자동화된 항만 물류의 미래

중국의 항만업체인 HIT 사는 레일이 장착된 갠트리 크레인을 사용하여 컨테이너를 이동한다.  고도로 자동화 된 이 기중기들은 들어오고 나가는 화물의 처리시간을 최적화 하기 위해 터미널 관리 네트워크에 통합되어있다.  이 시스템은 결국 단 하나의 파트너만이 HIT 사가 필요로 하는 유연성과 성능을 제공 할 수 있었고 자동화 솔루션에 대한 높은 수요를 요한다.

포트 컨테이너 터미널은 국제 무역에서 중요한 역할을 한다.  홍콩의 Kwai Tsing 컨테이너 터미널 항만시설에 위치한 Hongkong International Terminals (HIT)는 이와 같은 하나의 주요 물류 센터이다.  HIT 사는 그곳에서 제품과 자재의 처리량을 극대화 할 현대적인 포트 장비에 의존하고 있다.  상하이 Zhenhua 중공업 그룹 (ZPMC)는 세계적으로 이러한 유형의 장비를 선도하는 제조업체이다.  ZPMC 에서는 HIT사에 포트 장비를 공급할 뿐만 아니라 IT 와 단말 관리 시스템도 통합한다.  지난 몇 년 동안, 완벽히 통합된 솔루션에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다.  한편, 배송 트래픽량이 증가했는데 이 말은 대규모의 물건들이 항만을 통한다는 것이다.  반면에, 제품의 다양성은 성장했고, 그로 인해 보다 전문화된 항만장비를 요구한다.

고성능 항만 관리

항구에 들어오는 선박은 입항하기도 전에 실린 화물을 전자 통관한다.  이 데이터는 예약 시스템에 수집이 되고, 이것은 컨트롤 타워에 있는 관리자가 물류플랜을 작성하게 해주며 게이트 및 저장 위치에 대한 정보와 배송을 제공 해 줍니다.  또한 이 시스템은 레일 마운트 갠트리 크레인에 의해 작동하는 것과 같은 컨테이너 이동 프로세스의 계획을 단순화 한다.  컨테이너는 레일 마운트 갠트리 크레인으로 들어 올려지기 전 야드를 지나 이송되고 지정된 저장장소에 배치된다.

터미널 관리 시스템을 더 최적화 하기 위해, HIT 사는 시스템에 24개의 레일 마운트 갠트리 크레인을 추가적으로 통합하도록 ZPMC Electric Company 사에게 임무 했다.  기술 관리자인 YE Jun 씨는 전체 프로젝트의 조정을 담당하고 있다.  Ethernet POWERLINK 및 X20 컨트롤 시스템이 제공하는 성능, 개방성, 그리고 기능은 그들의 자동화 파트너로 B&R을 선택한 ZMPC Electric 의 결정에 결정적인 역할을 했다.

POWERLINK를 통해 연결된 컨트롤 시스템

각 갠트리 크레인은 두 개의 독립적인 POWERLINK 네트워크로 된 B&R 시스템을 갖추고 있다.  첫번째 네트워크는 레일 마운트 갠트리 크레인이 최대 정밀도로 작동할 수 있도록 센서 및 작동장치를 통합한다.  SCADA 기반의 터미널 관리 시스템을 통합하기 위해 ZPMC 에서는 개방형 표준으로뿐만 아니라 POWERLINK 를 통해 이 시스템에 연결했다.  오픈 소스 기술로, POWERLINK 는 SCADA 패키지가 신속하고 효율적으로 구현 될 수 있게 해주었다.

SCADA 패키지는 POWERLINK 연결을 통해 OPC client server 와 통신한다.  이 표준화 된 데이터 교환은 터미널 관리 시스템에 대한 상당한 이점을 가지고 있다.  POWERLINK 는 터미널 컨트롤 타워에 빠른 속도로 실시간 데이터 전송을 해준다.

그리고 POWERLINK 가 사용자에게 네트워크 토폴로지를 선택하는데 있어 완전한 자유를 허용키 때문에, 최적의 항구 지형과 레이아웃의 특별 요구 사항 또한 적용할 수 있다.  터미널의 향후 확장을 쉽게 하려면 네트워크 케이블을 통해 간단히 새로운 스테이션에 연결하여 처리할 수 있다.  별도의 B&R X20 시스템은 기존 장비를 위해 Profibus 데이터 연결을 묶고, POWERLINK를 위해 변환하며 효율적으로 터미널 관리 시스템으로 통합되게 한다.

데이터가 광섬유 케이블을 통해 스테이션 사이에 전송되는 경우에는, 최대 2 킬로미터의 거리까지 커버할 수 있다.  이것은 POWERLINK 가 실시간 정밀도 컨테이너 터미널과 같은 광대한 시스템을 구현할 수 있다는 것을 의미한다.  여러 개의 유리섬유 HUB 모듈은 중앙 컨트롤 타워에 밀집되어 있다.  자동화 레일 마운트 갠트리 크레인에서 실시간으로 데이터를 받고 메인 서버에 데이터를 전송한다.

MATLAB 으로 안전하고 효율적인 물류

야드에 있는 저장장소로부터 또는 까지 표준화 된 컨테이너를 리프팅 및 처리하는 작업은 가장 중요한 컨트롤 기능 두가지, 안티-지배 그리고 안티-충돌이다.  이러한 기능은 안전하고 효율적인 물류운영을 보장하는데 반드시 필요하다. ZPMC 사가 MAT-LAB/Simulink에 의존하여 이러한 작업을 모델링하고, 트랜스 포트 속도를 증가시키는 동시에 지배를 최소화 하기 위해 전문 컨트롤 알고리즘을 개발하는 이유이다. MATLAB/Simulink 과 Automation Studio 간의 원활한 워크 플로우는 생성 된 프로그램 코드를 Automation Studio 프로젝트에 손쉽게 통합하게 한다.  X20 시스템의 컴퓨팅 성능은 모델 된 컨트롤러에게 매우 빠른 사이클 타임을 제공한다.

통합된 MAT_LAB/Simulink 기능뿐만 아니라, 높은 수준의 프로그래밍 언어를 처리하는 Automation Studio 의 능력 또한 B&R 솔루션의 성공요인으로 입증됐다.  특별제작 라이브러리를 생성 할 수 있는 유연성은 ZPMC 가 그들의 캡슐화 된 기술을 활용 가능케 했고 효율적으로 재사용 가능한 표준화 된 소프트웨어 모듈을 제공했다.

내일의 기술을 오늘의 B&R과 함께

“세계 최고의 항만 장비 및 기술 시스템 공급 업체로서, ZPMC 는 새로운 개발 작업에 있어 항상 미래를 내다봅니다(염두에 둡니다).” 라고 YE 씨는 설명한다.  “그리고, 이것은 정확히 B&R 시스템의 능력에 비례합니다.”  HIT사의 B&R과의 이 협력은 시작에 불과하다.  “우리는 B&R 기술을 기반으로 단말 장치 및 관리 시스템을 개발 할 것입니다.” 라고 YE 씨는 말한다.  HIT사는  더욱 더 통합 된 중앙 관리 시스템을 만들기 위해 무인 운반 차량, 레일 마운트 갠트리 크레인 및 보조 시스템을 포함한 추가 시스템 네트워크에 POWERLINK의 사용을 계획한다.  “이는 우리가 고객에게 항만 물류의 더욱 경쟁력 있는 솔루션을 제공하는 위치에 있게 합니다. “ 라고 YE 씨는 확신한다.