“它看起來(lái)幾乎像一個(gè)超大型的模型鐵路。”自動(dòng)化支持經(jīng)理Andreas H?dinger站在控制室內(nèi)俯瞰由滑道和輸送機(jī)組成的迷宮時(shí)說(shuō)道。在控制室下面，各種尺寸的包裹都會(huì)以2.5?m/s的速度在托盤(pán)式分揀機(jī)上進(jìn)行輸送。之后，它們來(lái)到傾斜托盤(pán)，通過(guò)郵政編碼對(duì)應(yīng)的裝載器由滑道引導(dǎo)到達(dá)目的地。
重要步驟：切換到POWERlink
在21?000?m2的設(shè)施中，450名工人操作著123個(gè)配貨站、26個(gè)自動(dòng)地址閱讀器、272個(gè)滑道、4個(gè)軌道和2個(gè)載重達(dá)16t的門(mén)座式起重機(jī)。該配送中心每小時(shí)可以分揀約26?000個(gè)包裹，繁忙的一天甚至超過(guò)50萬(wàn)個(gè)。瑞士郵政運(yùn)營(yíng)的另外兩個(gè)幾乎相同的配送中心位于H?rkingen和Daillens。為了實(shí)現(xiàn)如此令人印象深刻的分揀表現(xiàn)，他們必須保持技術(shù)領(lǐng)先。上一次配送中心的重大升級(jí)是在2012年，此次升級(jí)使用了新的控制器，并切換到POWERlink。“貝加萊的X20控制器在處理性能方面為我們帶來(lái)了巨大提升，而且切換到POWERlink使我們變得比以往更快了。”H?dinger說(shuō)道。
已安裝800個(gè)新驅(qū)動(dòng)器
然而，性能增強(qiáng)并沒(méi)有停止。切換到POWERlink緊隨其后便開(kāi)啟了另一個(gè)擴(kuò)展項(xiàng)目的規(guī)劃階段，這將再次依靠來(lái)自貝加萊的組件。
為提高分揀效率，計(jì)劃要求新增一條新的分揀輸送線，可將錯(cuò)誤分揀的包裹轉(zhuǎn)移至額外的輸送線，便于此后重新分揀。此擴(kuò)展項(xiàng)目可以將生產(chǎn)能力從每小時(shí)20?000個(gè)增加至25?000個(gè)包裹。
盡管安裝了670條新的輸送帶，額外增加了2100m距離，但是效率的大幅提升并沒(méi)有給車(chē)間結(jié)構(gòu)帶來(lái)任何改變。新系統(tǒng)和現(xiàn)有系統(tǒng)完美融合在一起，添加的交叉帶式分揀機(jī)架設(shè)在距離車(chē)間地面6m高的370t重的鐵架上，同時(shí)安裝了800個(gè)新驅(qū)動(dòng)器以處理其輸入線和輸出線。
圖1 貝加萊新的SafeLOGIC安全控制器可以提供廣泛的功能
挑戰(zhàn)極限
實(shí)現(xiàn)這種精準(zhǔn)物流水平可以使開(kāi)發(fā)人員盡可能挑戰(zhàn)極限。回顧項(xiàng)目早期階段 ， 當(dāng)交叉帶式分揀機(jī)和額外的800個(gè)驅(qū)動(dòng)器的架構(gòu)正在開(kāi)發(fā)時(shí)，H?dinger解釋道：“我們想要使用X20控制器運(yùn)行90個(gè)響應(yīng)時(shí)間為2.5?ms的驅(qū)動(dòng)器。這意味著，在第一個(gè)和最后一個(gè)驅(qū)動(dòng)器之間有16個(gè)等級(jí)。這是一個(gè)令人難以置信的挑戰(zhàn)。”
貝加萊找到了最佳解決方案
“客戶的要求有時(shí)會(huì)令人吃驚。”貝加萊培訓(xùn)和支持部負(fù)責(zé)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的Daniel Christen說(shuō)道：“面對(duì)這些挑戰(zhàn)，一旦你通過(guò)最佳解決方案達(dá)成，那么這將是最有意義的。”
