- Automatyzacja portów
- Czujniki w terminalu kontenerowym w Rotterdamie
Czujniki w terminalu kontenerowym w Rotterdamie
Nowoczesne kontenerowce o długości do 400m mogą przewieźć ponad 10000 kontenerów. Złożona technologia umożliwia bezproblemowy załadunek i rozładunek.
Każdego roku w tym największym porcie w Europie przeładowuje się ponad 430milionów ton ładunków. Na płynną logistykę pozwala zaawansowana technologia. Czujniki dostarczają wymagane impulsy.
Do portu w Rotterdamie każdego roku zawija ponad 34000 statków morskich i 100000 statków śródlądowych. W Maasvlakte, części portu położonej bezpośrednio nad Morzem Północnym, znajduje się ogromny terminal kontenerowy, gdzie w 2010roku przeładowano 6,7mln kontenerów. Jeśli jednak spodziewasz się zgiełku i zamieszania w tej okolicy, to jesteś w błędzie. Prawie nie widać tam żadnych ludzi. Jakby za sprawą magicznej różdżki gigantyczne żurawie nadbrzeżne co minutę podnoszą kontenery ze statków i umieszczają je na wózkach samojezdnych.
Każdej minuty kontenery są umieszczane na wózkach samojezdnych, które transportują je na plac składowania.
Wózki te wyglądają jak ciężarówki bez kabiny. I w rzeczywistości poruszają się bez udziału kierowców: są sterowane za pomocą czujników przez sterownik PLC do zastosowań mobilnych.
Wózki samojezdne transportują kontenery z żurawia nabrzeżnego na plac składowania. Tam też żurawie do stertowania podnoszą kontenery i układają je w strefie magazynowej. To, co dla zwykłych ludzi może wyglądać chaotycznie, jest tak naprawdę wykonywane systematycznie: komputer logistyczny dokładnie wie, gdzie należy ustawić każdy kontener. W zależności od czasu składowania – często jest to tylko kilka godzin – kontenery są układane według zoptymalizowanego schematu, który pozwala zapewnić wydajną i bezproblemową pracę. Jest to konieczne, ponieważ terminarze w międzynarodowym przeładunku kontenerów są bardzo napięte. Każda minuta opóźnienia dużo kosztuje. Dlatego też technologia musi działać zawsze – przy lodowatym mrozie, gorącym latem, a także przy burzliwej i deszczowej pogodzie na Morzu Północnym.
Urządzenia podnoszące
Układarki odgrywają ważną rolę w przeładunku kontenerów. Są to urządzenia podnoszące, które chwytają kontenery od góry. Takie teleskopowe ramy mogą być ustawiane na różne długości kontenerów i są stosowane w żurawiach nabrzeżnych i żurawiach do stertowania.
Urządzenie podnoszące, które chwyta kontenery od góry, nazywane jest układarką. Proces automatycznego chwytania monitoruje 40czujników indukcyjnych.
Układarki mają w swoich rogach trzpienie, które wchodzą w górne okucia kontenerów i są obracane o 90 stopni (tzw. trzpienie obrotowe „twistlock”). Dzięki temu kontener jest zabezpieczony i można go bezpiecznie podnieść.
Trzpienie obrotowe: w czterech rogach układarek kontenerowych znajdują się trzpienie, których dolny koniec jest obracany o 90 stopni, aby zabezpieczyć kontener.
Do automatyzacji tego procesu i monitorowania trzpienia obrotowego zastosowano 40czujników indukcyjnych firmy ifm electronic w każdej układarce.
Gdy układarka jest ustawiona na kontenerze, uchwyty prowadzące na rogach – zwane chwytakami – prowadzą układarkę na odpowiednie miejsce. W różnych miejscach układarki zamocowane są trzpienie, które są podnoszone, gdy urządzenie leży płasko na kontenerze. Dzięki temu można niezawodnie wykrywać ukośne ustawienie układarki na dachu kontenera. Do detekcji trzpieni korzysta się z czujników indukcyjnych. Sygnał do blokowania jest wyzwalany dopiero po całkowitym podniesieniu wszystkich trzpieni.
Dla bezpieczeństwa ponownie zastosowano czujniki indukcyjne. Sprawdzają one orientację trzpieni obrotowych. Dzięki temu można mieć pewność, że kontener przed podniesieniem jest rzeczywiście zabezpieczony na wszystkich czterech rogach.
