皮爾磁工業(yè)自動(dòng)化（上海）有限公司

摘要：在全球集裝箱運輸業(yè)務(wù)中，時(shí)間就是金錢(qián)；縮短裝載/卸載時(shí)間意味著(zhù)節約成本。阿布扎比酋長(cháng)國哈里發(fā)港展示了智能裝卸如何縮短貨船和集裝箱貨輪的等待時(shí)間?，F代集裝箱港口的運營(yíng)在本質(zhì)上與復雜的生產(chǎn)工廠(chǎng)無(wú)異，正因為如此，Pilz的PSS 4000自動(dòng)化系統在其久經(jīng)考驗的工業(yè)環(huán)境以外得到成功應用。在極端氣候條件下，它為港口運營(yíng)的各個(gè)領(lǐng)域實(shí)現了高效的自動(dòng)化過(guò)程，并保證了安全的人機協(xié)作。

背景介紹

阿布扎比酋長(cháng)國的哈里發(fā)港自開(kāi)放以來(lái)業(yè)務(wù)十分繁忙，高如鐵塔的起重機，沿著(zhù)兩公里長(cháng)的碼頭裝載和卸載巨大的集裝箱貨輪。多功能的跨運車(chē)載著(zhù)運輸容器往來(lái)于指定的中轉點(diǎn)。自動(dòng)化堆垛機取下集裝箱并運輸到臨時(shí)儲藏點(diǎn)。然后根據客戶(hù)的要求，在極短的時(shí)間內將它們裝載到大型貨運卡車(chē)上。

這個(gè)現代化港口在裝卸、控制和安全領(lǐng)域均使用了最新技術(shù)。物流程序實(shí)現了高水平自動(dòng)化；人工和自動(dòng)化運輸系統相互協(xié)調；部分物流過(guò)程通過(guò)中央控制站的計算機和屏幕進(jìn)行控制和監控。為確保港口不會(huì )因故障癱瘓或出現事故，需使用集成的控制、自動(dòng)化和安全解決方案，以便將一切實(shí)況可視化，并在發(fā)生危險時(shí)做出適當且快速的反應。

阿布扎比起重機系統

可靠而精細的起重機自動(dòng)化至關(guān)重要

哈里發(fā)港將港口的起重機自動(dòng)化項目委托給了TMEIC Cooperation公司。TMEIC為自動(dòng)化、驅動(dòng)系統、電機和工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域提供國際水平的解決方案。其位于美國西弗吉尼亞州羅諾克的物料運輸部門(mén)是起重機控制和港口自動(dòng)化解決方案的領(lǐng)先供應商之一。

阿布扎比港口公司與之簽署合同，要求其提供創(chuàng )新、靈活的自動(dòng)化及安全系統。另一個(gè)要求是可以選擇通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行安全相關(guān)通訊，并能與其他自動(dòng)化設備通訊。

TMEIC決定評估其現有控制理念，并尋找一個(gè)成熟可行的安全系統，即使在極端氣候條件下也能通過(guò)以太網(wǎng)通訊?！癟MEIC立即意識到，使用傳統技術(shù)無(wú)法達到要求。而Pilz已經(jīng)因其安全解決方案而享有盛譽(yù)，于是 TMEIC根據已掌握的信息想到了Pilz的PSS 4000自動(dòng)化系統。

使用SafetyNET p實(shí)現快速安全的通訊

PSS 4000負責監控碼頭邊所有起重機的安全相關(guān)功能。PSS 4000自動(dòng)化系統保證了硬件和軟件組件、網(wǎng)絡(luò )設備以及SafetyNET p實(shí)時(shí)以太網(wǎng)之間的協(xié)調互動(dòng)?？刂乒δ茉谕鈬O備上的均勻分布與轉移意味著(zhù)與傳統解決方案相比，該系統可以更輕松、靈活地用于實(shí)施各種項目。不是采用集中式控制系統，而是在集中式項目中提供模塊化用戶(hù)程序。這使得整個(gè)項目的操作不僅簡(jiǎn)單，而且實(shí)現了標準化。該系統已在工業(yè)領(lǐng)域的各種應用中得到廣泛證明，如今又成功應用于復雜的露天物流系統。