在這種情況下，不僅是驅(qū)動(dòng)器要求，同時(shí)在安全技術(shù)方面也對(duì)貝加萊提出了考驗(yàn)。
有兩個(gè)特別棘手的問(wèn)題要解決：“我們想為控制器各配備兩個(gè)安全模塊，但這在當(dāng)時(shí)并不常見(jiàn)。這是因?yàn)槲覀兿胍幚?70個(gè)模塊，而每個(gè)安全控制器僅限于處理100個(gè)模塊。因此，我們不得不拆分程序，在主站中配備兩個(gè)安全控制器。”
虛擬和硬件安全的正確組合
另一個(gè)挑戰(zhàn)是如何使該架構(gòu)與現(xiàn)有硬件的安全電路相互配合，然而貝加萊新的SafeLOGIC安全控制器卻可以提供廣泛的功能：安全I(xiàn)/O、運(yùn)動(dòng)控制、線路集成、機(jī)器選項(xiàng)和集成診斷。安全應(yīng)用程序可以在貝加萊Automation Studio開(kāi)發(fā)環(huán)境中進(jìn)行編寫(xiě)。
“傳統(tǒng)的硬接線安全技術(shù)可以通過(guò)突然關(guān)停機(jī)器來(lái)對(duì)安全事件做出響應(yīng)，這經(jīng)常會(huì)給服務(wù)人員的工作帶來(lái)更多困難。另一方面，即使當(dāng)安全門(mén)打開(kāi)或操作員進(jìn)入保護(hù)區(qū)，貝加萊安全技術(shù)也可以允許生產(chǎn)以安全的較低速度繼續(xù)進(jìn)行。在大多數(shù)情況下，可以避免停機(jī)。”Christen在指出新安全方案的優(yōu)勢(shì)時(shí)說(shuō)道。
圖2 使用貝加萊控制器和安全模塊的控制框
簡(jiǎn)化安全電路
現(xiàn)在對(duì)于任何想為大型設(shè)施規(guī)劃安全技術(shù)的人，H?dinger給出了一些提示：“如果你首先搞明白系統(tǒng)在哪里交互，那么這最簡(jiǎn)單。當(dāng)你的輸送帶跨越了多層時(shí)，你必須仔細(xì)地考慮，當(dāng)某人在底層觸發(fā)停止按鈕時(shí)，頂層將會(huì)發(fā)生什么。”他說(shuō)道，“我們調(diào)整硬件架構(gòu)有助于簡(jiǎn)化安全電路，并最大限度地減少停機(jī)時(shí)受影響的輸送帶數(shù)量。”
高系統(tǒng)可用性
鑒于項(xiàng)目規(guī)模較大、挑戰(zhàn)性較高，貝加萊知道他們需要在項(xiàng)目的關(guān)鍵階段往位于Frauenfeld的配送中心現(xiàn)場(chǎng)派駐工程師以提供協(xié)助。對(duì)于這一點(diǎn)，H?dinger非常贊賞，特別是有一次貝加萊支持技術(shù)人員甚至在周末從奧地利趕往瑞士。“到星期一上午，一切又都恢復(fù)平穩(wěn)運(yùn)行。”
系統(tǒng)可用性得以100%確保。“自從切換到POWERlink以來(lái)，這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行非常穩(wěn)定，實(shí)際上，我們唯一遇到問(wèn)題的時(shí)候是擠滿包裹的時(shí)候。”H?dinger站在控制室窗前俯瞰下面的車(chē)間時(shí)說(shuō)道，在那里包裹川流不息地從交叉帶式分揀機(jī)中流進(jìn)和流出。“使用openSAFETY over POWERlink還為我們節(jié)省了幾公里的電纜。”Christen說(shuō)道。
