皮尔磁工业自动化（上海）有限公司

摘要：在全球集装箱运输业务中，时间就是金钱；缩短装载/卸载时间意味着节约成本。阿布扎比酋长国哈里发港展示了智能装卸如何缩短货船和集装箱货轮的等待时间。现代集装箱港口的运营在本质上与复杂的生产工厂无异，正因为如此，Pilz的PSS 4000自动化系统在其久经考验的工业环境以外得到成功应用。在极端气候条件下，它为港口运营的各个领域实现了高效的自动化过程，并保证了安全的人机协作。

背景介绍

阿布扎比酋长国的哈里发港自开放以来业务十分繁忙，高如铁塔的起重机，沿着两公里长的码头装载和卸载巨大的集装箱货轮。多功能的跨运车载着运输容器往来于指定的中转点。自动化堆垛机取下集装箱并运输到临时储藏点。然后根据客户的要求，在极短的时间内将它们装载到大型货运卡车上。

这个现代化港口在装卸、控制和安全领域均使用了最新技术。物流程序实现了高水平自动化；人工和自动化运输系统相互协调；部分物流过程通过中央控制站的计算机和屏幕进行控制和监控。为确保港口不会因故障瘫痪或出现事故，需使用集成的控制、自动化和安全解决方案，以便将一切实况可视化，并在发生危险时做出适当且快速的反应。

阿布扎比起重机系统

可靠而精细的起重机自动化至关重要

哈里发港将港口的起重机自动化项目委托给了TMEIC Cooperation公司。TMEIC为自动化、驱动系统、电机和工业控制技术领域提供国际水平的解决方案。其位于美国西弗吉尼亚州罗诺克的物料运输部门是起重机控制和港口自动化解决方案的领先供应商之一。

阿布扎比港口公司与之签署合同，要求其提供创新、灵活的自动化及安全系统。另一个要求是可以选择通过以太网进行安全相关通讯，并能与其他自动化设备通讯。

TMEIC决定评估其现有控制理念，并寻找一个成熟可行的安全系统，即使在极端气候条件下也能通过以太网通讯。“TMEIC立即意识到，使用传统技术无法达到要求。而Pilz已经因其安全解决方案而享有盛誉，于是 TMEIC根据已掌握的信息想到了Pilz的PSS 4000自动化系统。

使用SafetyNET p实现快速安全的通讯

PSS 4000负责监控码头边所有起重机的安全相关功能。PSS 4000自动化系统保证了硬件和软件组件、网络设备以及SafetyNET p实时以太网之间的协调互动。控制功能在外围设备上的均匀分布与转移意味着与传统解决方案相比，该系统可以更轻松、灵活地用于实施各种项目。不是采用集中式控制系统，而是在集中式项目中提供模块化用户程序。这使得整个项目的操作不仅简单，而且实现了标准化。该系统已在工业领域的各种应用中得到广泛证明，如今又成功应用于复杂的露天物流系统。

PSS 4000自动化系统中的 PSSuniversal PLC 控制系统

在集装箱设施的中心部分，全部15个堆场均配备了独立的PSSuniversal PLC控制系统，位于陆上的恒温控制柜内。水上也有恒温控制柜，其中配备了PSSuniversal I/O远程站。每个PSSuniversal PLC都在监控其区域内的所有安全相关功能，例如紧急停机、安全门、位置监控、光栅和扫描仪，并能切换相应的启用开关。同时还采用了数字量输入和继电器触点形式的输出。此外，每台起重机均配备有PSSuniversal I/O系统。

现代化控制理念以成熟的以太网技术为基础。所有控制组件和可视化数据均连接到玻璃纤维主干网。因此，可以从任何地方访问所有信息。SafetyNET p实时以太网作为安全相关网络协议，用于实现控制数据、故障安全数据和状态的可靠交换和同步：每个堆场都配备有PSSuniversal PLC控制系统和三个IO头模块，它们通过安全以太网连接到控制站。操作员可以从控制站手动操作每台起重机。为确保紧急情况下起重机可以安全停止，必须在控制站和起重机之间实现安全选择和紧急停机信号交换。

集自动化与安全功能于同一系统

PSS 4000自动化系统处理整个系统上的安全和自动化数据：控制系统读入所有输入，并通过EGD协议（以太网全局数据）将状态传输至更高级别控制系统。此PLC控制系统处理其控制程序，然后通过EGD协议将信息返回 PSSuniversal PLC控制系统，然后，该系统相应地切换自动化输出。

