港口將成為國際貿(mào)易的運輸中心與物流平臺,港口物流將成為物流平臺上的重要組成部分。下面是由學習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)中含有眾多大型設備，各設備之間要進行頻繁的數(shù)據(jù)交換，同時中控室要對各設備運行情況進行監(jiān)視，來實現(xiàn)工藝所要求的各環(huán)節(jié)的必要聯(lián)鎖控制。為了對各裝卸和運輸設備進行有效控制并實現(xiàn)作業(yè)流程的作業(yè)控制、最大程度地發(fā)揮這些設備的效能，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、 網(wǎng)絡服務器、監(jiān)控操作站、有線和無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡組成。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，順序啟動、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)中從各裝卸設備的單機到中控系統(tǒng)均采用PLC作為控制核心部件，它的主要功能是通過 軟件編程的方法實現(xiàn)對作業(yè)流程的自動控制，檢測受控對象的狀態(tài)并發(fā)出控制指令。其控制系統(tǒng)網(wǎng)絡可分為三層。

　　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。

　　自動化和控制層：由控制網(wǎng)構(gòu)成，實現(xiàn)實時I/O控制、控制器互鎖和報文傳送。

　　設備層：通過現(xiàn)場傳感器測出需要監(jiān)測控制的各種現(xiàn)場設備，并以開關信號等方式傳送至現(xiàn)場模塊， 計算機通過調(diào)整執(zhí)行器來具體實現(xiàn)控制功能，控制器通過現(xiàn)場輸出模塊與各種執(zhí)行器連接，輸出直接驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，由此來直接控制電機起停、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和現(xiàn)場的各種開關和電動擋板。

　　干散貨碼頭控制系統(tǒng)組成設備大多為電子產(chǎn)品，所以與 機械系統(tǒng)一樣，控制系統(tǒng)也屬于可修復系統(tǒng)。在實際工程 應用中定量描述電子產(chǎn)品可靠性的指標有很多，常用的主要有可靠度、有效度、故障率、平均維修時間、平均無故障時間等。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來進行。在本文中采用平均無故障時間、平均維修時間、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。

　　干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)是一個復雜的可修復系統(tǒng)，系統(tǒng)中采用軟、硬件結(jié)合的故障診斷和同步恢復、定位技術的先進技術來實現(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)的長期可靠 工作。對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)屬于可修復系統(tǒng)，可采用馬爾可夫可修復模型，通過系統(tǒng)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率，來建立系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程組，來描述控制系統(tǒng)的可靠性。由于干散貨碼頭控制系統(tǒng)的組成設備較多，而且其組成結(jié)構(gòu)也比較復雜，所以其狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程組的階數(shù)會很高，從而可能無法求解，甚至可能無法建立狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程組。然而系統(tǒng)可靠性框圖法比較簡單，僅要求已知各組成單元的可靠性參數(shù)指標。對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，可先用馬爾可夫模型法對系統(tǒng)各部件進行可靠性分析得出可靠性參數(shù)，然后用可靠性框圖法對整個系統(tǒng)的可靠性進行模型化簡，最后得出整個控制系的可靠性參數(shù)指標。

　　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 不僅受到各個功能 模塊 的影響，同時也取決于這些 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，而邏輯流程代表了模塊間的轉(zhuǎn)移，這個轉(zhuǎn)移過程同樣可以用馬爾可夫過程來表示。

　　矩陣R是由模塊可靠度R?i 組成的對角線矩陣，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。

　　對于干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)，任何子系統(tǒng)的失效都會導致整個控制系統(tǒng)無法正常工作，即要求控制系統(tǒng)中每一子系統(tǒng)均正常工作時整個控制系統(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，在對干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)進行分析時，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)可靠性分析模型對干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)進行可靠性計算。而干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)由系統(tǒng)網(wǎng)絡子系統(tǒng)、PLC硬件子系統(tǒng)、供電及驅(qū)動電路子系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)四個系統(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)是一個復雜系統(tǒng)，所以在設計前有必要對設計的系統(tǒng)進行嚴格的可行性考查論證，從而避免因為對系統(tǒng)的可行性， 經(jīng)濟性和先進性缺乏科學的考查分析而給系統(tǒng)設計帶來缺陷，最后導致控制系統(tǒng)工作的不可靠。對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自系統(tǒng)內(nèi)部和外部兩個方面:

