工業(yè)以太網(wǎng)在物流行業(yè)自動化的應(yīng)用

在目前物流行業(yè)自動化，各類工業(yè)自動化設(shè)備間的聯(lián)網(wǎng)和通訊，用工業(yè)以太網(wǎng)替代過去的現(xiàn)場總線，已成為一種發(fā)展趨勢并已經(jīng)大量在應(yīng)用了。主流工業(yè)以太網(wǎng)比如Profinet、Ethernet/ IP、CC-link IEF Basic、POWERLINK和EtherCat等，用戶在選用工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品時(shí)，經(jīng)常會遇到如何選擇這些信號的問題：“哪個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)更好用?”或者“哪個(gè)是發(fā)展主流?”的爭論，其實(shí)真實(shí)做項(xiàng)目的工程師不必糾結(jié)“哪個(gè)更好”這樣的比較，而是針對不同的實(shí)際應(yīng)用場景，選擇最適用的工業(yè)以太網(wǎng)信號。

工業(yè)以太網(wǎng)各種協(xié)議中，Profinet、Ethernet/ IP、CC-link IEF Basic等等的特點(diǎn)是以PLC控制器為主，連接設(shè)備數(shù)量多、種類多，應(yīng)用場景主要是PLC連接較大規(guī)模的通用自動化控制系統(tǒng)，其中要包括了視覺和其他開關(guān)類的傳感器，包括了變頻電機(jī)、伺服電機(jī)、液壓執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器等等多種類執(zhí)行器的控制，控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)量可以通過以太網(wǎng)交換機(jī)擴(kuò)展;而EtherCat主要是應(yīng)用在伺服控制為主的運(yùn)動控制系統(tǒng)，一般做到64軸，范圍就要略小了。EtherCat更適合單一性的伺服控制。

而在物流自動化，較多的自動化應(yīng)用場景中，控制系統(tǒng)以PLC控制器為中心的多種類執(zhí)行器自動化控制。例如：西門子S7-1200和S7-1500PLC，是以Profinet為通信，羅克韋爾、施耐德、歐姆龍等品牌PLC以Ethernet/IP為主的工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用，三菱品牌PLC例如5U則以CClink-IEFbasic為工業(yè)以太網(wǎng)通信應(yīng)用。這些PLC都已經(jīng)內(nèi)置了工業(yè)以太網(wǎng)接口，可以通過交換機(jī)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)“一網(wǎng)到底”和“一網(wǎng)上云”，實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。?

所以，在物流自動化應(yīng)用中，基本上是跟著所選的PLC而選用什么協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)，例如物流行業(yè)常用的S7-1200PLC，就是選用了Profinet。

在物流自動化行業(yè)，比如RGV小車式柔性自動線、雙伸位伸縮貨叉、堆垛機(jī)等等應(yīng)用，仍然是以PLC作為通用控制系統(tǒng)，可兼容控制包括伺服電機(jī)、變頻電機(jī)、液壓或氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如果是西門子PLC，在用到絕對位置定位或多點(diǎn)同步控制，就會用到profinet接口的多圈絕對值編碼器。物流自動化對位置控制有可靠性安全性要求的，以及在多執(zhí)行器同步聯(lián)動控制要求的，就必須要使用真絕對值多圈編碼器，在選型設(shè)計(jì)上首先就要保證自動化的可靠性、安全性。

下面就是一個(gè)西門子1200PLC通過profinet與多個(gè)絕對值多圈編碼器通訊的教程。

物流現(xiàn)場典型應(yīng)用的案例

伸縮叉在物流行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，其中雙電機(jī)伸縮叉在裝卸貨物時(shí)可能因托盤貨物載重不均勻?qū)е码p電機(jī)無法同步，就需要在雙電機(jī)端各安裝一個(gè)多圈絕對值編碼器來保證伸縮叉臂的同步性。采用工業(yè)以太網(wǎng)連接構(gòu)架，PLC通過工業(yè)交換機(jī)可以連接到多個(gè)編碼器傳感器信號，以滿足多個(gè)數(shù)字伸縮叉設(shè)備管理的需求，可應(yīng)用于多電機(jī)伸縮叉的同步聯(lián)動位移，幫助伸縮叉不僅作用于水平位移，包括X方向和Z方向位移都可進(jìn)行實(shí)時(shí)同步聯(lián)動，還可Y方向分段式推進(jìn)，配合高密集型的四向穿梭式貨架及倉儲管理系統(tǒng)，可有效提高伸縮叉裝卸效率，大大節(jié)約倉庫占地成本及人工成本。

本文作者：殷銘敏、戴旭，上海精浦機(jī)電有限公司資深編碼器應(yīng)用工程師，有超過十年以上的為物流自動化、起重自動化、工程機(jī)械自動化、水利自動化等現(xiàn)場應(yīng)用技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，包括參與完成數(shù)項(xiàng)國家超級工程重點(diǎn)項(xiàng)目的絕對值編碼器技術(shù)服務(wù)。

審核編輯：湯梓紅