标签: 激光测距传感器

前言 在现代物流与仓储管理领域，自动存储和检索系统已日益普及，堆垛机和物流小车组合的仓储系统成为高效、精确存储和取货货物的关键。随着技术的进步，堆垛机的定位技术也在不断优化。传统堆垛机采用机械装置和导轨上的光电开关进行定位，然而长期使用导致机械装置磨损老化，降低定位精度。 为保障堆垛机和其他物流装置的安全稳定运行， 宏集推出了专为堆垛机和物流小车设计的智能物联网HMI测距系统 ，能够高精度定位移动装置，误差在100米内仅约1mm。此外，利用边缘计算HMI赋予系统 数据采集、分析和存储功能 ，实现传统堆垛机和物流装置的智能化改造，提升仓库管理效率。 宏集堆垛机定位方案 针对客户现场的设备分布和智能化工厂改造需求，我们推荐了宏集高精度测距定位的监测方案，帮助客户完成对传统堆垛存储系统的定位校准、数据采集和处理的改造项目。 凭借适配性极强的数据采集和边缘计算能力，宏集边缘网关和工业触控屏能够快速建立设备之间的互联互通。 由于兼容市场上所有主流的PLC协议和工业协议，宏集边缘网关和工业触控屏可以采集现场的测距仪、编码器和控制器的数据信息，然后将信息上传至企业的SCADA和MES系统。 宏集边缘网关和工业触控屏能对数据进行边缘处理，并根据相关结论向现场的任何设备发送指令。 以下是方案的整体架构图： 图: 方案架构图 宏集高精度测距定位的监测方案包括 边缘网关和工业触控屏 两款产品，它们的特色功能主要有以下几点： (1) 支持200+通讯协议，包括常见的OPC UA/Modbus/TCP/UDP/自由串口，也兼容大量PLC如西门子/AB/欧姆龙/三菱/施耐德/倍福/GE/基恩士/力士乐等PLC协议； (2) 支持10,000点数据标签； (3) 支持对接PLC、SCADA、MES、ERP、数据库和云平台； (4) 内置Web服务器，支持客户在PC和手机等终端设备通过Web服务器远程监控； (5) 轻松应用的HMI界面组态软件，轻松完成对数据的边缘计算和可视化，学习成本极低。 同时，该方案也包括超高精度的 Dimetix激光测距仪 ，其性能有几个亮点： （1）测距精度极高，自然表面100米、反射板500米内测距的误差±1mm以内； （2）测距的输出频率最高可达250Hz； （3）提供多种接口：模拟量、数字量信号、自由串口协议、SSI、USB、PROFIBUS和USB等。 关键挑战与应对之策 1. 传统的仓储系统由于机械老化和机械变形等问题，堆垛机或物流小车的 定位容易出现偏差 ，造成安全风险和影响仓库管理效率。 2. 对传统仓储进行智能化改造， 将仓库的数据连接到SCADA系统 ，提高工厂生产的管理效率也是一个挑战点。 3. 在现场部署过程中，仓储系统距离可达100米，这就要求非接触式测距设备的精度必须达到较高水平，仓储系统所需的 测距设备必须保证精准性和可靠性 。 ✔ 运动装置的高精度定位 传统的堆垛机在轨道旁的特定位置安装挡光片，通过车上的光电开关确定特定位置，然而这种方案无法实时追踪位置信息。为了满足客户提出的实时位置追踪需求，应考虑采用新的技术方案。 客户要求追踪运动装置的位置，实时同步移动信息。此时， 宏集Dimetix激光测距仪 成为一个理想的选择，因为它 支持500m内误差小于±1mm的移动物体监测，并且测量频率最高可达250Hz ，完全能满足对高速物体的测量应用。 ✔ 通信实现 客户要求仓储系统使用三菱和西门子的PLC作为控制器，传感器需接入PLC，并将信号上传至SCADA系统。 由于 宏集Dimetix激光测距仪提供多种输出类型，可通过自由协议的串口通信与PLC建立连接 。测距仪测得的距离信息将实时同步至PLC，经简单数据类型转换后即可获得精确到1mm的距离信息。以下为基于三菱PLC的梯形图通信示例： 图: 三菱PLC与测距仪的通信例程 ✔ 数据采集和处理 客户要求将仓储控制器的信息上传至SCADA系统进行数据可视化处理，同时留有接口以连接至后续的MES和ERP平台。 