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机场行李分拣系统中的“动脉”

作者:www.cechina.cn2018.08.24阅读 37680

  爱迪生点亮了电灯,图灵咬下了苹果,电气化与信息化在过去的一个多世纪里不仅深刻地改变了人们的生活,也同时深远地影响了整个工业领域的发展。

  1910年,Fritz Wieland 先生在德国班贝格成立了威琅电气集团公司,将自己的专利技术应用于电气连接领域,推出了创新的威琅连接器。解决了当时对于如何安全、快速地进行电气安装的挑战。时至今日,威琅电气的产品线已经延伸到了电气连接、电子接口数据通讯的方方面面。为客户提供快速、安全、灵活的电气连接方案,是威琅电气的核心设计理念。
  同样在过去百余年里推动了经济与生活发展的还有航空业的出现。中国的第一个机场也同样始建于1910年 --- 北京南苑国际机场。当时的南苑国际机场只有一条4C级跑道,一座年处理量为120万人次的航站楼。如今全国已经有了158个机场,飞机已经成为了人们商务、旅游出行的首选。同时加速了货物在全球的流转,成为经济发展的命脉之一。

  虽然机场是人们熟悉的场景,但是很少有人知道当您与您的行李挥手告别之后,它们还要经历数公里甚至是十数公里的“神秘”旅程才能被送上飞机。这就是机场的行李处理系统。大型行李处理系统(BHS)是由始发行李处理系统、到达行李处理系统、中转行李处理系统、大件行李处理系统和托盘回收系统所构成的。旅客的行李经过安检被贴上RFID标签后,就进入了庞大的“地下世界”。在“地下世界”中,整个输送系统迂回盘旋控制工程网版权所有,复杂程度远超想象。以首都机场T3为例,行李处理系统共采用了约30KM的皮带输送系统和约38KM的高速托盘系统。在这68KM的输送线上还分布着9000余台电机。这些电机驱动着整个输送系统的运行。旅客行李的RFID条码在被自动标签读取器(ATR)识别后,通过输送系统送至指定位置。
  如果将AS-I, Profibus等现场总线类比为BHS的神经系统CONTROL ENGINEERING China版权所有,那么毫无疑问围绕BHS的配电系统就是整个行李处理系统的“动脉”了。传统的电机供电多采用集中式布线系统(Centralized Cabling System)。现场的每一个电机和每一个传感器都需要线缆连接到同一个配电柜。工作量大、布线繁琐、维护耗时、接线容易出错等诸多不利因素始终困扰着项目工作人员。因此,分布式布线方式随之应运而生。以总线的形式将主动力电缆铺设在输送系统的桥架内,根据电机的位置就近从主缆取电,这种布线方式统称为分布式布线系统(Structured Cabling System)。这一创新的方式通过多年来的实际应用,已获得了市场的认可和肯定。尤其适用于传输距离长CONTROL ENGINEERING China版权所有,电机分布均匀的现场需求。


  但若采用传统的圆电缆来进行分布式布线,电缆的转接需要通过T型或Y型接头来引出,大量的剥线和接线工作往往是造成误连接的罪魁祸首。如果有一种方案可以完美解决圆电缆在分布式布线中的不足,那将对分布式布线的方案改革和推广起到至关重要的影响。威琅podis分布式布线系统的成功推出让上述问题得以完美的解决。



  圆电缆的分线方式

  podis即power distribution system的缩写,是一套采用扁平电缆结合穿刺技术达到现场电源分配功能的电源控制分配系统。
  podis分布式布线系统的扁平电缆是通过绝缘穿刺原理,用模块中的螺钉穿透电缆绝缘层,从而使电缆和模块引脚之间导通。防错的编码结构确保零基础的安装工人也不会因为接错线而发生短路等事故。这使得转接分线的繁琐操作变得极为简便和快捷,并大大提高了现场的安装效率和可靠性,减少了回路的断点,以及人为因素的干扰。电缆的能耗也得到了合理的优化。



