ProSoft 无线科技避免起重设备在轨道上撞车

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格鲁吉亚的罗斯韦尔,早晨在咖啡厅用纸杯喝着咖啡,望向窗外,你会看到很多居民们在绿树成荫的老街区散步,在这里坐落着制造业巨头安德里兹公司。该公司为全世界提供纸浆、造纸、纤维和定向刨花板(OSB)的设备和服务,产品包括家具和家用产品。.
拥有着超过150年的经验,安德里兹集团能够为纸浆和造纸公司的高低端客户提供一体化进程的支持和服务,安德里兹公司提供短木材加工的设备,双层木加工的设备和拨皮鼓、削片机、输送和存储系统;纸浆干燥机与型、压、干、卷的全套造纸设备。从开始到完成这些应用,所有的设计、编程、交付和安装整个过程全部由安德里兹公司为客户完成。

项目描述

2006年,安德里兹公司承接了两个不同的 OSB 项目:一个要求安装4台门式起重机在南卡罗来纳州的 Grant Forest Product 工厂,另一个要求在路易斯安那州的奥克代尔的Martco Industries 工厂。

在这两个项目中,门式起重机的作用都是将卡车上的原木卸下来并转移到木材堆放地。两台起重机在公用一个垂直路轨的时候也能够单独操作。这就要求两台起重机在将原木从卡车上卸下来到木材堆放区或者木材存储区时永远位于两个不同位 置而防止撞车。

“安德里兹的门式起重机可以用一个咬钩将擦卡上的整个全书原木吊起卸下。”安德里兹的电气自动化工程师 Robert Dunlop 这么描述,Robert 主要负责这些起重机的电气和控制系统。
大部分的这个起重机用一个咬钩可以吊起 44 吨原木,并可吊着行走大约 1.6km 的距离,行走速度一分钟可行走750英尺。

每台起重机从卸车到返回一个周期大概需要 2.5 分钟,即每小时可处理几百吨的木材。

挑战

基于现代起重机的高性能的要求,依旧使用300到400英尺长的电缆母线,并拖着电缆实现龙门和小车的通信已经越来越不可靠了。

“拖着电缆和母线不但造价高,而且故障频率也特别高,光材料这块就造价达 $10,000,加上安装和其他费用成本更高,设备故障和停机对于客户来说是很严重的问题,有时得花一整天的时间去修理” Dunlop 解释说。
采用母线系统是通过串口进行数据通讯的,所以数据传输率较低;而且遇上天气不好,特别是降水天气,信号经常会很微弱。而且当串口通讯速率稍微快一些的时候数据通讯仅仅能从小车到龙门,但是起重机和起重机之间的通讯就需要防撞车系统了。
每台起重机都花费数百万美金,因此对于起重机操作员的人生安全一套可靠地防撞车系统是非常必要的。安德里兹需要实时的监控轨道上每台起重机的位置,当他们有潜在的撞车危险时需要自动的慢下来,必要的时候需要停止设备。当采用了 ProSoft 无线产品后,安全可靠的防撞车系统不再是一种空想,而成为了现实。

解决方案 

安德里兹在每台起重机上都安装了一套 GPS 卫星定位系统,可以实时的确认每台起重机在轨道上的位置。在该方案中安德里兹采用了 ProSoft Technology RadioLinx 系列工业以太网电台(RLX-IH)作为无线通讯设备,这样每台起重机都可以知道另一台起重机的位置。这样的防撞车解决方案非常有效。

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      ProSoft Technology 的电台的传输速率可以保证起重机之间,起重机和操作员之间的实时数据交换。而且该产品具有危险环境认证,即使在恶劣的天气条件下也可以正常工作。
    “这种应用环境我一直采用 ProSoft 的电台” Dunlop 说。“主要原因是采用高速的以太网无线系统使得起重机之间有效地防止了撞车的发生。而且使用无线通讯有效的节约了大量的成本,因为我们不再需要母线和卷缆。”
     两个项目我们一共用了22个电台:Grant Forest Products 使用了13台,Mactco Industries 用了9台。
一个电台安装在一台起重机上,并和GPS相连接用于指示当前的位置给同一轨道上的其他起重机。所有的电台连接到各自的起重机上构成了一个完整的龙门控制系统和小车控制系统。
     “高速以太网通讯非常有效,当操作员在操作室移动手柄,龙门和小车就会迅速的做出响应感觉不到有延时。” Dunlop 描述说。
最后,在地面的木材厂控制系统页安装一台电台用于连接中心控制系统。在这里是一套罗克韦尔自动化 ControlLogix 控制系统,地面站的电台可以对起重机控制系统进行故障诊断,程序编制和采集起重机的操作状态数据。而且允许安德里兹通过因特网连接实现对起重机的远程针对和程序控制。

结论

Grant Forest Products 和 Martco Industries 这两个项目分别是在 2006年10月和 2007年1月正式投产运行的。在应用当中,这两套无线系统不仅创收了更高的经济效益而且不再由于天气的因素而影响系统的正常运转。无线网络的自动恢复功能有效的减少了信号路径选择的风险,良好的实时性更是成功的防碰撞系统的关键。

由于涉及到一些复杂的工序,例如当几百万的门式起重机带着数吨的原材料高速运行时,起重机之间发生碰撞是需要特别关注的,先不考虑停机和维修造成的经济损失,地面工作人员和起重机操作员的人身安全更加是非常重要的。这时实时的无线以太网是高性能防碰撞系统的最佳选择,由安德里兹实施的无线网络有效地保护了起重机,也为起重机操作员和地面工作人员创造了安全的工作环境。

 

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