在此背景下，我们采用 支持主流PLC专有通信协议的宏集边缘网关和工业触控屏 ，成功地获取了堆垛机系统的测距数据和仓储信息。通过简单实用的图形化编程工具JMobile组态软件和基于JavaScript语法的高级编程，客户成功实现了对仓储系统的 实时数据读取和设备控制 。 该智能仓储系统管理界面除了可以展示在工业触控屏上，还可以通过同一局域网的 Web服务器 呈现，用户可以通过 PC和手机等终端设备 轻松管理仓储系统。 此外，宏集边缘网关和工业触控屏 支持OPC UA和MQTT 等协议，可以进一步将仓储信息传至 MES系统或数据库平台 ，具有广阔的拓展空间。 总结 宏集仓储和物流系统的智能化改造方案帮助客户实现工厂的堆垛机、物流小车等 装置的高精度定位、数据采集、处理和可视化功能 。根据处理后的数据，系统实时向现场发送控制指令至PLC以及高级MES和ERP平台。 这套方案帮助客户实现了传统仓储系统的智能化改造，从根本上提升管理效率。

一、 前言 工程与建筑 行业<<<< 工程与建筑——建筑结构健康监测 摘要<<<< 在现代城市环境中，重型建筑施工常常必须在毗邻的邻近建筑和结构附近进行，而这些建筑和结构在挖掘和施工期间必须保持开放以供商业或居住使用。 传统的测量技术允许对位移进行+/-5mm的精度测量，但虹科Dimetix激光测距传感器技术允许在距离高达 500米 的范围内以 ±1毫米 的精度进行测量，以便 检测结构的任何移位或位移。 在如今高密度的建筑工地中，这些系统提供了更准确、更精确的方法，用于保护毗邻的建筑物和基础设施，防止因建筑施工而造成的损坏。 二、 挑战 Civionic Engineering & Consulting Inc.收到了一项独特的请求，需要测量 三个自由度中的毫米级 位移。该公司在华盛顿州设有办事处，被要求在三个月的时间内开发一个新的多轴、多传感器的结构健康监测系统。 在繁忙的体育综合场地中心，新的塔楼开发需要在 距离三座现有桥墩仅几英尺的地方进行挖掘 。开发商需要确保在新的高320英尺的综合商业/住宅开发的挖掘和建设期间， 现有桥梁结构不发生任何位移 。 现有桥梁结构的位移可能会产生灾难性的后果。结构的所有者希望在挖掘前建立一个高精度的测量系统，以便在挖掘和建设期间检测任何异常情况。 三、 解决方案 通过将 3个Dimetix激光测距传感器 与专业的高精度2D激光位置目标检测器相结合，Civionic Engineering & Consulting为客户提供了 0.3毫米的激光读数精度和0.1毫米的检测器精度 。 这些IP65防护等级的激光传感器配备了可选的加热器，以承受温度变化和恶劣的外部条件，并测量桥墩到体育场的横向位移，而检测器则测量横向和垂直位移。这些系统于2014年7月部署，并自那以后 每天24小时、每周7天不间断地收集读数 。 主要应用说明<<<< -该结构健康监测系统实现了24/7的数据收集和观测，具有 毫米级 的精度，这是传统测量方法所无法达到的。 - 精确的数据收集和监测 使得体育场在挖掘和建设过程中保持运营。 -高密度建筑区域内的相邻建筑和基础设施得到了保护，免受损坏。 -在 温度变化和恶劣外部条件下 ，对结构位移进行长距离监测。 - 无需维护——没有易损动件或易断的电缆 。 - 经济、坚固、紧凑的设计 。 四、 虹科Dimetix激光测距传感器 虹科Dimetix激光测距传感器 坚固耐用，精度高，经济高效 ，并且易于 集成 到大多数客户的控制系统中。这些激光器是测量孔深度的理想选择，并具有以下关键特性： 适用于大型设施的长测量范围 虹科Dimetix提供的激光器可以在0.05米到500米的范围内测量。 