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菲尼克斯电气WLAN技术在自动化立体仓库的应用

菲尼克斯电气WLAN技术在自动化立体仓库的应用

摘要:本文介绍了菲尼克斯电气有限公司在自动化物流仓库中的一种解决方案。通过菲尼克斯自动化的WLAN产品的解决方案,为物流行业中的移动设备提供了简单、全面的控制方式。体现了菲尼克斯无线产品在物流行业中的应用特点,以及无线技术在物流行业中的应用前景。

关键词:WLAN,自动化立库,菲尼克斯电气,穿梭车、堆垛机

一、 前言
《现代物流业调整和振兴规划纲要》着眼于行业的长远发展,促进物流行业长期健康、有序的发展。当前需要加快发展现代物流,建立现代物流服务体系,以物流服务促进其他产业发展。自动化立体仓库是现代物流系统的主要组成部分,广泛应用于各个领域。

在自动化立体仓库中,信息数据的通讯技术是关键技术之一。通讯技术关系到整个自动化立体仓库控制系统、底层控制系统和上位管理系统之间的数据传输的可靠性。

菲尼克斯电气有限公司是电气连接和电气接口、工业自动化领域的领先制造商。产品范围涉及多个应用领域的高级组件、系统和服务。包括从组合接线端子到接口技术,从PCB连接技术到工业系统自动化硬件和软件的解决方案。

菲尼克斯电气产品为物流行业的控制系统提供全面的、可靠的解决方案。应用涉及汽车、烟草、食品制造、制药、港口等众多行业的物流工艺系统。

二、 应用需求描述
自动化立体仓库是现代物流系统快速发展的一个标志。立体仓库一般由巷道堆垛起重机,高层货架,入出库输送机系统,自动控制系统,周边设备和计算机仓库管理系统等组成。

其中有非常多的移动设备,例如直线往复穿梭车、环形穿梭车、巷道堆垛机、悬挂式输送机、AGV小车等。当前这些移动设备的控制方式多为拖缆式、滑束线、红外线串口方式等几种通讯方式。以上几种方式均存在以下问题:

拖缆式:施工复杂;维护成本高;不安全,影响生产;

滑束线:施工复杂;成本高,信号线缆受限;

红外线传输方式:只能直线传输,无法解决转弯及环形设备通讯。

因此自动化立体仓库控制系统中需要新的通讯方式,来解决以上问题,提供安全、可靠、方便维护安装、适用于整个控制系统的网络形式。

三、 解决方案
无线以太网技术作为新一代的通讯传输方式,已经广泛的应用于各个领域。它具有网络安装简单、降低安装成本、网络维护简单灵活等特点。

无线以太网的无线基础设备主要包括:无线接入点(AP)、网桥和终端(EC)。

根据现场应用需求,确定整体网络结构采用无线通讯方式。

立库的巷道堆垛车控制系统WLAN结构图如下:

方案说明:
1、 在巷道的两端分别布置WLAN接入点(FL WLAN 24 AP 802-11),相邻接入点采用不同的通讯通道。避免通讯信号的干扰。控制系统通过以太网接入无线网络。

2、 在堆垛车上,将控制系统通过以太网方式接入WLAN终端设备(FL WLAN 24 EC 802-11)。控制系统或分布式远程子站通过以太网接入无线网络。

由于立库货架的影响,当货物堆放较多时会对无线信号有遮挡和减弱。因此在每一个巷道均布置一个接入点,解决堆垛车在巷道内的通讯。巷道之间采用“Z”形分布,避免无线信号之间的干扰。具体施工布置方案可根据现场实际应用情况进行调整。

穿梭车控制系统解决方案,结构图如下:

方案说明:
1、 在控制系统的地面控制中心布置WLAN接入点(FL WLAN 24 AP 802-11),控制系统及数据采集处理系统均通过以太网接入无线网络。

2、 每台穿梭车上布置WLAN终端(FL WLAN 24 EC 802-11),控制系统或分布式远程子站通过以太网接入无线网络。

地面控制中心的WLAN接入点信号需要覆盖穿梭车活动区域,如穿梭车活动范围超出覆盖,可布置WLAN接入点进行漫游,完成无线信号的全部覆盖。

四、 与传统通讯方式的对比
早期的通讯方式多采用拖缆设备与设备一起高速运行,施工工作量大,线缆拉扯折叠容易发生安全故障。信号也容易受到周边设备的干扰。红外线通讯方式只能采取直线点对点的安装形式,无法灵活的改变和扩展系统功能。

无线网络通讯技术的发展应用,使工业控制现场不再局限于点对点的直线通讯方式。在无线网络通讯中,根据需要的覆盖面积,选择相应的WLAN接入点的数量及位置。然后无线通讯设备和WLAN终端在覆盖范围内,可灵活变动安装位置,移动设备在高速移动工作中仍可以保持可靠稳定的网络连接。另外,现场的调试维护人员也可方便的通过手持移动设备,在现场的任何位置对设备进行调试、监控等工作。

五、 方案主要产品介绍
菲尼克斯电气IP65的WLAN产品特为恶劣环境中的应用而设计。模块拥有结实的外壳,符合IP65防护等级,可抵抗剧烈震动和冲击,有效防止EMC干扰,工作温度范围宽广。另外该产品还包括如下卓越性能:

— 双波段接收器:802.11 b/g(2.4GHz波段)和802.11 a/h(5GHz波段)
— 支持当前最高的安全标准IEEE 802.11i,具有最高的安全等级
— 可显示接受和噪音级别,以及用于确定天线最佳方向的数据,具有强大的诊断功能
— 通过客户设定的优先规则区分网路流量优先级,为具有高优先级的数据保证最大的数据吞吐量
— 接入点(AP)监控与终端(EC)的链接,当链接断开时,向可视化系统发送消息,具有高可靠性
— 支持802.11d生成树协议
— 可通过标准网络浏览器的HTTP访问
— 天线可更换,品种多样化,在反射环境下确保可靠的无线传输


WLAN IP20接入点:
— 双波段接收器:802.11 a/b/g(2.4GHz和5GHz)
— 可更换式天线(MCX-孔式)
— 温度范围:0℃~+65℃
— IP20防护等级
— 控制柜内安装设计紧凑
— 具有接入点(AP)、多点桥接和终端(EC)适配器3种工作模式
— 中继器模式可扩展范围

另外,菲尼克斯电气还提供多种网络通讯方式。Bluetooth(蓝牙)无线通讯产品、无线I/O、WLAN串行端口适配器等。产品的多样性,保证了菲尼克斯电气可以为客户提供多种多样的满足现场应用的最适合的解决方案。

六、 总结
经过多个项目的实践应用,无线网络技术可以有效的提高物流行业自动化立体仓库的通讯连接可靠性。无线方案具有安装简单方便,维护方式灵活,信息交互高速等优点。菲尼克斯电气为物流行业提供了又一个可靠、稳定、高效的工业生产现场的应用解决方案。

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