- 港湾の自動化
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ロッテルダムのコンテナ港のセンサ
現代の最大400 mのコンテナ船は、10,000個をはるかに超えるコンテナを輸送できます。複雑なテクノロジにより、トラブルのない積込みと積降しが可能です。
ヨーロッパ最大の港湾では、毎年4億3000万トンを超える積荷が扱われます。高度なテクノロジが、スムーズなロジスティクスを実現します。センサは必要なパルスを提供します。
ロッテルダムの港湾には、毎年34,000隻を超える海洋船舶と100,000隻を超える内陸水路船舶が到着します。北海に面した欧州最大の港Maasvlakteには、巨大なコンテナターミナルがあり、2010年には670万個のコンテナが取扱われました。しかし、このエリアに忙しなさはありません。そこに人はほとんどいません。巨大な港湾用クレーンが、魔法で制御されているかのように、船舶からコンテナを吊上げAGVに載せます。
AGVに載せられたコンテナはスタッキングヤードに搬送されます。
AGVは運転席のないトラックのようです。実際に、AGVは運転者なしで動きます。代わりに、モバイルアプリケーション向けのPLCがセンサを使用して車両を制御します。
AGVはコンテナを港湾用クレーンからスタッキングヤードに運びます。そこではスタッカクレーンがコンテナを取上げて保管エリアに積上げます。通常は雑然とした作業がシステム的に行われます。ロジスティクスコンピュータは、それぞれのコンテナをどこに配置すべきかを正確に理解しています。保管時間は数時間であることが多いですが、保管時間に応じてコンテナは最適化されたパターンで積上げられ、効率的でトラブルのない運用を実現します。国際的コンテナ処理のスケジュールは非常にタイトなので、効率的な運用が必要です。1分でも遅れるとコストがかかります。そのためテクノロジは、凍えるような寒さでも夏の暑さでも、嵐や雨の多い北海の気候でも、常に機能する必要があります。
吊上げ装置
コンテナ処理ではスプレッダが重要な役割を果たします。スプレッダはコンテナを上部からグリップする吊上げ装置です。伸縮フレームはさまざまなコンテナ長に合わせて設定でき、港湾用クレーンとスタッカクレーンで使用されます。
コンテナを上部からグリップする吊上げ装置はスプレッダと呼ばれます。40個の高周波誘導式近接センサが、自動グリッププロセスを監視します。
スプレッダは角にボルトが装着されており、それがコンテナの上部金具にかみ合った後90度回転します（ツイストロックとも呼ばれます）。これにより、コンテナが固定され安全に吊上げられます。
ツイストロック：スプレッダの4つ角のツイストロック上端にはボルトがあり、ボルトの下端プレート部が90度回転してコンテナを確実に固定します。
このプロセスを自動化してツイストロックを監視するため、すべてのスプレッダでifmの高周波誘導式近接センサが40個使用されています。
スプレッダがコンテナに固定されると、角にあるガイドブラケット（フリッパ）がスプレッダを所定の場所に誘導します。スプレッダのギアがコンテナ上部でフラットな状態に設置されると、スプレッダの角にあるボルト（ツイストロック上端部）は、持ち上がります。そのため、コンテナルーフ上の傾斜したスプレッダ位置を確実に検出できます。誘導式センサを使用して、これらのボルトを検出します。すべてのボルトが完全に吊上げられるまで、ロック用の信号はトリガされません。
安全を期して、高周波誘導式近接センサが再度使用されます。センサが、ツイストロックボルトの方向をチェックします。これにより、コンテナが吊上げられる前に、4つ角が全て確実に固定されていることが保証されます。
スプレッダの各角で、スプレッダがコンテナ上で平行になっているときに、左の高周波誘導式近接センサで吊上げられるボルトを監視します。右側の2つのセンサでツイストロックの90度回転を監視します。
フリッパのロックと移動は油圧で行われます。油圧の圧力と温度は、ifmの建機・特装車向けセンサを使用して監視されます。スプレッダ上のセンサは、AS-iバスシステムを介して接続されています。17台のスレーブがI/Oモジュールとして使用され、シンプルで整理された配線を実現します。
スプレッダの制御盤にあるすべてのセンサ信号はAS-i I/Oモジュールに接続されます。
正確な配置
AGVは魔法で制御されているかのように、コンテナを港湾用クレーンからスタッキングヤードに運びます。中央コンピュータが積込みと積降しの場所、およびコンテナの港湾通過の進捗を判断し、この情報を無線でAGVに伝送します。地面の誘導ループと多数のセンサにより、センチメートル単位の正確なナビゲーションを実現します。
コンピュータ制御：AGVは最新の制御テクノロジとセンサによりスタッカクレーンまでの進路を自動的に見つけます。
これらの車両の中心には、ifm electronic社製の2台の建機・特装車用コントローラ（ecomatmobile R360セーフティコントローラ）があります。コントローラは過酷な使用環境条件向けに設計されています。高い保護構造および幅広い温度範囲と動作電圧範囲で、最大の安全性を確保します。車両は、CANbus経由でセンサが接続されている堅牢なフルメタルI/Oモジュールと通信します。
AGVの中心は、ifm electronic社製のecomatmobile R360コントローラです。PDM360ディスプレイは明確な状態情報と診断情報を提供します。
車両側面の制御盤には、PDMディスプレイが設置されています。明確な状態情報と診断情報を提供します。
ifmの圧力センサはAGVの油圧を監視します。温度センサは油圧と制御盤の監視に使用されます。バンパに取り付けられた高周波誘導式近接センサは、衝突を検知し、即座に車両を停止させます。ifmエンコーダは操舵を監視します。
車両アプリケーション向けの複数のセンサが、AGVの外部に取付けられています。ここには油圧監視用のifm圧力センサがあります。
信頼性の高い接続
複雑なエレクトロニクスと多くのセンサにより、スプレッダが正しく機能することを保証します。高い信頼性でセンサ信号を伝送するために、ifm electronicは過酷環境で確実に機能するM12コネクタを開発しました。システムは、常に温度変動、湿気、汚れ、腐食、衝撃および振動にさらされます。特許取得済みecolink M12コネクタはこのような困難なアプリケーションでも確実に動作します。
確実にロックするねじ構造が特長です。非対称原理―「簡単に締められ外れにくい！」―により、長期的に安定したシールを保証します。これは毎日の何千ものセンサ信号にとって重要です。
結論
コンテナ取扱いは、すべてが迅速かつ安全確実に行われる必要があります。そうでなければ、コンテナ運搬の過密なスケジュールを維持することはできません。ifmのセンサ、制御システム、接続テクノロジの安全機能が活用いただけます。フルスピード走行を実現します！