前言
在現(xiàn)代物流與倉(cāng)儲(chǔ)管理領(lǐng)域,自動(dòng)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)已日益普及,堆垛機(jī)和物流小車(chē)組合的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)成為高效、精確存儲(chǔ)和取貨貨物的關(guān)鍵。隨著技術(shù)的進(jìn)步,堆垛機(jī)的定位技術(shù)也在不斷優(yōu)化。傳統(tǒng)堆垛機(jī)采用機(jī)械裝置和導(dǎo)軌上的光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行定位,然而長(zhǎng)期使用導(dǎo)致機(jī)械裝置磨損老化,降低定位精度。
為保障堆垛機(jī)和其他物流裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行,宏集推出了專為堆垛機(jī)和物流小車(chē)設(shè)計(jì)的智能物聯(lián)網(wǎng)HMI測(cè)距系統(tǒng),能夠高精度定位移動(dòng)裝置,誤差在100米內(nèi)僅約1mm。此外,利用邊緣計(jì)算HMI賦予系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、分析和存儲(chǔ)功能,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)堆垛機(jī)和物流裝置的智能化改造,提升倉(cāng)庫(kù)管理效率。
宏集堆垛機(jī)定位方案
針對(duì)客戶現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備分布和智能化工廠改造需求,我們推薦了宏集高精度測(cè)距定位的監(jiān)測(cè)方案,幫助客戶完成對(duì)傳統(tǒng)堆垛存儲(chǔ)系統(tǒng)的定位校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)采集和處理的改造項(xiàng)目。
憑借適配性極強(qiáng)的數(shù)據(jù)采集和邊緣計(jì)算能力,宏集邊緣網(wǎng)關(guān)和工業(yè)觸控屏能夠快速建立設(shè)備之間的互聯(lián)互通。
由于兼容市場(chǎng)上所有主流的PLC協(xié)議和工業(yè)協(xié)議,宏集邊緣網(wǎng)關(guān)和工業(yè)觸控屏可以采集現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)距儀、編碼器和控制器的數(shù)據(jù)信息,然后將信息上傳至企業(yè)的SCADA和MES系統(tǒng)。
宏集邊緣網(wǎng)關(guān)和工業(yè)觸控屏能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邊緣處理,并根據(jù)相關(guān)結(jié)論向現(xiàn)場(chǎng)的任何設(shè)備發(fā)送指令。
以下是方案的整體架構(gòu)圖:
圖: 方案架構(gòu)圖
宏集高精度測(cè)距定位的監(jiān)測(cè)方案包括邊緣網(wǎng)關(guān)和工業(yè)觸控屏兩款產(chǎn)品,它們的特色功能主要有以下幾點(diǎn):
(1) 支持200+通訊協(xié)議,包括常見(jiàn)的OPC UA/Modbus/TCP/UDP/自由串口,也兼容大量PLC如西門(mén)子/AB/歐姆龍/三菱/施耐德/倍福/GE/基恩士/力士樂(lè)等PLC協(xié)議;
(2) 支持10,000點(diǎn)數(shù)據(jù)標(biāo)簽;
(3) 支持對(duì)接PLC、SCADA、MES、ERP、數(shù)據(jù)庫(kù)和云平臺(tái);
(4) 內(nèi)置Web服務(wù)器,支持客戶在PC和手機(jī)等終端設(shè)備通過(guò)Web服務(wù)器遠(yuǎn)程監(jiān)控;
(5) 輕松應(yīng)用的HMI界面組態(tài)軟件,輕松完成對(duì)數(shù)據(jù)的邊緣計(jì)算和可視化,學(xué)習(xí)成本極低。
同時(shí),該方案也包括超高精度的Dimetix激光測(cè)距儀,其性能有幾個(gè)亮點(diǎn):
(1)測(cè)距精度極高,自然表面100米、反射板500米內(nèi)測(cè)距的誤差±1mm以內(nèi);
(2)測(cè)距的輸出頻率最高可達(dá)250Hz;
(3)提供多種接口:模擬量、數(shù)字量信號(hào)、自由串口協(xié)議、SSI、USB、PROFIBUS和USB等。
關(guān)鍵挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)之策
1. 傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)由于機(jī)械老化和機(jī)械變形等問(wèn)題,堆垛機(jī)或物流小車(chē)的定位容易出現(xiàn)偏差,造成安全風(fēng)險(xiǎn)和影響倉(cāng)庫(kù)管理效率。
