Moderní dopravníkové systémy pro neustále se rozvíjející online obchod
- Oblast výrobků:
- Control
Dopravníkové systémy jsou již desetiletí neoddělitenou součástí skladového a logistického provozu. Dopravníkové systémy byly tradičně řízeny jedním nebo několika centrálními a dodatečnými lokálními skříňovými rozvaděči, přičemž kabeláž pro řízení, napájení a síť byla vedena přímo do hlavních řídicích rozvaděčů.
V centrálním hlavním skříňovém rozvaděči se nacházela jednotka PLC, rozvod energie a ochranné vypínání pro jednosměrné motory na pohon přepravních válečků. Konečným výsledkem byly rozsáhlé kabelové trasy, které distribuovaly velké jednosměrné proudy na ještě větší vzdálenosti. Z dnešního hlediska je to spíše zastaralý způsob, jak vyrábět dopravníky k odbavování balíků.
Moderní logistická centra nyní čelí výzvě spočívající v tom, že díky neustále se rozvíjejícímu online prodeji musejí dodávat stále více produktů ve stále kratší době. To znamená, že je nutné více rychlejších dopravních systémů a že modernizace často musí probíhat v rámci stávající infrastruktury logistických center.
Dopravníky balíků běžně využívají válečkové dopravníky s jednosměrným motorem pro efektivní přemístění a třídění balíků. Moderní přístup k řízení dopravníků spočívá v lokálním napájení jednosměrným proudem. Výzvou je však místo. Inženýři automatizace potřebují možnost k umístění vysokého jednosměrného proudu a odpovídajících ochranných zařízení v blízkosti válečků s jednosměrným proudem.
Na tento účel vyvinutá nová architektura řídicí jednotky se skládá z hlavního skříňového rozvaděče, ve kterém jsou umístěny jednotky PLC a některé regulátory. Lokální rozvody energie, řízení a ochranný obvod jednosměrných motorů pro válečky se nacházejí v malé spínací skříňce pod dopravníky. Výběr komponentů pro tyto lokální řídicí jednotky je rozhodující z důvodu velmi omezeného prostoru. Každý váleček poháněný jednosměrným motorem obvykle vyžaduje 2 A při DC 24 V. To znamená, čím více válečků je možné lokálně ovládat, tím lépe.
To je určeno veličinou dostupného jednosměrného napájení napájecího zdroje. Běžné jsou napájecí zdroje s výstupy 40 A při DC 24 V, za kterými následují MCB (miniaturní ochranné výkonové vypínače) a/nebo výkonové jističe MCB a stykače pro ochranu a regulaci přepravních válečků poháněných jednosměrným motorem.
Všechny tyto rámcové podmínky však způsobují potenciální problémy s teplem. Teploty ve spínacích skříňkách se zvyšují na více než 60 °C, což v některých případech částečně výrazně snižuje životnost komponentů. To lze napravit napájecím zdrojem s účinností 90 % nebo více. To může pomoci výrazně snížit ztrátu energie ve spínací skříňce.
Tím však vzniká další problém: Běžně jsou moderní napájecí zdroje 40 A DC 24 V široké více než 120 mm, starší napájecí zdroje mají dokonce šířku 270 mm a více. To vede k velkým problémům s prostorem ve spínací skříňce se šířkou 600 mm.
Nové dostupné napájecí zdroje od společnosti LÜTZE, které dodávají 40 A DC 24 V, mají šířku pouze 81 mm, což značně zlepšuje situaci. Kombinace vysoké účinnosti a úzké šířky umožňují maximalizovat počet ovládatelných přepravních válečků poháněných jednosměrným motorem.
Motory instalované ve válečcích jsou induktivní jednosměrné zátěže, které při startu tahají velké proudy. Překročí-li se maximální intenzita proudu u starších napájecích zdrojů, pokusí se chránit přepnutím do režimu „crowbar“ nebo „hiccup“, čímž se napájení vypne. Nové dostupné napájecí zdroje od společnosti LÜTZE mají funkce „Power Boost“, které obvykle umožňují dodávat další kapacitu 50 % v určitém časovém období - například 40 A napájení může dodávat 60 A na 5 sekund. To může umožnit použití několika jednosměrných motorů přepravních válečků v závislosti na spouštěcích a nepřetržitých proudech, délkách vedení a dalších faktorech.
Přepravní válečky poháněné jednosměrným proudem jsou obvykle chráněny a ovládány spínači a stykači. Spínače mají běžně vypínací charakteristiku typu D, aby se vyrovnaly s vysokými startovacími proudy motorů a aby se zabránilo následnému nesprávnému vypnutí. Na ochranu obvodů obvykle vyžadují 10 až 15 násobek jmenotivého proudu. Pokud je namontován 2 A MCB, je v tom případě pro spuštění spínače potřebný proud minimálně 20 A. Při plném zatížení a dokonce i u nejnovějších napájecích zdrojů se může napájení vypnout ještě před spuštěním spínače, což je více než ideální!
V nejhorším případě může být takové přetížení spojeno s chybným proudem 1 A, který je veden obvodem. To může být případ přepravního válečku, který je nejvíce vzdálený od řídicí jednotky, například pokud poškozený kabel vytváří vysokou vlnovou impedanci, která se dostává k MCB a napájecímu zdroji neidentifikována. Možné katastrofické následky je asi snadné si představit.
Pro vyřešení těchto problémů byly vyvinuty elektronické pojistky, jako například box LOCC LÜTZE, které podporují novou generaci napájecích zdrojů a poskytují správnou úroveň ochrany. Box LBCC pokrývá systémy 12, 24 a 48 V DC zařízení, s volitelným proudovým rozsahem (obvykle 1 až 10 A) a dokáže detekovat chybné proudy 1 mA. K dispozici jsou charakteristiky, které simulují křivky pro MCB, aby pokrývaly různé typy zátěže - například typ D pro válečky poháněné jednosměrným motorem. Elektronická kontrola zátěže, box LOCC, je rovněž vybavena stavovými výstupy a dálkovou údržbou. Některé modely poskytují údaje v reálném čase, které lze zpřístupnit v průmyslových sítích 4.0 a jsou dálkově přepínatelné. Boxy LOCC jsou kromě toho menší než MCB, což šetří místo. Tato úspora místa je v konečném důsledku možná tím, že box LOCC je možné použít k ovládání přepravního válečku s jednosměrným motorem, na základě čehož není více nutné používat stykač.
Celkově lze konstatovat, že kombinace extrémně štíhlých napájecích zdrojů LÜTZE s vysokou účinností a inteligentního monitorovacího systému proudu s krabicí LOCC dokáže vyřešit všechny výše uvedené problémy s prostorem a horkem a navíc umožňuje ovládat výrazně více motorizovaných válečků v jedné spínací skříňce.
Phil Murby, Product Market Manager Control ve společnosti LÜTZE, Anglie