PSS 4000自動(dòng)化系統中的 PSSuniversal PLC 控制系統

在集裝箱設施的中心部分，全部15個(gè)堆場(chǎng)均配備了獨立的PSSuniversal PLC控制系統，位于陸上的恒溫控制柜內。水上也有恒溫控制柜，其中配備了PSSuniversal I/O遠程站。每個(gè)PSSuniversal PLC都在監控其區域內的所有安全相關(guān)功能，例如緊急停機、安全門(mén)、位置監控、光柵和掃描儀，并能切換相應的啟用開(kāi)關(guān)。同時(shí)還采用了數字量輸入和繼電器觸點(diǎn)形式的輸出。此外，每臺起重機均配備有PSSuniversal I/O系統。

現代化控制理念以成熟的以太網(wǎng)技術(shù)為基礎。所有控制組件和可視化數據均連接到玻璃纖維主干網(wǎng)。因此，可以從任何地方訪(fǎng)問(wèn)所有信息。SafetyNET p實(shí)時(shí)以太網(wǎng)作為安全相關(guān)網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，用于實(shí)現控制數據、故障安全數據和狀態(tài)的可靠交換和同步：每個(gè)堆場(chǎng)都配備有PSSuniversal PLC控制系統和三個(gè)IO頭模塊，它們通過(guò)安全以太網(wǎng)連接到控制站。操作員可以從控制站手動(dòng)操作每臺起重機。為確保緊急情況下起重機可以安全停止，必須在控制站和起重機之間實(shí)現安全選擇和緊急停機信號交換。

集自動(dòng)化與安全功能于同一系統

PSS 4000自動(dòng)化系統處理整個(gè)系統上的安全和自動(dòng)化數據：控制系統讀入所有輸入，并通過(guò)EGD協(xié)議（以太網(wǎng)全局數據）將狀態(tài)傳輸至更高級別控制系統。此PLC控制系統處理其控制程序，然后通過(guò)EGD協(xié)議將信息返回 PSSuniversal PLC控制系統，然后，該系統相應地切換自動(dòng)化輸出。

“起初我們只想使用PSS 4000自動(dòng)化系統處理安全相關(guān)信號。但是，當我們認識到這一靈活系統可以提供的多樣化選擇時(shí)，我們決定同時(shí)通過(guò)PSS 4000實(shí)施自動(dòng)化I/O。這是一項意義非凡的優(yōu)勢，因為我們不必再往空間本來(lái)就夠狹小的控制機柜內添加I/O模塊了。最終實(shí)現了資金和空間節約”，TMEIC的物料運輸銷(xiāo)售經(jīng)理Javier Rizo表示。

在完成了全面測試之后，設備按時(shí)交付至運營(yíng)方；自那時(shí)起，這些設備以高生產(chǎn)率和高可靠性順利工作至今?！癙SS 4000自動(dòng)化系統的表現遠遠超出了我們的預期，這項解決方案極為成功”，Javier Rizo熱切地強調。

皮爾磁中國高級技術(shù)經(jīng)理許瑋

自動(dòng)化博覽：皮爾磁能為物流倉儲行業(yè)提供的產(chǎn)品和解決方案具有怎樣的特色？核心優(yōu)勢是什么？

許瑋：Pilz作為領(lǐng)先的自動(dòng)化技術(shù)公司很早就開(kāi)始為物流行業(yè)提供自動(dòng)化產(chǎn)品。在機場(chǎng)物流行業(yè)，全球的空運系統每天需運輸數百萬(wàn)乘客以及大量的行李，確保一切運行無(wú)誤可謂至關(guān)重要，這需要完美的配合以及絕對的安全。Pilz的PSS系統已在全球多個(gè)機場(chǎng)用于監控物流設備的安全運行，例如韓國仁川機場(chǎng)、荷蘭阿姆斯特丹史基浦機場(chǎng)、法國巴黎戴高樂(lè )機場(chǎng)、德國斯圖加特機場(chǎng)等。在港口物流行業(yè)，例如高度自動(dòng)化的阿布扎比哈里發(fā)港，PSS 4000的靈活性顯得尤為突出。Pilz的PSS 4000系統符合ISO 13849-1最高PL e的要求以及IEC 62061最高SIL 3的要求，能夠滿(mǎn)足物流設備對于機械安全的應用要求。此外，該系統可以對所有安全相關(guān)功能和標準自動(dòng)化功能進(jìn)行監控，確保各軟硬件之間、網(wǎng)絡(luò )設備與實(shí)時(shí)以太網(wǎng)SafetyNET p程序之間的協(xié)調互動(dòng)。與傳統解決方案相比，該系統使各項控制功能向外圍進(jìn)行同步的分配與傳輸，因此能夠更加輕松、靈活地勝任更多項目類(lèi)型。

