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Sensores no terminal de containers do porto de Rotterdam
Os modernos navios cargueiros de até 400 m de comprimento podem comportar bem mais de 10.000 containers. Tecnologia sofisticada garante um carregamento e descarregamento sem problemas.
Mais de 430 milhões de toneladas de carga são movimentadas anualmente no maior porto da Europa. Uma tecnologia sofisticada garante que a logística não pare. Neste caso os sensores dão os impulsos decisivos.
Todos os anos, mais de 34.000 embarcações de alto mar e 100.000 embarcações de navegação interior chegam ao porto de Roterdmam. O enorme terminal de containers está situado em Maasvlakte, uma área do porto localizada diretamente no Mar do Norte onde, somente em 2010, foram manuseados 6,7 milhões de containers. Mas quem espera um ritmo agitado no local está enganado. Quase não se vêm pessoas lá. Como se fossem controlados por magia, a cada minuto enormes pontes de carregamento levantam os containers e os colocam sobre os veículos guiado automaticamente (AGVs).
A cada minuto, os containers são carregados em veículos guiados automaticamente que levam os containers para o respectivo local de descarregamento.
Estes "veículos guiados automaticamente" (AGVs para abreviar) se parecem com caminhões sem cabine. E realmente; estes veículos não precisam de motorista. Em vez disso, um CLP apropriado para aplicações móveis controla a operação de condução autônoma com a ajuda de sensores.
Os veículos guiados automaticamente transportam os containers desde a ponte de carregamento até o local de armazenamento, onde os chamados transelevadores levantam os containers e os empilham em enormes armazéns de containers. O que à primeira vista parece uma confusão colorida para um leigo tem um sistema: o computador de logística sabe exatamente onde se coloca cada container. Dependendo do tempo de permanência que são muitas vezes são apenas algumas horas, os containers são armazenados de acordo com um sistema de classificação ideal. Só assim se garante um funcionamento eficiente e sem problemas. Pois os cronogramas para manuseio internacional dos containers são bem apertados. Cada minuto de atraso custa dinheiro. É por isso que a tecnologia tem que funcionar sempre, seja com frio intenso, calor do verão e até mesmo nas chuvas tempestuosas do Mar do Norte.
Verificação do monitoramento de trava de torção em um espalhador
A ferramenta central para o manuseio de containers são os "espalhadores": são as ferramentas de elevação que pegam os containers por cima. Estas armações telescópicas podem ser ajustadas aos diferentes comprimentos de containers, daí o nome "spreader” em inglês (spread = espalhar). São utilizados tanto nas pontes de carregamento do navio quanto nos transelevadores.
Espalhador “spreader" é o nome dado à ferramenta de elevação usada para pegar os container por cima. 40 sensores indutivos monitoram o processo totalmente automático de pegar.
Em cada canto, dos espalhadores há um pino que engata nos encaixes dos cantos superiores dos containers e depois é girado em 90 graus (do inglês "twist lock”, trava de torção). Com isso, o container fica preso à estrutura de elevação e pode ser levantado com segurança.
Trava de torção: nos quatro cantos dos espalhadores há pinos cuja extremidade inferior gira em 90 graus para conectar com segurança o container à estrutura de elevação.
Para automatizar este processo e verificar a trava de torção, são usados 40 sensores indutivos da ifm electronic em cada espalhador.
Quando o espalhador é posicionado sobre o container, ângulos de orientação localizados nos cantos, as aletas (flipper em inglês), garantem que o container seja posicionado centralmente. Pinos de elevação dispostos em diferentes posições do espalhador são empurrados para dentro quando a estrutura estiver posicionada de forma plana sobre o container. Assim, uma inclinação do espalhador sobre o teto do container seria detectada de forma confiável. A detecção destes pinos de elevação é feita por meio de sensores indutivos. Somente depois de todos os pinos de controle estarem completamente introduzidos é que o sinal de travamento é acionado.
