò)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的共同作用才能完成各項(xiàng)規(guī)定的功能，因此，必須從硬件和軟件兩方面入手分析其故障特性，同時(shí)，硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的故障特性是有區(qū)別的。

　　(1)硬件故障特性。

　　干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)的硬件故障按出現(xiàn)的時(shí)間可分為以下三類(lèi)：早期故障期、隨機(jī)故障期和耗損故障期。

　　早期故障主要由控制系統(tǒng)選用的元器件老化不夠、設(shè)計(jì)制造中的錯(cuò)誤、運(yùn)輸存放時(shí)的損壞等原因造成。在這一期間，干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)的故障率隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸減少。

　　在偶然故障期內(nèi)，干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)故障率趨于穩(wěn)定，整個(gè)控制系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)期，此時(shí)控制系統(tǒng)故障率基本保持常數(shù)且不隨時(shí)間變化而變化。同時(shí)，在此期間干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障是隨機(jī)的。

　　在耗損故障期內(nèi)，由于干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行、系統(tǒng)中的元器件已老化，此時(shí)整個(gè)控制系統(tǒng)的故障率保持在一個(gè)較高水平。

　　(2)軟件故障特性。

　　干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)由應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件組成。其中，應(yīng)用軟件為完成用戶(hù)所需功能而開(kāi)發(fā)的軟件，一般是根據(jù)用戶(hù)領(lǐng)域或者設(shè)計(jì)部門(mén)提供的控制方案設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)而成。而系統(tǒng)軟件則是支持干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)本身工作的軟件，同時(shí)可以幫助用戶(hù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件，比如碼頭物流控制系統(tǒng)過(guò)程控制單元中的各種功能模塊。

　　干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)軟件故障一般發(fā)生在兩個(gè)時(shí)期，即早期故障期和成熟期。在早期故障內(nèi)，控制系統(tǒng)發(fā)生故障主要是由于軟件設(shè)計(jì)中殘留的邏輯錯(cuò)誤所致。而進(jìn)入成熟期后，軟件的故障率較小甚至可能接近于零。

　　3.2 干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)備選型

　　系統(tǒng)的可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)的，生產(chǎn)出來(lái)的，管理出來(lái)的。系統(tǒng)設(shè)計(jì)一旦完成，并按設(shè)計(jì)預(yù)定的要求制造出來(lái)后，其固有可靠性就確定了。提高系統(tǒng)固有可靠性最直接的方法就是保證系統(tǒng)組成單元的可靠性。

　　干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)多數(shù)是在潮濕、多塵、高溫、強(qiáng)電磁、強(qiáng)腐蝕、高頻干擾等復(fù)雜惡劣環(huán)境下工作的，因此不僅對(duì)控制系統(tǒng)本身，同時(shí)也對(duì)控制系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行、檢測(cè)、供電等各種設(shè)備的可靠性和先進(jìn)性提出了嚴(yán)格的要求。根據(jù)以上特點(diǎn)，在選擇干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)組成設(shè)備時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

　　(1)對(duì)于計(jì)算機(jī)，要選擇實(shí)時(shí)性好，具有高性能的實(shí)時(shí)多重任務(wù)的處理系統(tǒng)，而且要有完善的中斷系統(tǒng)和實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能，特別要選用CPU主頻高的機(jī)型，以便于實(shí)時(shí)多任務(wù)的快速處理。

　　(2)要選技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、質(zhì)量好、環(huán)境適應(yīng)性和抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高即平均無(wú)故障時(shí)間大、平均維修時(shí)間小的設(shè)備，以保證系統(tǒng)能在強(qiáng)干擾等惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)期能夠可靠運(yùn)行。

　　(3)常規(guī)儀表質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)于控制系統(tǒng)能否長(zhǎng)期良好可靠運(yùn)行有著決定性的作用。因此，要選擇具有完善的輸入/輸出通道和方便的通訊接口，以及豐富的輸入/輸出通訊指令的設(shè)備。

　　綜上所述，在干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)該充分注意選擇性能指標(biāo)質(zhì)量?jī)?yōu)良，抗干擾力強(qiáng)、穩(wěn)定可靠的設(shè)備，從而使整個(gè)控制系統(tǒng)處能夠在良好的狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行，完成規(guī)定的功能。

　　3.3 干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)

　　由于干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)所處環(huán)境較惡劣，所有各種噪聲都有可能對(duì)控制系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，從而影響整個(gè)控制系統(tǒng)或是局部系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)的干擾主要來(lái)自以下三方面:

　　(1)系統(tǒng)環(huán)境的干擾：主要包括控制系統(tǒng)設(shè)備安裝，通道連接導(dǎo)線(xiàn)鋪設(shè)的不合理，信號(hào)傳輸、機(jī)柜、機(jī)房屏蔽不佳，接地不良，以及高溫、潮濕多塵、腐蝕氣體，造成接觸不良，斷線(xiàn)、漏電以及電磁感應(yīng)、公共阻抗耦合等串?dāng)_。

　　(2)系統(tǒng)噪聲的干擾：包括控制系統(tǒng)所有組成設(shè)備自身的元器件材料、性能存在某些缺陷或是由于控制系統(tǒng)內(nèi)部線(xiàn)路設(shè)計(jì)、安裝、工藝不合理而產(chǎn)生的物理噪聲，同時(shí)也包括給控制系統(tǒng)供電的交直流電源因質(zhì)量不佳而產(chǎn)生的交流紋波、直流電平漂移及內(nèi)部變壓器、繼電器開(kāi)關(guān)、電感等產(chǎn)生的電磁干擾。

　　(3)外部的干擾：主要是由控制系統(tǒng)外的變壓器、強(qiáng)電流的交流電機(jī)、強(qiáng)電網(wǎng)以及雷電、天線(xiàn)電波、高頻超聲設(shè)備等產(chǎn)生的輻射、電磁、脈沖等干擾。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　本文從硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)

　　兩方面對(duì)干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了研究，硬件系統(tǒng)可靠性分析方法與機(jī)械系統(tǒng)相似，重點(diǎn)介紹了軟件系統(tǒng)可靠性分析方法，并在此基礎(chǔ)上 總結(jié)了提高干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)可靠性的一些設(shè)計(jì)方法和措施，如冗余設(shè)計(jì)、抗干擾設(shè)計(jì)等。

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