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文檔簡介

1、起重設(shè)備在港口備件智能化倉儲系統(tǒng)中應(yīng)用 摘要:隨著社會的進步,各行各業(yè)對倉儲系統(tǒng)的智能化要求越來越高,系統(tǒng)控制要求越來越復(fù)雜。傳統(tǒng)的起重設(shè)備已經(jīng)難以滿足目前倉儲作業(yè)的智能化需要。本文以港口設(shè)備備品備件倉儲為背景,闡述了起重設(shè)備在智能化倉儲系統(tǒng)復(fù)雜控制要求下的應(yīng)用。不僅解決了倉儲起重設(shè)備選擇的難題,也解決了如何利用起重設(shè)備實現(xiàn)高效智能倉儲的問題,為備品備件智能化倉儲系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了全新的解決方案 關(guān)鍵詞:起重設(shè)備;倉儲;PLC;智能化 中圖分類號:U693+.5 文獻標識碼:A 文章編號:1006-7973(2016)03-0064-03 隨著港口的不斷建設(shè)與快速發(fā)展,港口的規(guī)模不斷擴大,設(shè)備種

2、類不斷增多。通常散貨港口系統(tǒng)設(shè)備工藝流程復(fù)雜,參與運行的設(shè)備數(shù)量多,備品備件數(shù)量規(guī)格較多,存儲場地占用面積大,需要智能化倉儲系統(tǒng)及相應(yīng)的采購、配送等體系,來提高效率節(jié)約成本。在智能化倉儲系統(tǒng)中,起重設(shè)備是不可或缺的組成部分,而針對港口備件的智能倉儲系統(tǒng)中,起重設(shè)備的選用及控制有自身的特點。本文主要闡述了在港口備件智能化倉儲系統(tǒng)中起重設(shè)備的選擇及應(yīng)用,結(jié)合起重設(shè)備電控系統(tǒng)的發(fā)展方向,分析其在港口備件倉儲系統(tǒng)中的前景 1背景 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,現(xiàn)代化港口中各種設(shè)備及技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,自動化程度越來越高。通常散貨港口的工藝流程比較復(fù)雜,涉及到的系統(tǒng)多、設(shè)備多、技g要求高。港口設(shè)備一般要求能夠連

3、續(xù)作業(yè),一旦出現(xiàn)故障停機,時間越長經(jīng)濟損失越大。在現(xiàn)代化港口的管理工作中,設(shè)備的維修與管理是保證設(shè)備運行效率和安全的基本條件,各大港口企業(yè)高度重視,因而突顯了港口設(shè)備備品備件在港口運行過程中的重要性 港口設(shè)備備品備件要求專業(yè)性和及時性,通過建立港口備件智能化倉儲系統(tǒng),滿足港口設(shè)備維修對備品備件的需求,縮短響應(yīng)周期,提高工作效率 2總體工藝設(shè)計 港口備件智能化倉儲系統(tǒng)是將智能倉儲系統(tǒng)運用到港口備件的存儲上,針對于港口備件的特點,選擇合適的存儲方式和設(shè)備,制定合理高效安全的管理調(diào)度策略。典型的倉儲系統(tǒng)主要由貨物儲存系統(tǒng)、貨物存取和傳送系統(tǒng)、控制和管理等三大系統(tǒng)組成,還有與之配套的供電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)

4、、消防報警系統(tǒng)、稱重系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等。廣義上說,港口的集裝箱堆場智能化管理也屬于智能倉儲的一方面,而針對港口備件的智能倉儲,主要是自動化立體倉庫、垂直升降智能貨柜等,以及條碼技術(shù)、ERP系統(tǒng)、GPS/GIS、RFID等技術(shù)的使用 起重設(shè)備在貨物傳送中起著重要的作用。港口設(shè)備的備品備件,大到電機、機械結(jié)構(gòu),小到螺絲、墊片,存儲的要求各不相同的。對于大型的設(shè)備,需要用到的起重設(shè)備一般是傳統(tǒng)的電動葫蘆、橋式起重機等。對于小型設(shè)備,運用不同的包裝運輸容器,能夠存儲在自動化立體倉庫中,起重設(shè)備主要是堆垛起重機 3主要起重設(shè)備介紹 起重設(shè)備是一種以間歇的作業(yè)方式對物料進行起升、下降和水平移動的裝卸機械設(shè)備

