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皮爾磁工業自動化（上海）有限公司

摘要：在全球集裝箱運輸業務中，時間就是金錢；縮短裝載/卸載時間意味著節約成本。阿布扎比酋長國哈里發港展示了智能裝卸如何縮短貨船和集裝箱貨輪的等待時間。現代集裝箱港口的運營在本質上與復雜的生產工廠無異，正因為如此，Pilz的PSS 4000自動化系統在其久經考驗的工業環境以外得到成功應用。在極端氣候條件下，它為港口運營的各個領域實現了高效的自動化過程，并保證了安全的人機協作。

背景介紹

阿布扎比酋長國的哈里發港自開放以來業務十分繁忙，高如鐵塔的起重機，沿著兩公里長的碼頭裝載和卸載巨大的集裝箱貨輪。多功能的跨運車載著運輸容器往來于指定的中轉點。自動化堆垛機取下集裝箱并運輸到臨時儲藏點。然后根據客戶的要求，在極短的時間內將它們裝載到大型貨運卡車上。

這個現代化港口在裝卸、控制和安全領域均使用了最新技術。物流程序實現了高水平自動化；人工和自動化運輸系統相互協調；部分物流過程通過中央控制站的計算機和屏幕進行控制和監控。為確保港口不會因故障癱瘓或出現事故，需使用集成的控制、自動化和安全解決方案，以便將一切實況可視化，并在發生危險時做出適當且快速的反應。

阿布扎比起重機系統

可靠而精細的起重機自動化至關重要

哈里發港將港口的起重機自動化項目委托給了TMEIC Cooperation公司。TMEIC為自動化、驅動系統、電機和工業控制技術領域提供國際水平的解決方案。其位于美國西弗吉尼亞州羅諾克的物料運輸部門是起重機控制和港口自動化解決方案的領先供應商之一。

阿布扎比港口公司與之簽署合同，要求其提供創新、靈活的自動化及安全系統。另一個要求是可以選擇通過以太網進行安全相關通訊，并能與其他自動化設備通訊。

TMEIC決定評估其現有控制理念，并尋找一個成熟可行的安全系統，即使在極端氣候條件下也能通過以太網通訊。“TMEIC立即意識到，使用傳統技術無法達到要求。而Pilz已經因其安全解決方案而享有盛譽，于是 TMEIC根據已掌握的信息想到了Pilz的PSS 4000自動化系統。

使用SafetyNET p實現快速安全的通訊

PSS 4000負責監控碼頭邊所有起重機的安全相關功能。PSS 4000自動化系統保證了硬件和軟件組件、網絡設備以及SafetyNET p實時以太網之間的協調互動。控制功能在外圍設備上的均勻分布與轉移意味著與傳統解決方案相比，該系統可以更輕松、靈活地用于實施各種項目。不是采用集中式控制系統，而是在集中式項目中提供模塊化用戶程序。這使得整個項目的操作不僅簡單，而且實現了標準化。該系統已在工業領域的各種應用中得到廣泛證明，如今又成功應用于復雜的露天物流系統。

PSS 4000自動化系統中的 PSSuniversal PLC 控制系統

在集裝箱設施的中心部分，全部15個堆場均配備了獨立的PSSuniversal PLC控制系統，位于陸上的恒溫控制柜內。水上也有恒溫控制柜，其中配備了PSSuniversal I/O遠程站。每個PSSuniversal PLC都在監控其區域內的所有安全相關功能，例如緊急停機、安全門、位置監控、光柵和掃描儀，并能切換相應的啟用開關。同時還采用了數字量輸入和繼電器觸點形式的輸出。此外，每臺起重機均配備有PSSuniversal I/O系統。

現代化控制理念以成熟的以太網技術為基礎。所有控制組件和可視化數據均連接到玻璃纖維主干網。因此，可以從任何地方訪問所有信息。SafetyNET p實時以太網作為安全相關網絡協議，用于實現控制數據、故障安全數據和狀態的可靠交換和同步：每個堆場都配備有PSSuniversal PLC控制系統和三個IO頭模塊，它們通過安全以太網連接到控制站。操作員可以從控制站手動操作每臺起重機。為確保緊急情況下起重機可以安全停止，必須在控制站和起重機之間實現安全選擇和緊急停機信號交換。

集自動化與安全功能于同一系統

PSS 4000自動化系統處理整個系統上的安全和自動化數據：控制系統讀入所有輸入，并通過EGD協議（以太網全局數據）將狀態傳輸至更高級別控制系統。此PLC控制系統處理其控制程序，然后通過EGD協議將信息返回 PSSuniversal PLC控制系統，然后，該系統相應地切換自動化輸出。

