Ультразвуковые датчики в полностью автоматизированных терминалах AGV
Предыстория проекта
Порт Шаньдун Циндао, один из ведущих в мире полностью автоматизированных терминалов, может похвастаться высочайшей пропускной способностью грузов. Благодаря интеграции передовых технологий автоматизации порт достиг высокой эффективности операций без ручного вмешательства на месте. Традиционные портовые операции требовали не менее трех операторов для мостовых кранов и AGV. Однако автоматизация сократила потребность в рабочей силе на месте на 80%, одновременно увеличив экономическую эффективность на 30%.
В этом автоматизированном контейнерном терминале ультразвуковые датчики используются для обеспечения точного позиционирования между AGV и контейнерами. Это предотвращает потенциальные опасности, вызванные несоосностью контейнеров или случайными падениями во время транспортировки.
Операционная среда AGV
1️⃣ Операционные зоны:
AGV выполняют задачи горизонтальной транспортировки между причалом и верфью, работая в таких зонах, как:
◾Зона горизонтальной транспортировки: перемещает контейнеры с причальных кранов на склады.
◾Зона обмена наземными грузами: интерфейсы с грузовиками для загрузки и разгрузки контейнеров.
2️⃣ Эксплуатационные характеристики:
◾Высокая точность: AGV следуют заранее заданным маршрутам и требованиям задач из центра управления, обеспечивая точную навигацию и стыковку.
◾Связь в реальном времени: непрерывный обмен данными с центром управления обеспечивает эффективное выполнение задач.
◾Сложные рабочие процессы: процесс обработки контейнеров включает подъем, перемещение, погрузку и поворот, что требует высокоточных систем мониторинга.
Архитектура системы
Ультразвуковые датчики подключены к системе управления AGV через кабели данных для передачи данных измерений в режиме реального времени. Система управления обрабатывает данные датчиков для расчета относительного положения между AGV и контейнером, корректируя траекторию AGV для обеспечения точной стыковки и транспортировки.
Принцип работы
1️⃣ Излучение и прием сигнала:
Когда AGV приближается к контейнеру, ультразвуковые датчики излучают ультразвуковые сигналы. Эти сигналы отражаются обратно при ударе о контейнер и принимаются датчиками.
2️⃣ Расчет расстояния:
Измеряя время прохождения ультразвуковых сигналов туда и обратно, система вычисляет расстояние между AGV и контейнером. Используя данные со всех четырех датчиков, система управления определяет точное положение AGV для точного выравнивания контейнера.
3️⃣ Динамическая регулировка:
Система управления на основе измерений в режиме реального времени динамически корректирует траекторию движения AGV, обеспечивая правильную стыковку и бесперебойную обработку контейнеров.
Мониторинг в реальном времени и сигналы тревоги
1️⃣ Функциональность мониторинга:
Система обеспечивает мониторинг относительного положения AGV и контейнера в режиме реального времени, отображая выходные данные датчиков и данные измерений на интерфейсе.
2️⃣ Механизм сигнализации:
Если AGV отклоняется от заданного положения или обнаруживает неправильное выравнивание контейнера, система подает сигнал тревоги, предупреждая операторов о необходимости принять корректирующие меры и избежать рисков для безопасности.
Основные функции ультразвуковых датчиков
Каждый AGV оснащен четырьмя ультразвуковыми датчиками, установленными по углам транспортного средства и выровненными с четырьмя угловыми отливками контейнера. Их основные функции включают в себя:
1️⃣ Определение положения контейнера:
Постоянно определяет, правильно ли размещен контейнер на AGV. Если обнаружено несоосность, система отправляет предупреждение в систему управления, чтобы предотвратить потенциальные риски, такие как опрокидывание или падение во время транспортировки.
2️⃣ Высокая надежность:
Разработан для работы в суровых портовых условиях, включая высокую влажность, вибрацию и пыль, что обеспечивает долговременную стабильную работу.
3️⃣ Эффективная коммуникация:
Интеграция с системой управления AGV через интерфейсы Ethernet обеспечивает передачу данных в режиме реального времени и повышает общую эффективность системы.
