施耐德电气&amp5G和5G演进-工业控制应用场景白皮书（39页）.pdf

1、自动化立体仓储是当前仓储系统最典型和最先进的的模式，又称为立库、自动化存取系统AS/RS（AutomaticStorage & Retrieval System），其采用高层货架、立体仓储，最大限度的利用仓库的横纵空间，提高仓库使用率，采用托盘或货箱存放货物，使得货物破损率显著降低，并使用WMS（Wa reho u s e M anag em en tSystem） 、 WCS（Warehouse Control System）管理与控制堆垛机进行存取作业。立体仓储在建设初期就应当考虑众多设备之间的互联互通、数据交换等问题。尤其是在立库建立后，仓库犹如巨大的屏障，阻止或降低Wi-Fi等

2、无线信号的传输，因此一个可靠有效的信号传输方式就显得尤其重要。应用5G的驱动力基于有线组网的立体仓储，存在大量的线缆部署，会有较长的部署周期以及线缆成本。此外，立体仓储的堆垛机等设备常年处于较高速移动过程中，对线缆的磨损也较大，可能影响整个系统的稳定性。基于5G的无线通信连接方式，能节省自动化立体仓储的部署周期，且减少网络运维问题。5G网络的低时延和高可靠性能力也能充分满足自动化立体仓储对网络的要求，更好的支持各类移动性终端的操作。1. 无线通信的覆盖能力：立体仓储中所有设备均为金属设备，金属设备本身就是一个屏蔽体，影响着立体仓库中无线通信的覆盖。此外，立体仓储中的堆垛机、RGV、AGV都是一

3、直处于移动状态的设备，确保信号在移动状态中稳定性就显得格外重要。2. 无线通信的低时延能力：立体仓储中的设备为全自动化设备，从仓储管理软件接受到指令，到开始执行指令，网络的时延对最终仓储设备的效率影响很大，越低的时延越能提供更高的执行效率。运动控制是通过对机械运动部件进行实时的控制管理，使各个运动部件协同的按照预期运动轨迹和规定的运动参数进行运动。运动控制被广泛应用在制造、包装、印刷、和各类装配工业中，可以说，运动控制是工业制造领域应用广泛且高端的技术。运动控制场景中，伺服电机往往伴随加工平台一起转动，电机的动力电缆和反馈电缆不能360度转动，小范围的高速反复旋转也会导致线缆易于损耗。故工业应

4、用领域一直尝试用无线化技术来解决运动控制的线缆部署问题。多数场景中，运动控制协同的运动部件通常在8轴以下，这种场景可采用CANopen总线协议支持，8轴的总体控制时延要求在4ms以下。目前也有越来越多场景要求协同的运动部件在8轴以上，这种场景需要通过SERCOS或EtherCAT协议来支持，往往要求的总体控制时延低至1ms。其中，在灌装机、洗瓶机等场景中因为涉及大角度转动，往往是利用滑环来进行运动参数的采集和命令传送。由于滑环是接触性滑动连接，一旦接触不好就会造成停机，动力线的偶发性异常可以利用电容进行保护，但通信线路不具备保护措施，故对滑环要求很高，且实际使用中故障率依然较高。所以从运动控制场景看，研究开发基于CAN总线的滑环替代是无线化应用的第一阶段典型场景。该场景的无线化，也可以使能伺服电机的组态柔性连接。