2. 對(duì)傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)行智能化改造,將倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)連接到SCADA系統(tǒng),提高工廠生產(chǎn)的管理效率也是一個(gè)挑戰(zhàn)點(diǎn)。
3. 在現(xiàn)場(chǎng)部署過(guò)程中,倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)距離可達(dá)100米,這就要求非接觸式測(cè)距設(shè)備的精度必須達(dá)到較高水平,倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)所需的測(cè)距設(shè)備必須保證精準(zhǔn)性和可靠性。
? 運(yùn)動(dòng)裝置的高精度定位
傳統(tǒng)的堆垛機(jī)在軌道旁的特定位置安裝擋光片,通過(guò)車(chē)上的光電開(kāi)關(guān)確定特定位置,然而這種方案無(wú)法實(shí)時(shí)追蹤位置信息。為了滿足客戶提出的實(shí)時(shí)位置追蹤需求,應(yīng)考慮采用新的技術(shù)方案。
客戶要求追蹤運(yùn)動(dòng)裝置的位置,實(shí)時(shí)同步移動(dòng)信息。此時(shí),宏集Dimetix激光測(cè)距儀成為一個(gè)理想的選擇,因?yàn)樗?strong>支持500m內(nèi)誤差小于±1mm的移動(dòng)物體監(jiān)測(cè),并且測(cè)量頻率最高可達(dá)250Hz,完全能滿足對(duì)高速物體的測(cè)量應(yīng)用。
? 通信實(shí)現(xiàn)
客戶要求倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)使用三菱和西門(mén)子的PLC作為控制器,傳感器需接入PLC,并將信號(hào)上傳至SCADA系統(tǒng)。
由于宏集Dimetix激光測(cè)距儀提供多種輸出類(lèi)型,可通過(guò)自由協(xié)議的串口通信與PLC建立連接。測(cè)距儀測(cè)得的距離信息將實(shí)時(shí)同步至PLC,經(jīng)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換后即可獲得精確到1mm的距離信息。以下為基于三菱PLC的梯形圖通信示例:
圖: 三菱PLC與測(cè)距儀的通信例程
? 數(shù)據(jù)采集和處理
客戶要求將倉(cāng)儲(chǔ)控制器的信息上傳至SCADA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化處理,同時(shí)留有接口以連接至后續(xù)的MES和ERP平臺(tái)。
在此背景下,我們采用支持主流PLC專有通信協(xié)議的宏集邊緣網(wǎng)關(guān)和工業(yè)觸控屏,成功地獲取了堆垛機(jī)系統(tǒng)的測(cè)距數(shù)據(jù)和倉(cāng)儲(chǔ)信息。通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)用的圖形化編程工具JMobile組態(tài)軟件和基于JavaScript語(yǔ)法的高級(jí)編程,客戶成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀取和設(shè)備控制。
該智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)管理界面除了可以展示在工業(yè)觸控屏上,還可以通過(guò)同一局域網(wǎng)的Web服務(wù)器呈現(xiàn),用戶可以通過(guò)PC和手機(jī)等終端設(shè)備輕松管理倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。
此外,宏集邊緣網(wǎng)關(guān)和工業(yè)觸控屏支持OPC UA和MQTT等協(xié)議,可以進(jìn)一步將倉(cāng)儲(chǔ)信息傳至MES系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái),具有廣闊的拓展空間。
總結(jié)
宏集倉(cāng)儲(chǔ)和物流系統(tǒng)的智能化改造方案幫助客戶實(shí)現(xiàn)工廠的堆垛機(jī)、物流小車(chē)等裝置的高精度定位、數(shù)據(jù)采集、處理和可視化功能。根據(jù)處理后的數(shù)據(jù),系統(tǒng)實(shí)時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送控制指令至PLC以及高級(jí)MES和ERP平臺(tái)。
這套方案幫助客戶實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的智能化改造,從根本上提升管理效率。
審核編輯 黃宇
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