位于荷蘭鹿特丹的一家企業設計并生產了一套經濟有效的自動化系統,用于歐洲主要花卉生產國—荷蘭的植物灌溉和管理,該企業是自動化公司Riwo Engineer-ing 與艾默生CT 的驅動中心的合伙企業。
荷蘭公司Emsflower 位于德國Emsbüren 邊境對面,目前擁有26 公頃溫室,每年種植約5億株植物,大多用于折扣鏈鎖超市的促銷宣傳,有一百多萬株植物需要同時運輸到歐洲各地的目的地。
面對此情況,Riwo Engineering 公司必須滿足苛刻的要求,Riwo 的合伙人Wim Spit 簡要地解釋道:“新系統必須完成植物運輸、灌溉,農藥噴灑和害蟲控制,分散控制功能以及集中控制功能,250 米距離上的精確定位,沿150 米長度輸送動力和水,易于維護,且以有限的成本完成這些功能。”
“為了在變化的負載下精確定位,在各個位置之間高速行駛,最大程度地減小停機時間,驅動器必須有很寬的頻率控制范圍。”Wim Spit 補充道。
提議的方案隨后進行了測試且被接受,此方案由行駛在架空軌道上的塑料輪臺車構成,軌道沿每個8米寬的溫室間擋布置。每輛臺車上有兩個輪子由帶編碼器的同步電機驅動,電機由艾默生CT 生產的1.5 kW Unidrive SP 交流驅動器控制。
每輛臺車的首要任務是按主計算機確定的程序為植物噴水。每輛臺車也用于承載工具,提供額外的功能。
系統配置多種多樣,目前在一輛臺車下面可用懸帶吊掛十個處理模塊,用于噴灑殺蟲劑或殺真菌劑,使用不同的模塊在16 平方米的種植田塊內完成苗木插種。除要求額外的噴灑外,田間管理人員還可指揮臺車在溫室內行駛,將自己運到需要工作的位置。
許多模塊都由艾默生CT 的Unidrive SP 驅動器提供動力,通過CN-Net 與主驅動器通信,用Wi-Fi 與主計算機通信。
“我們喜歡Unidrive SP ,實踐證明此驅動器非常適合這項應用,”Wim Spit 說。“CT-Net 允許將多個驅動器連接到一個主系統上,板載編程使我們能夠提供客戶要求的精度和重復性等級,基于Modbus 協議的開放式結構提供了到主系統的低成本接口-在IP54 控制柜背面可安裝冷卻散熱片,這也被證實非常適合此環境。”
[$page] Unidrive SP 是世界上最先進的“解決方案平臺”AC 驅動器,可配置成5個工作模式(開環和閉環、矢量、伺服和再生模式),可與大多數工業標準網絡連接,可針對各種類型的AC 電機配置,包括線性電機,接受14 種位置反饋協議。它有許多插件模塊選項,用于增加連接性、反饋、額外I/O 和板載編程。
Wim Spit 對Emsflowe 這個龐大企業的經營者Ben-nie Kuipers 和Tom Kuipers 父子的企業精神稱贊有加。Bennie Kuipers 一生從事園藝工作并經營這方面的業務,兒子Tom 則幫助開發計算機控制系統,這套性能強大、功能完善的系統廣泛用于這家聯合企業的物流、規劃、生產、訂單完成、管理和人員管理等各個方面。他們與Riwo Engineering 密切合作,有著明確想法和正確途徑,使這種夢想在極短的時間內成為現實。
但是,位置控制并不像表面看起來那么簡單。溫室內的溫度可在1℃到50 ℃之間變化,在250 米的長度上,軌道本身的膨脹和收縮多達600 毫米。此外,在重負載下,驅動輪有相當大的打滑。為滿足低成本的目標,Riwo Engineering 和艾默生CT 必須開發出一個簡單的解決方案。
此方案是采集沿軌道的絕對值標記信息和溫度信息,再將這兩個信息都反饋到一個程序中,此程序在每個安裝于驅動器上的SM 智能應用模塊上運行。此程序提供誤差修正,并對溫度變化進行補償。
“這使此系統盡可能的簡單,無需采用昂貴的測量系統或PLC,”Wim Spit 評論道:“因此,每個系統可獨立控制操作。閉環控制結合靜態滿扭矩和驅動器智能控制,可在各種情況下保證極高的精度(一般小于1cm )和重復性定位。”
由于在臺車下面沒有懸掛電纜和軟管的空間,電力電纜是穿在水龍帶中的,由一個帶鋼索和滑輪的系統在臺車沿軌道行駛時控制水龍帶放出或回繞。此外,為了最大程度地減少布線,方便與每個溫室中的每個驅動器通信,設備采用了Wi-Fi 系統。每輛臺車有一個Wi-Fi 橋,通過一個串行接口連接到每個驅動器上。每個溫室都有用于電話連接、PDA 和其它生產機器的完整的網絡覆蓋。
但是,位置控制并不像表面看起來那么簡單。溫室內的溫度可在1℃到50 ℃之間變化,在250 米的長度上,軌道本身的膨脹和收縮多達600 毫米。此外,在重負載下,驅動輪有相當大的打滑。為滿足低成本的目標,Riwo Engineering 和艾默生CT 必須開發出一個簡單的解決方案。
此方案是采集沿軌道的絕對值標記信息和溫度信息,再將這兩個信息都反饋到一個程序中,此程序在每個安裝于驅動器上的SM 智能應用模塊上運行。此程序提供誤差修正,并對溫度變化進行補償。
“這使此系統盡可能的簡單,無需采用昂貴的測量系統或PLC,”Wim Spit 評論道:“因此,每個系統可獨立控制操作。閉環控制結合靜態滿扭矩和驅動器智能控制,可在各種情況下保證極高的精度(一般小于1cm )和重復性定位。”
由于在臺車下面沒有懸掛電纜和軟管的空間,電力電纜是穿在水龍帶中的,由一個帶鋼索和滑輪的系統在臺車沿軌道行駛時控制水龍帶放出或回繞。此外,為了最大程度地減少布線,方便與每個溫室中的每個驅動器通信,設備采用了Wi-Fi 系統。每輛臺車有一個Wi-Fi 橋,通過一個串行接口連接到每個驅動器上。每個溫室都有用于電話連接、PDA 和其它生產機器的完整的網絡覆蓋。
主要優點
●經濟有效的自動化系統
●易于維護
●與主系統連接的低成本接口
●精度極高
●定位重復性好
由Riwo 進行