Для оценки объема остатков на складе любого размера в реальном времени и принятия управленческих решений об засыпке/отгрузке используется система на основе лидаров SICK LMS511.
Готовая система по учету текущего сырья в складах напольного хранения может выглядеть следующим образом.
- 2 измерительных комплекта, состоящие из лидаров и сервоприводов.
- 2 шкафа управления, состоящие из коммутационного оборудования, блоков питания и сетевого оборудования.
- Линии связи и подсистемы электроснабжения.
- Програмный алгоритм подсчета с возможностью интеграции данных в верхний уровень систем складского учета.
Работа системы.
Лидары SICK LMS имеют дальность измерения до 80м, встроенную систему обогрева, защиту IP67 и технологию 5-кратного эха для точных измерений. Для работы в данной системе лидары настраивают на измерение с частотой 25Гц (25 сканирований в секунду). Каждое сканирование осуществляет сбор данных по расстоянию от сканера лидара до ближайшей поверхности с шагом 0,1(6)° при развертке 190°. Всего 1140 измерений, 25 раз в секунду.
Сервоприводы осуществляют вращение лидаров, поворот плоскости сканирования со скоростью 0,1 об/мин. Также предусмотрен режим быстрого сканирования, в котором сервопривод поворачивается со скоростью 0,5 об/мин.
Таким образом за один поворот каждого лидара (360° за 10мин) осуществляется сбор данных с поверхности склада в объеме 1140*25*10*60 = 17 100 000 измерений. В режиме быстрого сканирования 1140*25*2*60 = 3 420 000 измерений за 2 мин.
Использование 3D-модели склада
Для начала нам нужна референсная поверхность, получаемая сканированием пустой чаши склада.
Перед сканированием из контрольной зоны нужно убрать практически весь сыпучий продукт до голой поверхности пола, не проводить засыпку и обязательно поднять стрелы крацер-кранов.
Затем контрольная зона заполняется сыпучим продуктом (например, минеральными удобрениями, зерном, щепой) и сканируется в быстром режиме двумя лидарами по две минуты каждый.
Далее проверяется работа комплекса в ходе номинальной эксплуатации склада, когда не останавливаются процессы засыпки и отгрузки готового продукта. Для этого ведется непрерывное сканирование контрольной зоны каждые 20 минут (двумя лидарами по 10 минут каждый).
Для целей диспетчеризации состояния склада, не связанных с точным определением остаточного объема, стрела крацен-крана может не убираться, а измерения проходить в непрерывном режиме.
Возможность непрерывного сканирования с заданным циклом.
При обработке результатов непрерывного сканирования на скорости 0,1 об\мин. цикл сканирования каждого лидара составляет 10мин, а общее время каждого сканирование для двух лидаров – 20мин.
При обработке результатов используется специальный “фильтр артефактов”, который способен не учитывать все измерения лидара, располагающиеся над полезной поверхностью продукта. Данный фильтр позволяет снизить погрешность вычисления объема продукта за счет исключения струи засыпки и стрелы крацер-крана. Однако, для повышения метрологической состоятельности, в ходе контрольных измерений его следует отключать, а крацер-краны выводить из зоны измерений.
Как видно из приведенной циклограммы, общий цикл сканирования длится 20 мин (при скорости 0,1 об/мин). В ходе этого времени поверхность склада меняется, скорость отгрузки может составить до ~100м3 за 20 мин (~300м3/ч). Таким образом погрешность непрерывного метода измерения зависит напрямую от скорости сканирования.
Для уменьшения погрешности комплекс на оборудовании SICK имеет возможность проводить сканирование на скорости до 1,0 об/мин (общий цикл: 2 мин). Дальнейшее увеличение скорости нецелесообразно (но технически возможно), так как увеличивается погрешность сканирования поверхности, связанная со слабой детализацией рельефа.
В итоге, режим непрерывного сканирования показывает актуальные данные по объему сыпучего продукта на складе с соответствующей детализацией, достаточной для диспетчеризации процессов засыпки/отгрузки. Использование данной системы позволяет в масштабе времени, близком к реальному, оценивать объем остатков на складе и принимать управленческие решения по дальнейшей засыпке/отгрузке.
Используемое оборудование:
- Лидар SICK LMS511 Heavy Duty
- Датчики расстояния на большой диапазон Dx100 / DL100 Pro
- Отражатели, например PL240DG
Для подбора подходящего решения для учета сыпучего сырья на вашем складе обращайтесь в компанию SICK Россия к руководителю направления «Машиностроение» Максиму Ульянкину maxim.ulyankin@sick.ru или через форму запроса ниже.
------------------------------------------------------------------------------------------
(с) материалы компании SICK Россия www.sick.ru