5、,以滿足貨物的裝卸、轉(zhuǎn)載等作業(yè)要求。起重運輸設(shè)備貫穿著倉儲系統(tǒng)的整個工藝流程,貨物入庫運輸至指定存放位置,再從存放位置取出,都是由起重運輸設(shè)備執(zhí)行的。前面提到了針對不同類型的貨物,存儲要求不同,起重設(shè)備的需求也不盡相同,常見的起重設(shè)備主要有懸掛式起重機、橋式起重機和堆垛起重機等。在備件倉儲中使用的起重設(shè)備主要參數(shù)有起重量、起升高度、跨度、起升速度、運行速度、生產(chǎn)率、工作級別等 3.1電動葫蘆 3.1.1主要特點 電動葫蘆是一種特種輕小型起重設(shè)備,電動葫蘆具有體積小,自重輕,操作簡單,使用方便等特點,在倉儲場所有著廣泛的應(yīng)用。起重量一般為0.180噸,起升高度為330米,工作級別為M3/M4 電

6、動葫蘆結(jié)構(gòu)緊湊,將電動機、制動裝置和運行小車等結(jié)構(gòu)集成為一個整體,采用機電一體化設(shè)計。電動葫蘆起重量有限,水平移動在橫梁的范圍內(nèi),主要是由線控、遙控等人工手動操作,一般無精確定位要求 3.1.2實際應(yīng)用 因為電動葫蘆的起重量局限及自動化智能化程度較低,在港口備件智能化倉儲系統(tǒng)中并非主要的起重設(shè)備,更多是在其他起重設(shè)備不適用的情況下,作為橋式起重機與堆垛起重機的補充,通過人工控制進行貨物起重運輸?shù)墓ぞ?3.2橋式起重機 3.2.1主要特點 橋式起重機是橫架于倉庫、料場上空進行物料吊運的起重設(shè)備,依靠起升機構(gòu)和在水平面內(nèi)兩個相互垂直方向移動的運行機構(gòu),能在矩形場地及其上空作業(yè),是一種廣泛使用的起重

7、運輸機械。它具有承載能力大,工作可靠性高,制造工藝相對簡單等優(yōu)點 橋式起重機一般由大車運行機構(gòu)、起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)組成,具有獨立的電控系統(tǒng),設(shè)有司機室。起升機構(gòu)用來垂直升降物品,小車用來帶著載荷作橫向移動,以達到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成的三維空間里做搬運和裝卸貨物用,其額定起重量可到500噸。橋式起重機相對于電動葫蘆,起重量、跨度等參數(shù)都較大,工作級別較高 3.2.2實際應(yīng)用 橋式起重機在倉儲系統(tǒng)中,主要用來運輸噸位高的貨物,運用吊具,進行大型設(shè)備或整裝貨物的裝卸。橋式起重機需要根據(jù)倉儲場所的實際需要、建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計、安裝,并不是所有的倉儲場合都適合配備橋式起重機 通過起重量等需求,計算

8、輪壓,結(jié)合建筑結(jié)構(gòu),確定是否需要配備橋式起重機、以及橋式起重機的具體參數(shù)。根據(jù)智能化的需要,橋式起重機的控制能夠?qū)崿F(xiàn)無人化、遙控操作,起升機構(gòu)、大車運行機構(gòu)、小車運行機構(gòu)都能夠?qū)崿F(xiàn)精確定位 3.3堆垛起重機 3.3.1主要特點 堆垛起重機是用貨叉或串桿攫取、搬運和堆垛以及從高層貨架上存取單元貨物的專用起重機。它是一種倉儲專用設(shè)備,主要分為橋式堆垛起重機和巷道式堆垛起重機兩種。針對于倉儲系統(tǒng)的特點和要求,堆垛起重機的自動化程度一般較高。 橋式堆垛起重機是在橋式起重機的基礎(chǔ)上結(jié)合叉車的特點發(fā)展起來的一種機械設(shè)備。在從小車懸垂下來的剛性立柱上有可升降的貨叉,立柱可繞垂直中心線性轉(zhuǎn)動,因此貨架間需要的

9、巷道寬度比叉車作業(yè)時所需要的小。這種起重機支承在兩側(cè)高架軌道上運行,除一般單元貨物外還可堆運長物件。立柱可以是單節(jié)或多節(jié)伸縮式。單節(jié)立柱結(jié)構(gòu)簡單、較輕,但不能跨越貨垛和其他障礙物,主要適用于有貨架的倉庫。多節(jié)伸縮式一般有24節(jié)立柱,可以跨越貨垛,因此也可用于單元貨物直接堆碼成垛的無架倉庫。額定起重量一般為0.55噸,有的可達20噸,主要用于高度在12米以下、跨度在20米以內(nèi)的倉庫 巷道式堆垛起重機專用于高架倉庫,有軌巷道堆垛起重機是隨著立體倉庫的出現(xiàn)而發(fā)展起來的專用起重機。堆垛機是立體倉庫中最重要的起重運輸設(shè)備,是代表立體倉庫特征的標志。采用這種起重機的倉庫高度可達45米。起重機在貨架之間的巷

