- Automatizace přístavu
- Senzory v kontejnerovém terminálu vRotterdamu
Senzory v kontejnerovém terminálu v Rotterdamu
Moderní, až 400 m dlouhé kontejnerové lodě mohou přepravovat mnohem více než 10000 kontejnerů. Bezproblémové nakládání a vykládání zajišťuje komplexní technologie.
V největším evropském nákladovém přístavu se každoročně odbaví více než 430 milionů tun nákladu. Bezproblémovou logistiku zajišťuje sofistikovaná technologie. Požadované impulsy poskytují senzory.
Do rotterdamského přístavu připluje každoročně více než 34000 námořních lodí a 100000 lodí na vnitrozemských vodních cestách. Obrovský kontejnerový terminál se nachází v uměle vytvořeném přístavu Maasvlakte, v oblasti přímo u Severního moře; v roce 2010 v něm bylo odbaveno 6,7 milionu kontejnerů. Pokud však v této oblasti očekáváte ruch a shon, mýlíte se. Lidé tam skoro nejsou vidět. Obří přístavní jeřáby, jakoby řízené magií, každou minutu zvedají kontejnery z lodi a nakládají je na vozidla AGV.
Kontejnery jsou každou minutu nakládány na vozidla AGV, která je přepravují na stohovací venkovní sklad.
Tato vozidla AGV vypadají jako nákladní vozidla bez kabiny. Ve skutečnosti se tato vozidla pohybují bez řidičů. Místo řidiče se vozidla řídí pomocí senzorů a řídicích jednotek PLC pro mobilní aplikace.
Vozidla AGV přepravují kontejnery od přístavního jeřábu na stohovací venkovní sklad. Zde vybírají jeřáby kontejnery a ukládají je na skladovací plochu. To, co může běžnému člověku připadat chaotické, se děje systematicky: Logistický počítač přesně ví, kam má který kontejner umístit. V závislosti na době skladování – často jen několik hodin – se kontejnery stohují podle optimalizovaného schématu, aby byl zajištěn efektivní a bezproblémový provoz. To je nezbytné, protože harmonogramy mezinárodní kontejnerové přepravy jsou velmi napjaté. Každá minuta zpoždění stojí peníze. Proto musí tato technologie fungovat vždy – když je ledový mráz, horké léto i bouřlivé a deštivé počasí tak typické vSeverním moři.
Zvedací zařízení
Při manipulaci s kontejnery hrají hlavní roli manipulační rámy. Jedná se o zvedací zařízení, které uchopí kontejnery shora. Tyto teleskopické rámy lze nastavit na různé délky kontejnerů a používají se pro přístavní a stohovací jeřáby.
Zvedací zařízení, které uchopí kontejnery shora, se nazývá manipulační rám. Automatický proces uchopení monitoruje 40 indukčních senzorů.
Manipulační rámy jsou v rozích opatřeny šrouby, které se zasunou do horního kování kontejnerů a následně se otočí o 90 stupňů (tzv. twistlock – otočný uzávěr). Tím je kontejner zajištěn a může být bezpečně vyzdvižen.
Twistlock: Manipulační rámy jsou ve čtyřech rozích opatřeny šrouby, jejichž spodní konec je otočen o 90 stupňů, aby bylo zajištěno upevnění kontejneru.
Pro automatizaci tohoto procesu a monitorování otočného uzávěru se u každého manipulačního rámu používá 40indukčních senzorů od společnosti ifm electronic.
Když je manipulační rám umístěn na kontejner, vodicí držáky vrozích – tzv. patky – vedou manipulační rám na místo. V různých polohách rozpěrných šroubů jsou připevněny šrouby, které se zvednou, když zařízení leží na kontejneru naplocho. Tak by se spolehlivě zjistila nakloněná poloha manipulačního rámu na střeše kontejneru. K detekci těchto šroubů se používají induktivní senzory. Signál kuzamčení se spustí až po úplném zvednutí všech šroubů.