Преимущества системы
1️⃣ Повышенная безопасность:
Ультразвуковые датчики отслеживают выравнивание контейнеров в режиме реального времени, предотвращая несчастные случаи, вызванные смещением или падением контейнеров.
1️⃣ Повышение эффективности работы:
Обеспечивает точную стыковку, сокращая время, затрачиваемое на корректировку размещения контейнеров, и повышая производительность терминала.
1️⃣ Сокращение затрат на рабочую силу:
Автоматизация значительно сокращает потребность в рабочей силе на объекте, предлагая экономичную и эффективную модель эксплуатации.
Рекомендуемые ультразвуковые датчики
Характеристики ультразвуковых датчиков:
Ультразвуковые датчики известны своей высокой надежностью и выдающейся универсальностью, способными решать сложные задачи обнаружения, такие как обнаружение объектов на уровне миллиметра и измерение уровня жидкости. Их методы измерения обеспечивают стабильную работу практически в любых условиях окружающей среды, демонстрируя непревзойденную адаптивность.
Кроме того, эти датчики разработаны прочными и долговечными, что делает их пригодными для суровых условий работы. Поверхность датчика имеет функцию самоочистки на основе вибрации, эффективно предотвращая накопление пыли и мусора. Используя физический принцип распространения звуковых волн, ультразвуковые датчики надежно работают практически во всех средах, за исключением нескольких исключительных случаев.
Ультразвуковые датчики широко используются в следующих отраслях промышленности:
◾Машиностроение / Станки
Ультразвуковые датчики широко используются в следующих отраслях промышленности:
◾Машиностроение / Станки
◾Деревообработка и производство мебели
◾Производство стройматериалов
◾Сельское хозяйство и животноводство
◾Целлюлозно-бумажная промышленность
◾Обработка материалов и логистика
◾Измерение и мониторинг уровня жидкости
◾Пищевая промышленность и производство напитков
◾Производство стройматериалов
◾Сельское хозяйство и животноводство
◾Целлюлозно-бумажная промышленность
◾Обработка материалов и логистика
◾Измерение и мониторинг уровня жидкости
◾Пищевая промышленность и производство напитков
◾Строительство и инфраструктура
Тип выхода ультразвуковых датчиков | Означает | ||
| Количество переключений | Количество отдельных переключений | 1 ПНП | Е3/Е5 |
| 1 НПН | Е2/Е4 | ||
Двойное количество переключений | 2 ПНП | Е6/Е8 | |
2 НПН | Е7/Е9 | ||
ПНП + НПН | Э | ||
| Аналоговое количество | Одиночное аналоговое напряжение | Аналоговое напряжение 0-10 В | У |
Один аналоговый ток | Аналоговый ток 4-20 мА | я | |
Аналоговый выход напряжения + тока | 0-10 В + 4-20 мА | ИИ | |
Аналоговое напряжение + PNP-переключатель, двойной выход | Аналоговое напряжение 0-10 В + PNP | УЕ5 | |
Аналоговый ток + PNP-переключатель, двойной выход | Аналоговый ток 4-20 мА + PNP | IE5 | |
Аналоговое напряжение + переключатель NPN, двойной выход | Аналоговое напряжение 0-10 В + NPN | УЭ4 | |
Аналоговый ток + переключатель NPN, двойной выход | Аналоговый ток 4-20 мА + NPN | IE4 | |
Цифровое количество | Выход RS485 с протоколом Modbus | Р4 | |
IO-Link | IO-Link | ИО | |
Связанное бесконтактное измерение расстояния
Диапазон обнаружения: 20-120 мм Диапазон обнаружения: 20-200 мм Материал: медно-никелевое покрытие Тип подключения: 4-контактный разъем M12
Диапазон обнаружения: 60-1000 мм, 150-2500 мм Материал: медная гильза никелированная Тип подключения: 5-контактный разъем M12
Диапазон обнаружения: 30-300 мм, 50-500 мм, 60-1000 мм Материал: медно-никелевое покрытие, пластиковые фитинги Тип подключения: 5-контактный разъем M12
Диапазон обнаружения: 100-2000 мм, 200-4000 мм, 350-6000 мм Материал: медно-никелевое покрытие, пластиковые фитинги Тип подключения: 5-контактный разъем M12