10、道內(nèi)運行,主要用于搬運裝在托盤上或貨箱內(nèi)的單元貨物;也可開到相應(yīng)的貨格前,按出庫要求揀選貨物出庫。巷道式堆垛起重機由起升機構(gòu)、運行機構(gòu)、控制系統(tǒng)和機架等組成。機架有一根或兩根立柱,貨臺沿立柱升降。貨臺上的貨叉可以伸向巷道兩側(cè)的貨格存取物品,巷道寬度比貨物或起重機寬度大1520厘米。起重量一般在2噸以下,最大達10噸。起升速度為1525米,分,有的可達50米份。起重機運行速度為60100米份,最大達180米份。貨叉伸縮速度為515米/分,最大可達30米/分 3.3.2實際應(yīng)用 堆垛起重機是整個自動化立體倉庫的核心設(shè)備,也是智能化倉儲系統(tǒng)的重要組件。通過手動操作、半自動操作或全自動操作實現(xiàn)貨物的運

11、輸 根據(jù)倉儲的需要,結(jié)合立體倉庫的設(shè)計,確定堆垛機的形式、參數(shù)。根據(jù)倉庫的流量要求,計算出堆垛機的水平速度、提升速度及貨叉速度。根據(jù)要求和需要選定堆垛機的定位、通訊方式,配置可高可低,視具體情況而定 運用堆垛起重機能夠?qū)崿F(xiàn)高速堆垛,自由位置設(shè)定,無中斷的連續(xù)堆垛。減少人工參與,提高生產(chǎn)效率 4起重設(shè)備與智能化倉儲管理的接口 4.1起重設(shè)備控制系統(tǒng) 所有的起重設(shè)備都有控制系統(tǒng),通過控制系統(tǒng),可以改變起重機的運動特性,實現(xiàn)各機構(gòu)的起動、變速、變向、制動、停止,從而完成起重機的工作任務(wù) 如橋式起重機、堆垛起重機,早期都需要配置司機室,通過人工操作控制系統(tǒng),實現(xiàn)起重機的控制。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,自動監(jiān)

12、控、自動跟蹤、檢測智能化、高效自動定位運行,起重設(shè)備從司機在司機室操作,逐步實現(xiàn)遙控操作,甚至是現(xiàn)場無人化操作 4.2管控一體化 智能化倉儲管理系統(tǒng)是物流輸送的核心,通過倉儲量、庫位等數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型,不斷優(yōu)化算法、模型,使得物流輸送的智能化水平越來越高。何時、何地存取何種貨物,智能化倉儲管理系統(tǒng)發(fā)出管理命令,起重設(shè)備可以直接接受命令,通過其控制系統(tǒng),實現(xiàn)自動存取。智能化不僅是通過出入庫管理、優(yōu)化算法、大數(shù)據(jù)分析來實現(xiàn)的管理智能化,還包括控制的自動化??刂葡到y(tǒng)化由管理系統(tǒng)對起重設(shè)備的控制來實現(xiàn),是實現(xiàn)智能化倉儲不可或缺的環(huán)節(jié) 管理系統(tǒng)下達將貨物將A處貨物運載至B處的命令,起重設(shè)備的控制系統(tǒng)將命

13、令轉(zhuǎn)化為起升機構(gòu)、行走機構(gòu)的位移,通過行走認址器、提升認址器等定位系統(tǒng),結(jié)合安全保護裝置,以特定的速率運行至目標位置存取,實現(xiàn)起重設(shè)備運行的自動化、智能化 5起重設(shè)備電控系統(tǒng)的發(fā)展 隨著科技的發(fā)展,越來越多的先進技術(shù)逐漸在起重設(shè)備的電控系統(tǒng)中使用。起重設(shè)備由最早的人工滑輪,到如今各式大型起重機械。電控系統(tǒng)以電機調(diào)速起動來說,從較早的轉(zhuǎn)子切電阻到變頻器的使用,多傳動技術(shù)、交流伺服電機等等各種新技術(shù)的使用,系統(tǒng)的穩(wěn)定性也大大提高。定位從人工觀察,到接近開關(guān)、刻度標尺、射頻識別定位,技術(shù)不斷發(fā)展中,生產(chǎn)效率不斷提高。操作控制由傳統(tǒng)的繼電器硬線聯(lián)鎖,到單片機、PLC,DCS與集中控制相結(jié)合 起重設(shè)備電控系統(tǒng)向著精確控制、節(jié)能環(huán)保的大方向l展,自動

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