Pro jistotu se opět používají induktivní senzory. Kontrolují orientaci šroubů otočného uzávěru. Tím je zaručeno, že bude kontejner před zvednutím skutečně zajištěn ve všech čtyřech rozích.
V každém rohu manipulačního rámu: Levý induktivní senzor sleduje šroub, který se zvedne, když manipulační rám leží na kontejneru naplocho. Dva senzory vpravo monitorují otočení uzávěru twistlock o 90 stupňů.
Blokování a pohyb patek se provádí hydraulicky. Tlak a teplota hydrauliky jsou monitorovány senzory pro mobilní stroje od společnosti ifm electronic. Všechny senzory na manipulačním rámu jsou připojeny prostřednictvím sběrnicového systému AS-Interface. Jako moduly I/O se používá 17podřízených jednotek, což zajišťuje jednoduché apřehledně uspořádané zapojení.
V ovládací skříňce manipulačního rámu jsou všechny signály ze senzorů připojeny k modulům AS-i I/O.
Přesné umístění
Vozidla AGV dopravují kontejnery od přístavního jeřábu na stohovací dvůr jakoby byla řízena kouzlem. Centrální počítač určuje místa nakládky a vykládky a pohyb kontejneru v přístavu a tyto informace předává rádiem vozidlům AGV. Indukční smyčky v zemi a četné senzory zajišťují přesnou navigaci s přesností na centimetry.
Řízené počítačem: Autonomní vozidla (AGV) si automaticky najdou cestu ke stohovacím jeřábům díky nejmodernější řídicí technologii a senzorům.
Srdcem těchto vozidel jsou dvě mobilní řídicí jednotky (bezpečnostní řídicí jednotky ecomatmobile R360) od společnosti ifm electronic. Jsou speciálně konstruovány do náročných provozních podmínek. Jejich vysoká třída ochrany a široký teplotní rozsah a rozsah provozních napětí zajišťují maximální bezpečnost. S robustními celokovovými I/O moduly, ke kterým jsou senzory připojeny, komunikují prostřednictvím sběrnice CANbus.
Srdcem autonomních vozidel je řídicí jednotka ecomatmobile R360 od společnosti ifm electronic. Displej jednotky PDM360 poskytuje přehledné stavové a diagnostické informace.
Displej PDM je umístěn v ovládací skříňce na boku vozidla. Poskytuje přehledné stavové a diagnostické informace.
Systémový tlak v hydraulice vozidel AGV se monitoruje tlakovými senzory ifm. K monitorování hydrauliky a ovládací skříňky se používají teplotní senzory. Induktivní senzory v náraznících rozpoznají kolizi a bez prodlení zastaví vozidlo. ifm modulátory monitorují řízení.
Na vnější straně vozidla je namontováno několik senzorů pro mobilní aplikace. Zde tlakový senzor ifm k monitorování hydrauliky.
Spolehlivé připojení
Správnou funkci manipulačních rámů zajišťuje složitá elektronika a velké množství senzorů. Pro spolehlivý přenos signálů senzorů vyvinula společnost ifm electronic konektor M12, který spolehlivě funguje ivtěchto náročných provozních podmínkách. Systém je trvale vystaven kolísání teploty, vlhkosti, nečistotám, korozi, nárazům a vibracím. Jedinečné konektory ecolink M12 spolehlivě fungují i v této náročné aplikaci.
Zvláštností je robustní zajištění šroubového spoje. Asymetrický princip – „Snadno se upevňuje a špatně otevírá!“ – zajišťuje utěsnění s dlouhodobou stabilitou. To je důležité pro tisíce signálů senzorů každý den.
Závěr
Při manipulaci s kontejnery musí být vše provedeno rychle, bezpečně a spolehlivě, jinak nelze dodržet napjatý harmonogram kontejnerových dopravců. Díky tomu mají uživatelé mají dobrý pocit, že se mohou spolehnout na bezpečnou funkci senzorů, řídicích systémů a propojovací techniky od společnosti ifm. Jedině to zajistí plnou rychlost!