工业以太网在物流行业自动化的应用

在目前物流行业自动化，各类工业自动化设备间的联网和通讯，用工业以太网替代过去的现场总线，已成为一种发展趋势并已经大量在应用了。主流工业以太网比如Profinet、Ethernet/ IP、CC-link IEF Basic、POWERLINK和EtherCat等，用户在选用工业以太网产品时，经常会遇到如何选择这些信号的问题：“哪个工业以太网更好用?”或者“哪个是发展主流?”的争论，其实真实做项目的工程师不必纠结“哪个更好”这样的比较，而是针对不同的实际应用场景，选择最适用的工业以太网信号。

工业以太网各种协议中，Profinet、Ethernet/ IP、CC-link IEF Basic等等的特点是以PLC控制器为主，连接设备数量多、种类多，应用场景主要是PLC连接较大规模的通用自动化控制系统，其中要包括了视觉和其他开关类的传感器，包括了变频电机、伺服电机、液压执行器、气动执行器等等多种类执行器的控制，控制点的数据量可以通过以太网交换机扩展;而EtherCat主要是应用在伺服控制为主的运动控制系统，一般做到64轴，范围就要略小了。EtherCat更适合单一性的伺服控制。

而在物流自动化，较多的自动化应用场景中，控制系统以PLC控制器为中心的多种类执行器自动化控制。例如：西门子S7-1200和S7-1500PLC，是以Profinet为通信，罗克韦尔、施耐德、欧姆龙等品牌PLC以Ethernet/IP为主的工业以太网应用，三菱品牌PLC例如5U则以CClink-IEFbasic为工业以太网通信应用。这些PLC都已经内置了工业以太网接口，可以通过交换机扩展实现“一网到底”和“一网上云”，实现多种设备的网络互联。‍

所以，在物流自动化应用中，基本上是跟着所选的PLC而选用什么协议的工业以太网，例如物流行业常用的S7-1200PLC，就是选用了Profinet。

在物流自动化行业，比如RGV小车式柔性自动线、双伸位伸缩货叉、堆垛机等等应用，仍然是以PLC作为通用控制系统，可兼容控制包括伺服电机、变频电机、液压或气动执行机构，如果是西门子PLC，在用到绝对位置定位或多点同步控制，就会用到profinet接口的多圈绝对值编码器。物流自动化对位置控制有可靠性安全性要求的，以及在多执行器同步联动控制要求的，就必须要使用真绝对值多圈编码器，在选型设计上首先就要保证自动化的可靠性、安全性。

下面就是一个西门子1200PLC通过profinet与多个绝对值多圈编码器通讯的教程。

物流现场典型应用的案例

伸缩叉在物流行业中有着广泛的应用，其中双电机伸缩叉在装卸货物时可能因托盘货物载重不均匀导致双电机无法同步，就需要在双电机端各安装一个多圈绝对值编码器来保证伸缩叉臂的同步性。采用工业以太网连接构架，PLC通过工业交换机可以连接到多个编码器传感器信号，以满足多个数字伸缩叉设备管理的需求，可应用于多电机伸缩叉的同步联动位移，帮助伸缩叉不仅作用于水平位移，包括X方向和Z方向位移都可进行实时同步联动，还可Y方向分段式推进，配合高密集型的四向穿梭式货架及仓储管理系统，可有效提高伸缩叉装卸效率，大大节约仓库占地成本及人工成本。

本文作者：殷铭敏、戴旭，上海精浦机电有限公司资深编码器应用工程师，有超过十年以上的为物流自动化、起重自动化、工程机械自动化、水利自动化等现场应用技术服务经验，包括参与完成数项国家超级工程重点项目的绝对值编码器技术服务。

审核编辑：汤梓红