2017年,服装零售商Gap Inc.需要重新设计纽约菲什基尔(Fishkill)的配送中心时,它把这项工作交给了EuroSort。Gap Inc.也被要求在假期购物季之前在有限的时间内完成全面整改。这就要求自动化技术具有处理复杂供应链的速度和效率。
虽然许多物料处理和内部物流流程已被广泛接受为最佳实践,但仍存在许多挑战。一个麻烦的地方涉及到那些被称为“不可运输”的物品——通常是体积小、重量轻、形状灵活且呈圆形的物品。由于Gap配送中心要运送大量的服装和配饰,这些物品一直是一个独特的挑战。有效地运输不可运输的物品对于物料处理和分类系统是一个持续的挑战,特别是在电子商务应用中。
EuroSort可以将更多的目的地放在相同的足迹中,使用易于维护和操作的分拣器,成本明显低于承诺相同吞吐量的竞争产品。EuroSort公司运营副总裁Scott Fry表示:“因此,实现新型分拣机对自动化和控制系统的技术要求非常高。
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。使EuroSort、遗留网络和大多数工业以太网系统更加复杂的是,它们无法有效地连接客户需要的广泛分布网络上的现场设备。网络周期也是限制因素,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系统依赖于用于背板连接硬件模块的低性能子总线,就像我们之前的供应商一样,我们不能只运行电线到分布式I/O模块。我们必须把这些设备一直连接到主面板上,”EuroSort的顾问控制工程师杰夫·泽尔说。“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协议及其所有特性都是通过I/O硬件背板保存到整条线路上的所有单个终端,这一简单的事实立即消除了这些限制。”
由于灵活的拓扑特性和使用IP67设备安装和IP20 DIN轨道安装硬件跨长距离分布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还因为它能够与该领域仍然使用的其他协议(如EtherNet/IP、PROFINET、DeviceNet、PROFIBUS和as - interface)进行接口而被选中。
Zerr表示:“我们经常需要连接其他制造商的新设备和旧设备,因此我们利用Beckhoff Automation的EtherCAT网关来建立任何需要的连接。“这促使我们进一步研究Beckhoff的控制硬件,这后来成为了我们的标准。”
新的控制和网络架构马上就面临着一些具有挑战性的EuroSort项目。新的分体式托盘分拣机的一个试点应用程序有大约600个目的地和400多个托盘。它还需要超过2000个I/O点,这些点通过EtherCAT联网。后续的分割托盘分拣应用程序要大得多,有超过11000个I/O点。在这里,EuroSort利用了高密度(HD) EtherCAT终端,在12毫米的外壳中提供多达16个通道。现场安装的EtherCAT Box模块也被证明是有用的,以消除成本,空间和材料,否则需要许多外壳容纳I/O站。EtherCAT I/O连接了分拣器中的许多设备,如传感器、螺线管和变频驱动器(vfd)。Fry说:“这种全方位的连接为我们的客户带来了更低的成本和更小的设备占用。”
EuroSort使用TwinSAFE技术在每个配有控制装置的分拣机上联网机器安全装置。双安全I/O和安全在EtherCAT (FSoE)覆盖了大量的电子停止和拉线分布在材料处理线。泽尔说:“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,无论设备需要去哪里,都可以很容易地添加安全功能。我们还获得了内置EtherCAT诊断的额外好处,所以TwinSAFE很有意义。”
Beckhoff自动化有限责任公司材料处理和内部物流经理Doug Schuchart表示:“EtherCAT技术在Beckhoff内部物流领域持续显著增长的一个主要原因是,EtherCAT对网络规模和拓扑结构没有限制。
如今,EuroSort依靠紧凑的CX2040嵌入式PC,配备2.1 GHz英特尔酷睿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连接到紧凑的7英寸CP2907控制面板。界面显示HMI。对于本地数据存储,CX2040还支持容量为160gb的CFast内存卡。该DIN轨道安装自动化控制器占地面积紧凑,尺寸仅为144 × 99 × 91 mm,并具有与EtherCAT终端系统的背板连接。这将保留到每个I/O点并返回到主控制器的协议的全部性能和功能。
EuroSort分离式托盘分拣机的所有方面的编程,包括PLC、安全性和高级通信,都在TwinCAT 3工程环境中处理。“TwinCAT 3为传统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梯形逻辑进行编程,但许多人看到结构化文本和功能块的优势。此外,TwinCAT 3与Visual Studio的集成是EuroSort的福音。Team Foundation Server帮助我们的编程团队在代码上进行协作,保持组织,并跟踪所有项目的修订和更改。”
EuroSort多年来根据CPU需求迁移到不同的Beckhoff嵌入式PC类型,但一直能够在相同的免费TwinCAT 3工程环境中保持所有编程。
考虑到处理非输送带的能力,设备占地面积的减少,以及更高的系统性能,EuroSort分离式托盘分拣机的好处已经堆积在Gap公司。该公司实现了100%的扫描速度,并提高了基于PC和ethercat的分拣机的准确性。Gap Inc.在一个新的物流中心开始使用EuroSort分拣机后,订单执行的准确率提高了2%。
Beckhoff
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