Aqui também são usados sensores indutivos para garantir a segurança que verificam a posição rotacional dos pinos da trava de torção para garantir que o container esteja realmente travado nos quatro cantos antes de ser levantado.
Em cada canto do espalhador o sensor indutivo esquerdo monitora o pino de elevação que é empurrado para cima quando o espalhador estiver posicionado de forma plana sobre o container. Os dois sensores à direita monitoram a rotação de 90 graus da trava de torção.
Tanto o travamento como a movimentação da aleta ocorrem hidraulicamente. A pressão e a temperatura do grupo hidráulico são monitoradas com sensores da ifm electronic apropriados para aplicações móveis. Todos os sensores no espalhador são conectados através do sistema de barramento AS-Interface. São utilizados 17 escravos em forma de módulos I/O que garantem um cabeamento simples e estruturado.
No painel elétrico do espalhador, todos os sinais dos sensores são conectados aos módulos AS-i I/O.
Logística de containers através de veículos guiados automaticamente
Como se fossem controlados por magia, os veículos guiados automaticamente transportam os containers do guindaste de carregamento para o local de armazenamento. Um computador central determina o local de carregamento e descarregamento, assim como a rota do container pelo porto e transmite esta informação aos veículos guiados automaticamente via sinal de rádio. Laços de indução no solo e numerosos sensores garantem uma navegação com precisão em centímetros pelo terreno.
Controlado por computador: graças à moderna tecnologia de controladores e sensores, os veículos guiados automaticamente encontram o seu caminho para os guindastes de forma independente.
A parte principal desses veículos são dois controladores apropriados para aplicações móveis (controlador de segurança ecomatmobile R360) da ifm electronic. São projetados especialmente para condições ambientais severas. Seu alto grau de proteção e a ampla faixa de temperatura e tensão de operação oferecem máxima segurança. Se comunicam via CANbus com os robustos módulos I/O inteiramente metálicos aos quais os sensores estão conectados.
A parte principal dos veículos guiados automaticamente é o controlador ecomatmobile R360 da ifm electronic que é apropriado para aplicações móveis. O display PDM360 fornece informações claras sobre o estado e diagnóstico, quando necessário.
Um display PDM instalado no painel elétrico na lateral do veículo fornece mensagens claras de estado e diagnóstico, quando necessário.
Os sensores de pressão ifm monitoram os sistemas hidráulicos dos veículos guiados automaticamente. A hidráulica e o painel elétrico são monitorados por meio de sensores de temperatura. Os sensores indutivos nos pára-choques detectam uma colisão e param o veículo imediatamente. Os encoders ifm monitoram a direção.
Vários sensores adequados para aplicações móveis estão montados na parte externa do veículo guiado automaticamente. Aqui um sensor de pressão ifm monitora a hidráulica.
Transmissão de dados segura em qualquer clima
Uma eletrônica complexa e vários sensores são responsáveis pelo funcionamento correto dos espalhadores. Para uma transmissão confiável dos sinais dos sensores, a ifm electronic desenvolveu um conector M12 que também funciona de forma confiável neste ambiente adverso. O sistema está continuamente exposto a flutuações de temperatura, umidade, sujeira, corrosão, impactos e vibrações. Os exclusivos conectores ecolink M12 funcionam de forma confiável nesta aplicação difícil.
Uma característica especial é o travamento robusto da conexão. O princípio assimétrico "fácil de fechar e difícil de abrir" garante uma vedação estável e duradoura. Importante para milhares de sinais de sensores todos os dias.
Conclusão
O manuseamento de containers deve funcionar de maneira rápida, segura e perfeita. Caso contrário não é possível manter o horário fixo dos porta containers. Para o usuário, é bom saber que pode confiar nas funções de segurança dos sensores ifm, sistemas de controle e tecnologia de conexão. Só assim se garante: a toda velocidade para frente!