小的测量光斑尺寸，便于瞄准较小的目标板 接近激光的光斑尺寸约为0.15英寸;在 2m 处仅长到约 100 英寸大小 绝对位置准确性和高重复性 虹科Dimetix D系列激光传感器提供高达 1毫米 的绝对准确性和 0.3毫米 的重复性。Dimetix激光器是绝对的， 无需像传统轮式编码器那样重新校准。 可扩展温度范围 虹科Dimetix提供具有扩展温度范围的激光器，可覆盖 -40°C到+60°C 的范围。这对于户外起重机和高温轧机起重机非常有益，因为其温度要么非常低，要么非常高。 与典型控制系统匹配的输出协议和接口 包括： 各种通讯接口如SSI、RS-422/485、RS-232和2个数字输出。 此外，还 可以选择工业以太网接口PROFINET、EtherNET/IP和EtherCAT 全系列配件 NEMA 4X 和防爆外壳 安装支架 电缆布线 显示器和过程仪表

一、 背景介绍 起重机 01用途<<<< 激光测距仪在桥式起重机上有许多用途，包括： 桥梁位置监测 小车位置检测 起重机之间距离检测（防碰撞） 起重机与墙壁距离检测（防碰撞） 小车末端停止限制 起重高度检测 新的起重机通常配备防碰撞和位置传感器。制造商还发现，给现有的起重机安装位置传感器可以提高设备的运行时间和安全性。 02使用激光测距传感器的原因<<<< 电动桥式起重机（EOT）制造商和服务机构通常依靠轮子编码器进行精确定位。激光传感器比编码器更受青睐，因为它们 消除了由于轮子打滑或轮子不规则造成的误差 。 另一种传统的防碰撞方法是采用各种风格的机械限位开关。该方法提供了一个简单的有/无信号，并不传输实际位置，只能在需要更改停止位置时进行机械调整。激光测距传感器 提供了无限的可调性，而无需机械移动传感器。 二、非接触式桥式起重机定位系统 虹科Dimetix D系列激光测距传感器是电动桥式起重机定位和防碰撞的理想选择。它们具有 远距离测量能力、小的测量光斑尺寸，以及在起重机控制中常用的多种工业输出 ，为提供高效的定位解决方案。 虹科Dimetix D系列激光测距传感器具备以下关键特性，使其成为顶升式起重机的最佳位置传感器选择： 适用于大型设施的长测量范围 虹科Dimetix提供的激光器可以在0.05米到500米的范围内测量。 小的测量光斑尺寸，便于瞄准较小的目标板 虹科Dimetix激光器提供超小的测量光斑尺寸， 在距离100米时才增长到55x30毫米 。 绝对位置准确性和高重复性 虹科Dimetix D系列激光传感器提供高达 1毫米 的绝对准确性和 0.3毫米 的重复性。Dimetix激光器是绝对的， 无需像传统轮式编码器那样重新校准。 可扩展温度范围 虹科Dimetix提供具有扩展温度范围的激光器，可覆盖 -40°C到+60°C 的范围。这对于户外起重机和高温轧机起重机非常有益，因为其温度要么非常低，要么非常高。 与典型控制系统匹配的输出协议和接口 包括： 各种通讯接口如SSI、RS-422/485、RS-232和2个数字输出。 此外，还 可以选择工业以太网接口PROFINET、EtherNET/IP和EtherCAT

Part.01 行业挑战 采矿业机器的环境条件通常非常恶劣，损坏的设备会导致生产力和利润下降。虹科虹科Dimetix激光测距传感器 为采矿设备和危险区域机器的机器健康监测提供了非接触式解决方案 。 采矿操作中的处理设备通常包括分离、混合和粉碎矿石的机械设备。许多重型设备都是基于旋转筒和连接的径向和推力轴承系统。由于处于恶劣条件下并承载着数吨重的负载，这些设备需要定期监测和维护，以最大程度减少停机时间并避免事故。 Part.02 解决方案 及早发现设备故障有助于防止灾难性事件发生。 例如，上面的图片展示了几年前Dimetix在亚利桑那州的一家铜矿帮助客户装备的一个聚球器。筒体包括一个外部推力环和相配合的推力轴承。 当轴承磨损过重时，整个筒体会发生侧向移动。这最终会导致设备故障和不安全状态。 