RFID在鋼廠的應用

2026-04-07 06:02:11


應用背景
    位於德國杜伊斯堡的鋼鐵公司Hüttenwerke Krupp Mannesmann GmbH (HKM)終年熱氣騰騰。該公司是歐洲領先的鋼鐵製造商,向其合作夥伴(如Thyssen Krupp Steel AG等)提供鋼鐵加工所用的初步產品,即所謂鋼錠或鋼坯(圓形鋼棒)。為了製造這些產品,必須運輸、混合、處理熔融金屬。鋼鐵生產所需的原材料利用鐵水罐運輸,需要穿過巨大的倉庫和生產大廳。根據鐵水桶的大小,加工過程中必須移動90到425噸鐵水,這項工作隻有巨型吊車才能完成。
    HKM總共約有50台巨型吊車在使用,其中10台(tai)用(yong)於(yu)在(zai)生(sheng)產(chan)大(da)廳(ting)上(shang)方(fang)運(yun)送(song)液(ye)態(tai)材(cai)料(liao)。在(zai)鋼(gang)鐵(tie)成(cheng)型(xing)鐵(tie)灰(hui)漫(man)天(tian)的(de)不(bu)利(li)條(tiao)件(jian)下(xia),如(ru)果(guo)某(mou)個(ge)環(huan)節(jie)出(chu)錯(cuo),輕(qing)則(ze)會(hui)造(zao)成(cheng)大(da)量(liang)時(shi)間(jian)損(sun)失(shi),重(zhong)則(ze)會(hui)損(sun)壞(huai)吊(diao)車(che),並(bing)造(zao)成(cheng)巨(ju)大(da)損(sun)失(shi)。
使用RFID進行校準
    由於高溫,鋼鐵生產商HKM最終決定使用圖爾克提供的高溫解決方案。利用BL ident RFID係統以及能在最高100 °C的擴展溫度範圍上工作的特殊傳感器,可以精確運送並跟蹤鐵水包,精度可達到1厘米,從而避免在輸送期間或加注原材料時出錯而造成巨大損失。HKM吊車維護部門的技師Wilhelm Leurs說:“有句格言說‘裝後不理’,圖爾克產品就是這樣:易於安裝,與現有S7控製器結合完美,至今沒有發生操作故障。

    圖爾克BL ident RFID解決方案支持BS6L吊車上的一個重要控製功能。該吊車將空的鐵水桶運送至裝料區;在裝料區,空桶會被清洗,並視需要予以加熱,以便能再次盛裝液態原材料。 操作員坐在離地麵約16米的一個小座艙中,借助監視器控製機器。地麵上不再有定位器,吊車的運動和位置以可視化方式顯示在監視器上。 吊起和放下載荷時,監視器幫助吊車操作員定位吊車,這就要求係統提供很高的精度。

旋轉位置傳感器容易鬆動
    為使吊車以受控方式在起吊與裝料位置之間約400米長的距離上運動,HKM在轉盤上安裝了一個旋轉位置傳感器,用來記錄吊車運動數據並將其發送給主控單元。這種方法有一個問題:行(xing)程(cheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)隻(zhi)能(neng)利(li)用(yong)巨(ju)大(da)轉(zhuan)盤(pan)的(de)實(shi)際(ji)旋(xuan)轉(zhuan)來(lai)檢(jian)測(ce)吊(diao)車(che)的(de)位(wei)置(zhi)。吊(diao)車(che)的(de)鋼(gang)輪(lun)在(zai)鋼(gang)軌(gui)上(shang)行(xing)駛(shi),因(yin)此(ci)不(bu)能(neng)排(pai)除(chu)會(hui)有(you)一(yi)定(ding)量(liang)的(de)鬆(song)動(dong)。這(zhe)將(jiang)導(dao)致(zhi)不(bu)精(jing)確(que)性(xing),而(er)行(xing)程(cheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)無(wu)法(fa)予(yu)以(yi)補(bu)償(chang)。