除此之外，Pilz可以提供包含產(chǎn)品和服務(wù)的完整自動(dòng)化解決方案，Pilz的服務(wù)涵蓋機械的整個(gè)生命周期。安全是Pilz的核心競爭力，安全是Pilz每個(gè)解決方案的組成部分，這讓Pilz有別于其他供應商。

自動(dòng)化博覽：您感受到物流倉儲自動(dòng)化市場(chǎng)正在發(fā)生著(zhù)哪些變化，呈現出哪些特點(diǎn)？

許瑋：在中國，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )購物的快速興起，傳統的物流中心已無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求；另外中國的城市化已成必然的趨勢，其顯著(zhù)特點(diǎn)是汽車(chē)停泊資源價(jià)格日趨上漲。正是因為行業(yè)前景看好，有利可圖，越來(lái)越多的資本也正在被投入到這個(gè)行業(yè)。近兩年自動(dòng)立體倉儲系統發(fā)展迅速，響應市場(chǎng)需求，Pilz的業(yè)務(wù)也迅猛發(fā)展，客戶(hù)（例如：深圳怡豐）在全國都有分布，我們可預見(jiàn)更高效，更智能的物流倉儲將給Pilz帶來(lái)豐厚的回報。

自動(dòng)化博覽：隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，智慧物流、智慧倉儲成為行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)，國家政府也出臺多項相關(guān)政策推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，您認為這對于物流倉儲自動(dòng)化市場(chǎng)將帶來(lái)哪些機遇和挑戰，針對此皮爾磁有何戰略布局？

許瑋：隨著(zhù)越來(lái)越多地集成機器人、AGV小車(chē)等應用，物流行業(yè)正面臨巨大變革。部分物流過(guò)程通過(guò)中央控制臺的電腦與屏幕進(jìn)行控制與監控。為確保設備終端運轉時(shí)不發(fā)生故障或事故，就需要一套集成了控制、自動(dòng)化與安全的解決方案，使一切狀況盡收眼底，并在發(fā)生危險時(shí)可以迅速做出正確應對。

未來(lái)，物流流程將高度自動(dòng)化，也更加復雜，人工與非人工運輸系統無(wú)縫銜接。智能聯(lián)網(wǎng)是行業(yè)面臨的巨大機遇。未來(lái)的物流自動(dòng)化需要能夠提供分布式智能控制，同時(shí)使數個(gè)網(wǎng)絡(luò )化控制系統易于管理的解決方案。利用Pilz自動(dòng)化系統PSS 4000可以很好滿(mǎn)足這些要求。

機器人與人類(lèi)的接近意味著(zhù)安全性成為首要考慮因素。針對機器人安全應用，Pilz提供所需的服務(wù)、產(chǎn)品和系統。公司通過(guò)服務(wù)組合的形式為用戶(hù)提供支持，而且這些服務(wù)組合可以針對機器人系統生命周期的各個(gè)階段量身定制。針對機器人安全性的培訓包使得服務(wù)范圍得到進(jìn)一步完善。針對AGV小車(chē)應用，Pilz的即將上市的激光掃描儀將為AGV與人之間提供可靠的防護，它可以檢測車(chē)輛路徑中的物體，即使在高速時(shí)也可提供最大的安全保障，可確保AGV及時(shí)制動(dòng)而不會(huì )影響工作效率。

摘自《自動(dòng)化博覽》2017年7月刊