W każdym rogu układarki: lewy czujnik indukcyjny nadzoruje trzpień, który jest podnoszony, gdy układarka leży płasko na kontenerze. Dwa czujniki po prawej stronie monitorują obrót trzpienia obrotowego o 90 stopni.
Blokowanie chwytaków i poruszanie nimi odbywa się w sposób automatyczny. Ciśnienie i temperatura hydrauliki monitorowane są za pomocą czujników do maszyn mobilnych firmy ifm electronic. Wszystkie czujniki na układarce są połączone poprzez system magistrali AS-Interface. 17urządzeń podrzędnych jest wykorzystywanych jako moduły wejściowe/wyjściowe, co zapewnia proste i dobrze zorganizowane okablowanie.
W szafie sterowniczej układarki wszystkie sygnały z czujników są podłączone do modułów wejściowy/wyjściowy AS-i.
Odpowiednia pozycja
Jakby za dotknięciem czarodziejskiej różdżki wózki samojezdne same transportują kontenery z żurawia nadbrzeżnego na plac składowania. Centralny komputer określa punkty załadunku i rozładunku, jak również postępy transportowania kontenera w porcie i przekazuje te informacje do wózków samojezdnych drogą radiową. Pętle indukcyjne w podłożu i liczne czujniki zapewniają, że nawigacja działa precyzyjnie, z dokładnością do centymetra.
Sterowanie komputerowe: dzięki najnowocześniejszej technologii sterowania i czujnikom wózki samojezdne automatycznie odnajdują drogę do żurawi do stertowania.
Sercem tych pojazdów są dwa mobilne sterowniki (sterowniki bezpieczeństwa ecomatmobile R360) firmy ifm electronic. Zostały one zaprojektowane specjalnie do pracy w trudnych warunkach. Ich wysoki stopień ochrony oraz szeroki zakres temperatur i napięć roboczych zapewniają maksymalne bezpieczeństwo. Czujniki te komunikują się za pomocą magistrali CANbus z wytrzymałymi, w pełni metalowymi modułami wejściowymi/wyjściowymi, do których podłączone są czujniki.
Sercem pojazdów sterowanych automatycznie jest sterownik ecomatmobile R360 firmy ifm electronic. Wyświetlacz PDM360 zapewnia przejrzyste informacje o stanie i diagnostyce.
W szafie sterowniczej z boku pojazdu zamontowany jest wyświetlacz PDM. Dostarcza on przejrzyste informacje o stanie i diagnostyce.
Czujniki ciśnienia ifm monitorują hydraulikę wózków samojezdnych. Czujniki temperatury są wykorzystywane do monitorowania hydrauliki i szafy sterowniczej. Czujniki indukcyjne przy zderzakach wykrywają kolizję i bezzwłocznie zatrzymują pojazd w jej przypadku. Enkodery ifm monitorują układ kierowniczy.
Na zewnątrz wózków samojezdnych zamontowano kilka czujników do zastosowań mobilnych. W tym przypadku czujnik ciśnienia ifm do monitorowania hydrauliki.
Niezawodne połączenie
Złożona elektronika i wiele czujników zapewniają prawidłowe działanie układarek. W celu zapewnienia niezawodnej transmisji sygnałów z czujników firma ifm electronic opracowała konektor M12, który działa niezawodnie nawet w tak trudnych warunkach pracy. System jest stale narażony na wahania temperatury, wilgoć, brud, korozję, wstrząsy i wibracje. Unikalne złącza ecolink M12 działają niezawodnie w trudnych warunkach pracy.
Cechą szczególną jest wytrzymałe zamknięcie połączenia gwintowanego. Zasada asymetrii – „Łatwo zamknąć i trudno otworzyć!” – zapewnia uszczelnienie o długotrwałej stabilności. Jest to istotne dla tysięcy sygnałów z czujników każdego dnia.
Wniosek
Wszystkie czynności związane z obsługą kontenerów muszą być wykonywane szybko, bezpiecznie i rzetelnie – w przeciwnym razie nie będzie możliwe utrzymanie napiętego terminarza przewoźników kontenerów. Daje to użytkownikom poczucie, że mogą polegać na rzetelnym działaniu czujników, systemów sterowania i technologii połączeń firmy ifm. Tylko to jest w stanie zapewnić pracę z pełną prędkością!