Ultrazvukové senzory v plně automatizovaných terminálových AGV aplikacích

podíl

Vydavatel: Zoe

Čas publikace: 2024/12/6

Shrnutí

Ultrazvukové senzory hrají klíčovou roli při zajišťování bezpečnosti a efektivity provozu AGV na plně automatizovaných terminálech, jako je Qingdao Port. Jejich přesné měření a možnosti monitorování v reálném čase z nich činí spolehlivé a cenově výhodné řešení pro systémy manipulace s kontejnery. Vzhledem k tomu, že automatizace se neustále vyvíjí, jsou ultrazvukové senzory připraveny zůstat kritickou součástí budoucích operací inteligentních portů.

Ultrazvukové senzory v plně automatizovaných terminálových AGV aplikacích

Pozadí projektu

Shandong Qingdao Port, jeden z předních světových plně automatizovaných terminálů, se může pochlubit špičkovou kapacitou propustnosti nákladu. Díky integraci pokročilé automatizační technologie dosáhl port vysoce efektivního provozu bez ručního zásahu na místě. Tradiční přístavní operace vyžadovaly nejméně tři operátory mostových jeřábů a AGV. Automatizace však snížila potřebu pracovní síly na místě o 80 % a zároveň zvýšila ekonomickou efektivitu o 30 %.

V tomto automatizovaném kontejnerovém terminálu se používají ultrazvukové senzory k zajištění přesné polohy mezi AGV a kontejnery. To zabraňuje potenciálním nebezpečím způsobeným nesprávným vyrovnáním nádoby nebo náhodnými pády během přepravy.

Provozní prostředí AGV

1️⃣ Operační zóny:

AGV zvládají horizontální přepravní úkoly mezi nábřežím a nádvořím a pracují v zónách, jako jsou:

◾Horizontální přepravní zóna: Přepravuje kontejnery z přístavních jeřábů do skladovacích dvorů.

◾Pozemní výměnná zóna: Rozhraní s kamiony pro nakládání a vykládání kontejnerů.

Horizontal Transport Zone in port terminal

Landside Exchange Zone in Automated container terminals

2️⃣ Provozní vlastnosti:

◾Vysoká přesnost: AGV sledují předem definované cesty a požadavky na úkoly z řídicího centra, což zajišťuje přesnou navigaci a dokování.

◾Komunikace v reálném čase: Nepřetržitá výměna dat s řídicím centrem zajišťuje efektivní provádění úkolů.

◾Náročné pracovní postupy: Proces manipulace s kontejnery zahrnuje zvedání, posouvání, nakládání a otáčení, což vyžaduje vysoce přesné monitorovací systémy.

Architektura systému

Ultrazvukové senzory jsou připojeny k řídicímu systému AGV pomocí datových kabelů pro přenos naměřených dat v reálném čase. Řídicí systém zpracovává data ze senzorů pro výpočet relativní polohy mezi AGV a kontejnerem a upravuje trajektorii AGV, aby bylo zajištěno přesné dokování a přeprava.

Pracovní princip

1️⃣ Vyzařování a příjem signálu:

Když se AGV přiblíží ke kontejneru, ultrazvukové senzory vysílají ultrazvukové signály. Tyto signály se odrážejí zpět při dopadu na nádobu a přijímají je senzory.

2️⃣ Výpočet vzdálenosti:

Měřením doby oběhu ultrazvukových signálů systém vypočítává vzdálenost mezi AGV a kontejnerem. Pomocí dat ze všech čtyř senzorů určuje řídicí systém přesnou polohu AGV pro přesné vyrovnání kontejneru.

3️⃣ Dynamické nastavení:

Na základě měření v reálném čase řídicí systém dynamicky upravuje trajektorii AGV, aby bylo zajištěno správné dokování a plynulá manipulace s kontejnery.

Monitorování a alarmy v reálném čase

1️⃣ Monitorovací funkce:

Systém poskytuje monitorování relativní polohy mezi AGV a kontejnerem v reálném čase, zobrazuje výstup senzoru a naměřená data na rozhraní.

2️⃣ Mechanismus alarmu:

Pokud se AGV odchýlí od určené polohy nebo detekuje nesprávné vyrovnání kontejneru, systém spustí alarm a upozorní obsluhu, aby provedla nápravná opatření a vyhnula se bezpečnostním rizikům.

Klíčové funkce ultrazvukových senzorů

Každé AGV je vybaveno čtyřmi ultrazvukovými senzory, instalovanými v rozích vozidla a zarovnanými se čtyřmi rohovými odlitky kontejneru. Mezi jejich primární funkce patří:

1️⃣ Detekce polohy kontejneru:

Průběžně zjišťuje, zda je kontejner správně umístěn na AGV. Pokud je detekováno nesouosost, systém odešle výstrahu řídicímu systému, aby se zabránilo potenciálním rizikům, jako je převrácení nebo pád během přepravy.