“起初我們只想使用PSS 4000自動化系統處理安全相關信號。但是，當我們認識到這一靈活系統可以提供的多樣化選擇時，我們決定同時通過PSS 4000實施自動化I/O。這是一項意義非凡的優勢，因為我們不必再往空間本來就夠狹小的控制機柜內添加I/O模塊了。最終實現了資金和空間節約”，TMEIC的物料運輸銷售經理Javier Rizo表示。

在完成了全面測試之后，設備按時交付至運營方；自那時起，這些設備以高生產率和高可靠性順利工作至今。“PSS 4000自動化系統的表現遠遠超出了我們的預期，這項解決方案極為成功”，Javier Rizo熱切地強調。

皮爾磁中國高級技術經理許瑋

自動化博覽：皮爾磁能為物流倉儲行業提供的產品和解決方案具有怎樣的特色？核心優勢是什么？

許瑋：Pilz作為領先的自動化技術公司很早就開始為物流行業提供自動化產品。在機場物流行業，全球的空運系統每天需運輸數百萬乘客以及大量的行李，確保一切運行無誤可謂至關重要，這需要完美的配合以及絕對的安全。Pilz的PSS系統已在全球多個機場用于監控物流設備的安全運行，例如韓國仁川機場、荷蘭阿姆斯特丹史基浦機場、法國巴黎戴高樂機場、德國斯圖加特機場等。在港口物流行業，例如高度自動化的阿布扎比哈里發港，PSS 4000的靈活性顯得尤為突出。Pilz的PSS 4000系統符合ISO 13849-1最高PL e的要求以及IEC 62061最高SIL 3的要求，能夠滿足物流設備對于機械安全的應用要求。此外，該系統可以對所有安全相關功能和標準自動化功能進行監控，確保各軟硬件之間、網絡設備與實時以太網SafetyNET p程序之間的協調互動。與傳統解決方案相比，該系統使各項控制功能向外圍進行同步的分配與傳輸，因此能夠更加輕松、靈活地勝任更多項目類型。

除此之外，Pilz可以提供包含產品和服務的完整自動化解決方案，Pilz的服務涵蓋機械的整個生命周期。安全是Pilz的核心競爭力，安全是Pilz每個解決方案的組成部分，這讓Pilz有別于其他供應商。

自動化博覽：您感受到物流倉儲自動化市場正在發生著哪些變化，呈現出哪些特點？

許瑋：在中國，隨著網絡購物的快速興起，傳統的物流中心已無法滿足市場需求；另外中國的城市化已成必然的趨勢，其顯著特點是汽車停泊資源價格日趨上漲。正是因為行業前景看好，有利可圖，越來越多的資本也正在被投入到這個行業。近兩年自動立體倉儲系統發展迅速，響應市場需求，Pilz的業務也迅猛發展，客戶（例如：深圳怡豐）在全國都有分布，我們可預見更高效，更智能的物流倉儲將給Pilz帶來豐厚的回報。

自動化博覽：隨著技術的發展，智慧物流、智慧倉儲成為行業發展的熱點，國家政府也出臺多項相關政策推動相關產業的發展，您認為這對于物流倉儲自動化市場將帶來哪些機遇和挑戰，針對此皮爾磁有何戰略布局？

許瑋：隨著越來越多地集成機器人、AGV小車等應用，物流行業正面臨巨大變革。部分物流過程通過中央控制臺的電腦與屏幕進行控制與監控。為確保設備終端運轉時不發生故障或事故，就需要一套集成了控制、自動化與安全的解決方案，使一切狀況盡收眼底，并在發生危險時可以迅速做出正確應對。

未來，物流流程將高度自動化，也更加復雜，人工與非人工運輸系統無縫銜接。智能聯網是行業面臨的巨大機遇。未來的物流自動化需要能夠提供分布式智能控制，同時使數個網絡化控制系統易于管理的解決方案。利用Pilz自動化系統PSS 4000可以很好滿足這些要求。

機器人與人類的接近意味著安全性成為首要考慮因素。針對機器人安全應用，Pilz提供所需的服務、產品和系統。公司通過服務組合的形式為用戶提供支持，而且這些服務組合可以針對機器人系統生命周期的各個階段量身定制。針對機器人安全性的培訓包使得服務范圍得到進一步完善。針對AGV小車應用，Pilz的即將上市的激光掃描儀將為AGV與人之間提供可靠的防護，它可以檢測車輛路徑中的物體，即使在高速時也可提供最大的安全保障，可確保AGV及時制動而不會影響工作效率。

摘自《自動化博覽》2017年7月刊