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如何升级控制和网络架构

由迈克·桑特|2021年3月31日

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EuroSort-Beckhoff-1公司

Gap公司通过采用EuroSort的分盘分拣解决方案,将其位于纽约菲什基尔的配送中心的订单履行准确率提高了2%,避免了数千次昂贵的退货。

2017年,当服装零售商Gap Inc.需要重新设计其位于纽约的Fishkill配送中心时,该公司将这项工作交给了EuroSort。Gap公司还要求在假日购物季前有限时间内完成全面检修。这就需要快速高效的自动化技术来处理复杂的供应链。

虽然许多物料处理和内部物流过程已被广泛接受的最佳做法,许多挑战仍然存在。其中一个问题涉及到被称为“不可传送”的物品——通常是小而轻的,形状灵活、圆润的物品。由于Gap配送中心运送大量的服装和配饰,这些商品总是呈现出独特的挑战。有效地运输不可输送物是物料处理和分拣系统的一个持续挑战,特别是在电子商务应用中。

EuroSort可以将更多的目的地与易于维护和操作的分拣机放在同一足迹中,成本大大低于承诺相同吞吐量的竞争产品。”因此,实现新型分体式托盘分拣机的自动化和控制系统的技术要求非常高,”EuroSort运营副总裁Scott Fry说。

为了减少设备占用,EuroSort将网络架构和I/O系统作为改进领域,因为该公司的分拣机非常庞大,长达数百英尺。对于EuroSort来说,遗留网络和大多数工业以太网系统无法有效地连接客户需要的广泛分布网络上的现场设备,这使问题更加复杂。网络的循环时间也受到限制,特别是当传感器阵列安装在200英尺远的地方时。

“因为大多数可用的I/O系统依赖于一个低性能的子总线作为背板来连接硬件模块,就像我们之前的供应商一样,我们不能仅仅通过电线来连接分布式I/O模块。我们必须把这些设备从头到脚连接到一个主面板上,”EuroSort咨询控制工程师杰夫•泽尔表示。“在对现代工业以太网系统进行了大量研究之后,我们的注意力转向了EtherCAT。EtherCAT协议及其所有特性通过I/O硬件背板保存到整条线路的所有单独终端,这一简单事实立即抵消了这些限制。”

EuroSort-Beckhoff-4公司

EtherCAT工业以太网为EuroSort的内部物流解决方案提供了显著的优势,特别是Beckhoff现场安装的EtherCAT箱模块。

由于灵活的拓扑特性和使用IP67设备安装和IP20 DIN导轨安装硬件远距离分配I/O的能力,EtherCAT工业以太网系统自2013年以来一直是EuroSort网络标准。EtherCAT还因其与其他仍在现场使用的协议(如Ethernet/IP、PROFINET、DeviceNet、PROFIBUS和as接口)的接口能力而被选中。

Zerr表示:“我们经常需要与其他制造商的新旧设备进行连接,因此我们利用了Beckhoff Automation的EtherCAT网关,在任何需要的地方建立连接。”“这促使贝克霍夫更仔细地研究控制硬件,这后来成为我们的标准。”

新的控制和网络架构立即面临一些挑战EuroSort项目。新分离式托盘分拣机的一个试点应用有大约600个目的地和超过400个托盘。它还需要超过2000个I/O点,这些点通过EtherCAT联网。随后的分选盘应用程序要大得多,有超过11000个I/O点。EuroSort利用高密度(HD) EtherCAT终端,可在12毫米的机箱中提供多达16个通道。现场安装的EtherCAT Box模块也被证明有助于减少成本、空间和材料,否则需要大量的外壳来容纳I/O站。EtherCAT I/O连接了分类器中的许多设备,如传感器、螺线管和变频驱动器(vfd)。Fry说:“这种全包式连接为我们的客户带来了更低的成本和更小的设备占地面积。”

EuroSort使用TwinSAFE技术,在配备了控制的每个分拣机网络机器安全装置。TwinSAFE I/O和Safety over EtherCAT (FSoE)覆盖了多个e-stops和拉绳,横跨物料处理线。Zerr说:“你拥有的安全设备越多,它们分布得越广,网络安全就越有意义。”“当EuroSort客户需要添加安全功能时,无论设备需要放在哪里,都可以轻松添加。我们还获得了内置EtherCAT诊断的额外好处,因此TwinSAFE很有意义。”

Beckhoff自动化有限责任公司物料处理和内部物流经理Doug Schuchart表示:“EtherCAT技术在内部物流领域持续显著增长的一个主要原因是,对网络规模和拓扑结构没有限制。”

EuroSort-Beckhoff-5公司

来自Beckhoff的DIN导轨安装CX2040嵌入式pc为EuroSort提供了快速材料处理应用所需的内存、存储和处理能力。

今天,EuroSort依赖于紧凑的CX2040嵌入式PC,配备2.1 GHz Intel Core i7四核处理器和4gb RAM,在一台设备上运行PLC、安全和HMI。EuroSort将嵌入式pc连接到7英寸的紧凑CP2907控制面板。屏幕显示HMI。对于本地数据存储,CX2040还支持最大容量为160gb的CFast存储卡。为了保持紧凑的占地面积,这种DIN导轨安装自动化控制器的尺寸仅为144 x 99 x 91毫米,并与EtherCAT终端系统有一个背板连接。这保留了协议到每个I/O点和返回到主控制器的全部性能和功能。

EuroSort分离式托盘分拣机的所有方面的编程,包括PLC、安全性和高层通信,都是在twincat3工程环境中进行的。“TwinCAT 3为传统的PLC程序员和面向计算机科学的程序员提供了很好的工具组合,”Zerr说。“如果需要,工程师可以继续使用阶梯逻辑编程,但很多人看到了结构化文本和功能块的优势。此外,与Visual Studio的TwinCAT 3集成也为EuroSort带来了好处。Team Foundation Server帮助我们的编程团队在代码上协作,保持组织,并跟踪所有项目修订和更改。”

在过去的几年里,EuroSort已经根据CPU需求迁移到不同的Beckhoff嵌入式PC上,但仍然能够在相同的免费TwinCAT 3工程环境中进行所有的编程。

考虑到非输送设备、减少设备占地面积和更高的系统性能,EuroSort分离式托盘分拣机的优势已经为Gap公司积累起来。该公司实现了100%的扫描速度,提高了基于PC和ethercat的分类器的准确性。盖普公司(Gap Inc.)在一个新的配送中心开始使用EuroSort分拣机后,订单配送精度提高了2%。

贝克霍夫
www.beckhoffautomation.com


申请依据:以太网-电缆•集线器•交换机
标记:贝克霍夫自动化

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