我们的虹科Dimetix激光测距传感器安装在筒体两侧，瞄准推力轴承表面。每个激光的输出通过模拟信号监测到机器的控制系统。 如果检测到过大的移动，就会发送远程警报。 定期的健康监测有助于管理设备的可靠性，减少受伤的风险。 Part.03 虹科Dimetix激光测距传感器 得益于清晰的产品组合，选取一款合适的虹科Dimetix激光测距传感器是非常简单方便的。 Dimetix的传感器为客户提供了许多的功能，并且 这些功能都是作为标准集成在每台设备中 ，包括： 各种通讯接口如SSI、RS-422/485、RS-232和2个数字输出。 此外，还 可以选择工业以太网接口PROFINET、EtherNET/IP和EtherCAT ，并且所有的设备都具有 IP65的防护等级 ，且 重量不到500克 ，给人 们留下了深刻的印象！ 除此之外，特别值得一提的是，我们的仪器不仅可以 在500米的测量距离上到达±1㎜的精度 ，并且 即使是在最极端的条件下，也能保持良好的性能 ，DPE、DEN和DEH等类型的传感器都可以做到这一点。 此外，DAE、DAN和DBN类型的传感器的性能也同样十分优秀，但它们 更适用于测量距离在500米内或对成本敏感的项目 。

摘要 ASRS(自动存储和检索系统)在内部物流领域变得越来越常见。内部物流包括优化、整合、自动化和管理履行或配送中心内的货物物流流动。 ASRS穿梭机经常用在具有多个存储级别的配送中心的仓库或库存集装箱中处理散装产品的托盘。 自动化存储和检索系统的定义是专门为物料的存储和检索而设计的自动化或半自动系统，是不需要人工干预拣选过程的存储过程。 ASRS穿梭机的设计者和制造商面临着 快速、准确、高效地运送材料而不损害所运输货物 的挑战。 自动存储和检索系统(ASRS)用于仓储和生产制造。自动化仓储和取回系统的优势吸引着配送中心的运营商。 01 ASRS的实施为用户提供了许多好处 ​ 在更小的空间中存储更多的材料 能够以多层排列进行存储 自动挑选订单 库存管理 02 ASRS系统 ASRS系统通常是多级安装。在本文中，我们将 仅指固定轨道上的ASRS。 穿梭机通常沿着轨道运行，以便沿过道和行列移动。在这里显示的图片中，一台ASRS穿梭机坐在另一台穿梭机上，就像一辆马车。主梭沿过道移动货物，副梭或排机器人将材料移入过道左侧和右侧的一行中。 每个梭子都有一个升降托盘的升降机构。为了在多个楼层上存储和取回材料，使用了一种称为垂直起重机的设备。下面的图片显示了一个系统，该系统使用垂直起重机将托盘或托盘提升到适当的货架高度。这种起重机通常在两个轴上移动。一个轴是高度，另一个轴是沿着地板上的轨道定位。 自动化存储和检索系统对运营商来说既有优势，也有劣势。优势应该是相当明显的，因为 在整个过程中处理相同数量的材料需要更少的人力和空间 。然而，缺点是， 如果没有一个非常有组织的过程，ASRS系统可能不会那么有效 。这些系统中的每一个在前期都要投入大量资金，且可能每个系统都需要量身定制。 03 ASRS系统的安全问题和效率 在高密度仓库中，绝对定位是必须的。 精确度很重要，因为穿梭机或起重机需要放置在适当的货架空间中。为了更好的利用空间，货架空间彼此非常接近。 定位不当，无论是垂直的还是直线的，都可能导致倾覆情况，这可能导致产品损失并产生安全问题。 ASRS立式起重机的设计者和制造商面临着 快速、准确且不损坏运输货物的高效搬运材料的挑战 。 想要知道如何完美解决上述问题吗？ 欢迎关注我们，下期将会进行详细讲解，助您突破这一难题！ 关于我们 虹科传感器技术 我们致力于更加精确简单的测量方案，与全球领先的高精度、高可靠性的传感器厂家进行技术合作，为客户提供全球先进的测量方案，包括激光测距、压力传感器、粘密度测量、光纤传感器、机电传感器等。通过提供各种不同的技术进行关键测量，消除了在恶劣严苛环境中对传感的限制，使客户能够得到最理想的结果。 ​