  扁平电缆的分线方式

  podis扁平电缆在分布式布线应用中,无论是在设计安装之时,还是后期维护之中都具有与传统方案相较显著的优势。
  podis设计阶段:
  根据输送线的长度可得出电缆的长度,并根据实际的电机数量和功率,均匀的把整条输送线分为多段,每一段的额定负载不超过扁平电缆可承受的最大范围即可。通常来说一根podis7芯4mm2的扁平电缆可以驱动32A的负载,一条百米长度的电缆最多可承受380VAC 0.75kw电机15台。
  现场配电柜的数量可对应取电模块的多少,总电路保护器的型号根据总体负载的大小来决定。即使在设计初期没有确定每一个控制柜的实际安装位置,也不会影响正式施工时的安装体验。因为每一个podis扁平电缆的取电模块都可以根据实际情况任意调整安装位置,可以适应各种现场发生的不确定性因素,例如原安装位置被输送线遮挡,输送线因为其它原因被迫改道,实际距离与设计距离不符等各种原因引起的安装问题对扁平电缆配电模式来说均可忽略不计。
  配电模块的数量则和现场电机数量一一对应。配电模块与电机之间的布线可由客户在现场自行安装,也可由威琅电气提供预制有重载连接器或其他类型连接器的预制电缆。
  podis7芯扁平电缆的最大优势是除了提供380V供电之外,还能同时提供2芯的24VDC信号输出。这使得除了电机等执行设备的负载以外控制工程网版权所有,podis还可以为传感器、IO、开关电源等用电设备供电。更可兼容AS-i总线信号。有效地隔绝了供电回路对信号回路的干扰,以最有效的空间实现更强大的功能。
  威琅podis分布式布线系统更配备定制化的设计软件podis PLAN。通过基础的线径、长度、负载等数据的整合,即可快速完成现场配电设计,无需考虑任何特殊情况的影响。简单、快捷、安全的现场布线直接在办公室内轻松完成。podis PLAN还能对配电设计数据做模拟匹配,验证其可行性,帮助用户选择合适的供电电缆线径和断路器型号,使整个供电回路始终保持可靠运行。

  podisPLAN 软件

  相较于传统布线方式,podis扁平电缆供电可节省50%的设计时间。从4mm2到16mm2的电缆规格型号可以满足绝大多数的工况。


  图六 机场物流的方案设计

  podis安装阶段:
  进入到现场安装阶段后,podis扁平电缆无需剥线的优势就完全体现出来了。因为传统的安装方式需要大量的剪线、剥线、接线的工作,这会耗费安装工人大量的时间。通过如下实例我们可以轻松对比出使用圆电缆连接器,podis扁平电缆系统和圆电缆接线盒这三种方案的优劣。

  各种分布式供电方式示意图

  通过实际操作对比,完成如上图(各种分布式供电方式示意图)中三种结构的安装时间分别为:圆电缆连接器方案92min,podis扁平电缆系统方案40min,圆电缆接线盒方案83min。从实际数据对比可以看出,扁平电缆的安装时间仅为圆电缆方案的1/2。因为绝缘穿刺技术,安装仅需一把电动螺丝刀,螺钉扭矩设置1N·m即可完成接线工作。对于庞大繁杂的输送系统来说,减少50%的布线工作无疑是极大的创新(时间成本,人工成本)。
  除了安装时间快速,安装方式简单以外,podis?扁平电缆系统的构成零部件几乎可以用少得可怜形容。整个系统仅由四个物料(供电、取电、电缆、绝缘端套)组成,极大地减少了库存和管理成本。
  podis维护阶段:
  podis扁平电缆不仅在安装时的优势明显,后期维护中更能显示其安全便捷的特性。
  快速排故是后期维护最为重要的一个指标。输送线的停运会造成大量不良后果如:行李出错,客户投诉,甚至出现索赔,有损品牌价值等。如何快捷高效的找到故障点并解决问题恢复正常是提高输送线运行效率的关键。
  传统的集中式布线方式我们不难想象线槽中那错综复杂的各类电缆盘根交错,年久失修的设备更是难以找到各个电缆之间的对应关系。维护人员会花费相当多的时间去理清各条电缆之间的脉络,才能找到故障原因解决问题。而采用podis分布式供电方式的扁平电缆系统,整个线槽从头至尾只存在一根电缆,各个取电位置一目了然。如果某一个分支回路需要临时断开检修,可以通过现场维修开关在不影响整条输送线的情况下把这条分支单独脱离出来,完美做到设备运行检修两不误。除此之外podis?分布式供电系统还能作为即插即用的备用电源回路使用,可提供现场任意位置的取电,既不会影响美观也不会降低绝缘等级。
  在很多重要场合,例如大型机场托运、国际快递分拣等,保证设备24小时稳定运营是至关重要的。而podis?分布式扁平电缆系统给运维带来了最高效的设备效率。因此目前国内外主流集散机场和大型的快递或者电商都在使用扁平电缆分布式供电系统。截止目前为止,未发生过一起因为绝缘穿刺问题造成的电路短路,接触不良等故障,可靠性几乎满分。
  北京大兴2016年开工建设的北京第二国际机场(北京大兴国际机场)将成为世界最大空港。该机场规划建设7条跑道,70万平米航站楼,年客流吞吐量将达1亿人次。T1航站楼将在2019年7月启用,献礼建国70周年华诞。在该项目中CONTROL ENGINEERING China版权所有,威琅电气podis分布式配电系统再次等到成功应用。这是继迪拜国际机场、伦敦西斯罗机场、上海浦东机场等项目之后的又一新的里程碑。
  从1910年到2018年,这既是历史的传承,又是时代的变革。百年传承的威琅电气以安全,快捷,灵活的工业理念,助力世界航空业腾飞下一个百年。



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