“起初我们只想使用PSS 4000自动化系统处理安全相关信号。但是，当我们认识到这一灵活系统可以提供的多样化选择时，我们决定同时通过PSS 4000实施自动化I/O。这是一项意义非凡的优势，因为我们不必再往空间本来就够狭小的控制机柜内添加I/O模块了。最终实现了资金和空间节约”，TMEIC的物料运输销售经理Javier Rizo表示。

在完成了全面测试之后，设备按时交付至运营方；自那时起，这些设备以高生产率和高可靠性顺利工作至今。“PSS 4000自动化系统的表现远远超出了我们的预期，这项解决方案极为成功”，Javier Rizo热切地强调。

皮尔磁中国高级技术经理许玮

自动化博览：皮尔磁能为物流仓储行业提供的产品和解决方案具有怎样的特色？核心优势是什么？

许玮：Pilz作为领先的自动化技术公司很早就开始为物流行业提供自动化产品。在机场物流行业，全球的空运系统每天需运输数百万乘客以及大量的行李，确保一切运行无误可谓至关重要，这需要完美的配合以及绝对的安全。Pilz的PSS系统已在全球多个机场用于监控物流设备的安全运行，例如韩国仁川机场、荷兰阿姆斯特丹史基浦机场、法国巴黎戴高乐机场、德国斯图加特机场等。在港口物流行业，例如高度自动化的阿布扎比哈里发港，PSS 4000的灵活性显得尤为突出。Pilz的PSS 4000系统符合ISO 13849-1最高PL e的要求以及IEC 62061最高SIL 3的要求，能够满足物流设备对于机械安全的应用要求。此外，该系统可以对所有安全相关功能和标准自动化功能进行监控，确保各软硬件之间、网络设备与实时以太网SafetyNET p程序之间的协调互动。与传统解决方案相比，该系统使各项控制功能向外围进行同步的分配与传输，因此能够更加轻松、灵活地胜任更多项目类型。

除此之外，Pilz可以提供包含产品和服务的完整自动化解决方案，Pilz的服务涵盖机械的整个生命周期。安全是Pilz的核心竞争力，安全是Pilz每个解决方案的组成部分，这让Pilz有别于其他供应商。

自动化博览：您感受到物流仓储自动化市场正在发生着哪些变化，呈现出哪些特点？

许玮：在中国，随着网络购物的快速兴起，传统的物流中心已无法满足市场需求；另外中国的城市化已成必然的趋势，其显著特点是汽车停泊资源价格日趋上涨。正是因为行业前景看好，有利可图，越来越多的资本也正在被投入到这个行业。近两年自动立体仓储系统发展迅速，响应市场需求，Pilz的业务也迅猛发展，客户（例如：深圳怡丰）在全国都有分布，我们可预见更高效，更智能的物流仓储将给Pilz带来丰厚的回报。

自动化博览：随着技术的发展，智慧物流、智慧仓储成为行业发展的热点，国家政府也出台多项相关政策推动相关产业的发展，您认为这对于物流仓储自动化市场将带来哪些机遇和挑战，针对此皮尔磁有何战略布局？

许玮：随着越来越多地集成机器人、AGV小车等应用，物流行业正面临巨大变革。部分物流过程通过中央控制台的电脑与屏幕进行控制与监控。为确保设备终端运转时不发生故障或事故，就需要一套集成了控制、自动化与安全的解决方案，使一切状况尽收眼底，并在发生危险时可以迅速做出正确应对。

未来，物流流程将高度自动化，也更加复杂，人工与非人工运输系统无缝衔接。智能联网是行业面临的巨大机遇。未来的物流自动化需要能够提供分布式智能控制，同时使数个网络化控制系统易于管理的解决方案。利用Pilz自动化系统PSS 4000可以很好满足这些要求。

机器人与人类的接近意味着安全性成为首要考虑因素。针对机器人安全应用，Pilz提供所需的服务、产品和系统。公司通过服务组合的形式为用户提供支持，而且这些服务组合可以针对机器人系统生命周期的各个阶段量身定制。针对机器人安全性的培训包使得服务范围得到进一步完善。针对AGV小车应用，Pilz的即将上市的激光扫描仪将为AGV与人之间提供可靠的防护，它可以检测车辆路径中的物体，即使在高速时也可提供最大的安全保障，可确保AGV及时制动而不会影响工作效率。

摘自《自动化博览》2017年7月刊