　　內(nèi)部因素：元器件失效，電路開路或短路等，另外還包括軟件設計中的問題。

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

　　干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)是一個計算機產(chǎn)品，通過硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的共同作用才能完成各項規(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，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)的時間可分為以下三類：早期故障期、隨機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、設計制造中的錯誤、運輸存放時的損壞等原因造成。在這一期間，干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)的故障率隨著時間的增長而逐漸減少。

　　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，整個控制系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)期，此時控制系統(tǒng)故障率基本保持常數(shù)且不隨時間變化而變化。同時，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)過了長時間的運行、系統(tǒng)中的元器件已老化，此時整個控制系統(tǒng)的故障率保持在一個較高水平。

　　(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)由應用軟件和系統(tǒng)軟件組成。其中，應用軟件為完成用戶所需功能而開發(fā)的軟件，一般是根據(jù)用戶領域或者設計部門提供的控制方案設計開發(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，同時可以幫助用戶開發(fā)應用軟件，比如碼頭物流控制系統(tǒng)過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)生在兩個時期，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計中殘留的邏輯錯誤所致。而進入成熟期后，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)設計的設備選型

　　系統(tǒng)的可靠性是設計出來的，生產(chǎn)出來的，管理出來的。系統(tǒng)設計一旦完成，并按設計預定的要求制造出來后，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、強電磁、強腐蝕、高頻干擾等復雜惡劣環(huán)境下工作的，因此不僅對控制系統(tǒng)本身，同時也對控制系統(tǒng)中現(xiàn)場執(zhí)行、檢測、供電等各種設備的可靠性和先進性提出了嚴格的要求。根據(jù)以上特點，在選擇干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)組成設備時應注意以下幾點:

　　(1)對于計算機，要選擇實時性好，具有高性能的實時多重任務的處理系統(tǒng)，而且要有完善的中斷系統(tǒng)和實時時鐘功能，特別要選用CPU主頻高的機型，以便于實時多任務的快速處理。

　　(2)要選技術指標先進、質(zhì)量好、環(huán)境適應性和抗干擾能力強、可靠性高即平均無故障時間大、平均維修時間小的設備，以保證系統(tǒng)能在強干擾等惡劣的環(huán)境下長期能夠可靠運行。

　　(3)常規(guī)儀表質(zhì)量的優(yōu)劣對于控制系統(tǒng)能否長期良好可靠運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/輸出通訊指令的設備。

　　綜上所述，在干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)設備選型時，應該充分注意選擇性能指標質(zhì)量優(yōu)良，抗干擾力強、穩(wěn)定可靠的設備，從而使整個控制系統(tǒng)處能夠在良好的狀態(tài)下穩(wěn)定運行，完成規(guī)定的功能。

　　3.3 干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)抗干擾設計

　　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控制系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重干擾，從而影響整個控制系統(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)設備安裝，通道連接導線鋪設的不合理，信號傳輸、機柜、機房屏蔽不佳，接地不良，以及高溫、潮濕多塵、腐蝕氣體，造成接觸不良，斷線、漏電以及電磁感應、公共阻抗耦合等串擾。

　　(2)系統(tǒng)噪聲的干擾：包括控制系統(tǒng)所有組成設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)部線路設計、安裝、工藝不合理而產(chǎn)生的物理噪聲，同時也包括給控制系統(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、繼電器開關、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、強電流的交流電機、強電網(wǎng)以及雷電、天線電波、高頻超聲設備等產(chǎn)生的輻射、電磁、脈沖等干擾。

　　4 結(jié)語

　　本文從硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)

　　兩方面對干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)的可靠性進行了研究，硬件系統(tǒng)可靠性分析方法與機械系統(tǒng)相似，重點介紹了軟件系統(tǒng)可靠性分析方法，并在此基礎上 總結(jié)了提高干散貨碼頭物流控制系統(tǒng)可靠性的一些設計方法和措施，如冗余設計、抗干擾設計等。

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