Описание проекта
Крупный логистический центр электронной коммерции в провинции Чжэцзян — с общей складской площадью примерно 85 000 м² и суточной пропускной способностью по обработке посылок 800 000 единиц — находился в процессе пусконаладки оборудования автоматизированной сортировки и конвейерной инфраструктуры второй очереди. Проектом предусматривалась полностью интегрированная система приводов конвейеров, охватывающая входные приемные линии, поперечные сортировщики, спиральные конвейеры, телескопические ленточные загрузчики и исходящие линии отправки на четырех этажах склада.
Главная инженерная задача заключалась не просто в приводе отдельных конвейеров изолированно — необходимо было обеспечить точную синхронизацию множества приводов на взаимосвязанных конвейерных участках, где расхождение скоростей между соседними ленточными сегментами приводит к накоплению посылок, заторов, повреждению грузов и, в конечном итоге, к остановкам сортировочной системы в пиковые периоды эксплуатации. Предыдущая установка первой очереди, использовавшая обычные пускатели звезда-треугольник, неоднократно испытывала остановки линий в пиковые периоды пропускной способности именно из-за этих проблем. Заказчик требовал решение на базе ПЧ, которое могло бы гарантировать плавное синхронизированное управление скоростью по всей цепочке материального потока с полной интеграцией в систему управления складом (WCS).
Решение
Компания Goalliance спроектировала комплексную систему управления ПЧ конвейеров, охватывающую 186 индивидуальных точек привода на объекте, организованных в двенадцать зон шкафов управления, размещенных по всему складу для минимизации длин кабельных трасс и обеспечения изоляции неисправностей на уровне зоны.
Выбор привода и архитектура синхронизации
Основные сортировочные и магистральные конвейерные линии — где точность синхронизации наиболее критична — были оснащены преобразователями частоты серии ABB ACS550 в архитектуре ведущий-ведомый по заданию скорости. Один ведущий привод в каждой конвейерной зоне получает задание скорости от WCS, в то время как все ведомые приводы в данной зоне отслеживают задание скорости ведущего через высокоскоростную цифровую связь, поддерживая постоянство скорости ленты в пределах ±0,5% на связанных участках. Это исключает разницу скоростей между соседними лентами, из-за которой передача посылок происходит со смещением, задержками или опрокидыванием.
Приводы спиральных конвейеров
Четыре спиральных конвейера, соединяющих этажи склада, представляли особую сложность: высокие статические нагрузки при пуске из-за веса посылок, распределенных по всей длине спирали, в сочетании с необходимостью управляемого замедления для предотвращения скопления посылок на выходе из спирали. Для этих применений были выбраны преобразователи частоты ABB ACS550 с функцией форсирования момента и векторным управлением потоком, обеспечивающие высокий пусковой момент при низкой скорости для преодоления инерции статической нагрузки, а также плавное, управляемое по рампе замедление. Встроенная логика противозаторной защиты приводов автоматически снижает скорость и кратковременно реверсирует, если натяжение ленты превышает заданный порог — предотвращая механические повреждения конструкции спирального конвейера.
Приводы телескопических ленточных загрузчиков
Восемнадцать телескопических ленточных загрузчиков на исходящих автомобильных доках были оснащены преобразователями частоты серии INOVANCE MD290, сконфигурированными для координированного управления положением и скоростью — одновременно управляя скоростью выдвижения/втягивания телескопического механизма и скоростью транспортировки ленты. Регулирование скорости ленты загрузки позволяет операторам корректировать интенсивность потока в соответствии с различными размерами коробок и схемами загрузки грузовиков, снижая повреждение грузов, вызванное избыточной скоростью ленты при ручных операциях погрузки.
Результаты
- Число инцидентов с остановкой конвейерных линий в пиковые периоды пропускной способности снижено на 92% по сравнению с установкой первой очереди со звезда-треугольник
- Точность синхронизации скорости ленты поддерживается в пределах ±0,5% на всех связанных конвейерных участках
- Уровень повреждения посылок, приписываемый конвейерной системе, снижен с 0,31% до 0,04% от суточной пропускной способности
- Общая эффективность оборудования (OEE) сортировочной системы повышена с 81% до 96%
- Общее энергопотребление конвейерной системы снижено на 29% по сравнению с эквивалентной работой на постоянной скорости
- Среднее время наработки на отказ конвейерной системы (MTBS) продлено с 6,2 часа до более 47 часов
- Полный срок окупаемости инвестиций: 19 месяцев