    鬆動的幾厘米會導致在起吊區和放下區發生嚴重誤差,使吊車操作員無法精確地吊起或放下鐵水桶。 BL ident RFID係統正是在這裏發揮作  用。一個Q80讀du寫xie頭tou安an裝zhuang在zai吊diao車che轉zhuan盤pan附fu近jin,記ji錄lu安an裝zhuang在zai軌gui道dao上shang特te定ding點dian的de應ying答da器qi的de信xin號hao,因yin而er無wu論lun有you無wu鬆song動dong,主zhu控kong單dan元yuan中zhong的de行xing程cheng傳chuan感gan器qi的de位wei置zhi坐zuo標biao精jing度du都dou能neng達da到dao厘li米mi級ji。使shi用yong已yi知zhi的de標biao簽qian位wei置zhi,控kong製zhi單dan元yuan可ke以yi校xiao準zhun旋xuan轉zhuan位wei置zhi傳chuan感gan器qi的de信xin號hao,從cong而er有you效xiao防fang止zhi對dui可ke能neng的de鬆song動dong產chan生sheng影ying響xiang。這zhe些xie標biao簽qian是shi專zhuan門men設she計ji的de,可ke以yi用yong在zai最zui高gao210 °C的高溫環境下。
    HKM選擇了一個安裝和維護成本較低的控製係統,它會持續檢測行程傳感器的信號,需要時可以更新控製單元中的這些信號。 BL ident係統不僅能防止嚴重事故的發生,而且使高效供應鏈管理成為可能。Leurs說:“本著全麵監控物料的精神,知道吊車放下載荷的精確位置這一點對我們很重要,這樣我們就能確定編號不同的各鐵水桶的位置。”
    該係統非常可靠,HKM打算在所有用來運送原材料和最終產品的巨型吊車上裝備圖爾克 BL ident係統,也就是說在該公司位於德國杜伊斯堡的鋼鐵生產大廳裏,將有30台巨型吊車忠實可靠地運送材料。Leurs總結道:“我們可能並沒有充分利用BL ident係統的全部潛能,但就我們的控製目的而言,這款解決方案是無與倫比的。”

用傳感器代替定位器
    除RFID解(jie)決(jue)方(fang)案(an)外(wai),圖(tu)爾(er)克(ke)的(de)電(dian)感(gan)性(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)經(jing)過(guo)驗(yan)證(zheng)也(ye)能(neng)用(yong)在(zai)惡(e)劣(lie)的(de)鋼(gang)鐵(tie)生(sheng)產(chan)環(huan)境(jing)下(xia)。吊(diao)車(che)使(shi)用(yong)大(da)型(xing)吊(diao)鉤(gou)吊(diao)起(qi)並(bing)運(yun)送(song)鐵(tie)水(shui)包(bao),吊(diao)鉤(gou)重(zhong)達(da)數(shu)噸(dun),每(mei)個(ge)吊(diao)鉤(gou)上(shang)都(dou)安(an)裝(zhuang)有(you)兩(liang)個(ge)達(da)到(dao)IP68保護等級的特殊傳感器。這些傳感器記錄鐵水包上的吊環是否精確、安全地處在片式單鉤中。這裏,從離地18米高的座艙中,操作員同樣難以判斷鐵水包是否位於吊鉤上的正確位置。兩個成90°角放置的傳感器解決了這一問題,確保吊環可靠地跨置於片式吊鉤的整個表麵上。

    對Leurs來說,至關重要且十分可靠的控製工具是BI15-K係列耐熱、耐衝擊、耐振動傳感器S100。Leurs補充說:“圖爾克傳感器從未出問題,因此我們打算在所有運送液態原材料的吊車上都裝備這種傳感器。” 在zai鋼gang鐵tie生sheng產chan的de惡e劣lie環huan境jing下xia,熔rong渣zha和he細xi小xiao的de金jin屬shu灰hui塵chen會hui進jin入ru機ji器qi中zhong,妨fang礙ai或huo扭niu曲qu傳chuan感gan器qi讀du數shu,而er圖tu爾er克ke特te殊shu傳chuan感gan器qi的de測ce量liang切qie換huan距ju離li最zui高gao可ke達da15毫米,這是它適合用在這種環境的重要原因。
總結
    RFID除了在物流,生產加工,倉庫存儲管理等方麵可以得到完美的應用外,在物體定位方麵也可以被廣泛應用。

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