2️⃣ Vysoká spolehlivost:

Navrženo tak, aby vydrželo drsná prostředí portů, včetně vysoké vlhkosti, vibrací a prachu, což zajišťuje dlouhodobý stabilní provoz.

3️⃣ Efektivní komunikace:

Integrováno s řídicím systémem AGV prostřednictvím rozhraní Ethernet, což umožňuje přenos dat v reálném čase a zvyšuje celkovou efektivitu systému.

Výhody systému

1️⃣ Zvýšená bezpečnost:

Ultrazvukové senzory monitorují vyrovnání kontejnerů v reálném čase a zabraňují nehodám způsobeným nesprávně vyrovnanými nebo upuštěnými kontejnery.

1️⃣ Vylepšená provozní efektivita:

Zajišťuje přesné dokování, snižuje čas strávený nastavováním umístění kontejneru a zvyšuje produktivitu terminálu.

1️⃣ Snížené mzdové náklady:

Automatizace výrazně snižuje požadavky na pracovní sílu na místě a nabízí nákladově efektivní a efektivní provozní model.

Doporučené ultrazvukové senzory

Vlastnosti ultrazvukových senzorů:

Ultrazvukové senzory jsou známé svou vysokou spolehlivostí a výjimečnou všestranností, schopné zvládnout složité detekční úlohy, jako je detekce objektů na milimetrové úrovni a měření hladiny kapalin. Jejich metody měření zajišťují stabilní provoz za téměř všech podmínek prostředí a prokazují bezkonkurenční přizpůsobivost.

Tyto senzory jsou navíc navrženy tak, aby byly robustní a odolné, takže jsou vhodné pro drsná pracovní prostředí. Povrch senzoru je vybaven samočisticí funkcí založenou na vibracích, která účinně zabraňuje hromadění prachu a nečistot. Ultrazvukové senzory, využívající fyzikální princip šíření zvukových vln, fungují spolehlivě téměř ve všech prostředích, jen s několika výjimečnými případy.

Ultrazvukové senzory jsou široce používány v následujících průmyslových odvětvích:
◾ Strojírenství / Obráběcí stroje

◾Zpracování dřeva a výroba nábytku
◾Výroba stavebních materiálů
◾Zemědělství a chov dobytka
◾ Celulózový a papírenský průmysl
◾Manipulace s materiálem a logistika
◾Měření a monitorování hladiny kapalin
◾Potravinářský a nápojový průmysl

◾Výstavba a infrastruktura

Typ výstupu ultrazvukových snímačů			znamená
Spínací množství	Jednotlivá spínací množství	1 PNP	E3/E5
	Jednotlivá spínací množství	1 NPN	E2/E4
	Dvojité spínací množství	2 PNP	E6/E8
		2 NPN	E7/E9
		PNP + NPN	E
Analogové množství	Jediné analogové napětí	Analogové napětí 0-10 V	U
	Jediný analogový proud	Analogový proud 4-20 mA	já
	Analogový duální výstup napětí + proud	0-10 V + 4-20 mA	IU
	Duální výstup analogového napětí + přepínač PNP	Analogové napětí 0-10 V + PNP	UE5
	Duální výstup analogového proudu + přepínač PNP	Analogový proud 4-20 mA + PNP	IE5
	Duální výstup analogového napětí + spínač NPN	Analogové napětí 0-10 V + NPN	UE4
	Duální výstup analogového proudu + přepínač NPN	Analogový proud 4-20 mA + NPN	IE4
Digitální množství	Výstup RS485 s protokolem Modbus		R4
IO-Link	IO-Link		IO

Související bezkontaktní měření vzdálenosti

Ultrazvukové snímače řady CSB12

Detekční rozsah: 20-120 mm Detekční rozsah: 20-200 mm Materiál: měď poniklování Typ připojení: 4kolíkový konektor M12

Ultrasonic Sensors CSC Series | Corrosion-resistant Ultrasonic Sensors | Custom Service Ultrasonic Ranging Sensor Manufacturer

Detekční rozsah: 60-1000 mm, 150-2500 mm Materiál: měděné pouzdro poniklované Typ připojení: 5pinový konektor M12

Ultrasonic Sensors CSB18 Series for Precision Distance Detecting | DADISICK

Detekční rozsah: 30-300 mm, 50-500 mm, 60-1000 mm Materiál: měď niklování, plastové fitinky Typ připojení: 5pinový konektor M12

Ultrasonic Sensors CSB30 Series High Accuracy Detection Ultrasonic Sensing

Ultrazvukové snímače Řada CSB30 s vysokou přesností ultrazvukového snímání

Detekční rozsah: 100-2000 mm, 200-4000 mm, 350-6000 mm Materiál: měď niklování, plastové fitinky Typ připojení: 5pinový konektor M12