产品包装运输方案篇1

1.流通过程中的智能化管理

物联网通过RFID技术为每一个产品分配唯一的身份标识，实现对单品的管理；通过广泛分布于生产流水线、运输工具、仓储环境等处的传感器，了解产品质量、物理环境的相关信息；通过深度数据分析，实现智能决策。如酒类产品的运输包装，在酒瓶的生产期间，预先将RFID电子标签附着于酒瓶外的纸质标签或处理过的瓶盖内，并在酒瓶装箱运输时，再次将RFID电子标签附着在瓦楞纸箱内包装或者外包装上，这种双重贴标的形式可以完整地记录产品生产厂商、生产日期、发往何处、存放仓库等信息，给运输阶段提供货物的具体信息，以便在运输过程中根据货物特性进行具体调整。酒瓶被运达仓库时，使用仓库的标签阅读器，可对瓦楞纸箱外包装上的电子标签进行快速条码识别和跟踪。将货物放置在标签可读取的范围内，就能对货物的存放过程进行监控，便于库存工作的下一步实施。

2.根据包装内容物自身特性进行区别化对待

包装内容物是运输包装设计的主体，其特性决定了运输包装的包装形式，如易变质食品、易碎品、精密仪器等，其各自特性不同，对包装流通环境、包装的强度和脆值要求等均有差异，如果以统一的运输包装装载，必定会造成内容物损坏。在运输这些特殊货物时，需要区别对待。物联网技术的智能化管理能改善传统运输包装流通环境的随机性，通过GPS卫星导航定位技术、RFID技术、传感技术等，实时跟踪、监测、控制产品在运输过程中的环境温湿度、包装内容物的震动、新鲜程度变化等情况，及时了解产品的运输实况，使包装的功能得以充分表现其人性化的特征。

二、运输包装存在的问题

首先，运输包装技术较落后，成本较高，经济效益较差，与现代物流不相适应。随着现代物流的快速发展，运输包装需要应对更多特殊且繁复的市场需求，而我国运输包装设备和技术工艺相对落后，致使当下运输包装处于缓慢发展阶段。由于国内对运输包装自主创新技术的研发普遍不够重视，沿用陈旧的包装技术和设备，包装容量不适当，造成了较高的包装废品率，包装生产利用率低，加上盲目照搬国外包装技术的应用模式，在增加成本投入的同时，达不到良好的实际效果，面临高投入低产出的尴尬局面。另一方面，我国运输包装材料和包装容器的研发环节比较薄弱，老式运输包装资源耗损比新型运输包装要大，且无回收利用的价值。从长远来看，这些都不利于物流产业经济利益的最大化，无形中增加了相关企业的经济负担。其次，运输包装设计难以满足现代物流功能的需要，安全性得不到充分保障。在我国物流业市场竞争日趋激烈的形势下，运输包装设计的合理性成为制约其发展的瓶颈。国内多数企业长期使用同一设计方案，对运输包装现存的问题没有引起足够重视，导致运输包装自主创新不足。

同时，相当一部分运输包装设计没有利用已有的科技成果，运输包装的防护功能远不能适应现代物流需要。这些都阻碍了运输包装行业的健康发展。再次，在运输包装的生产制造和回收处理过程中，存在资源浪费与环境污染等问题，违背了我国“两型社会”的建设理念。我国市场上常见的传统运输包装种类有箱、桶、袋、包等，主要以纸、木材、塑料、玻璃、金属等为原料，这些材料大都源于自然资源。以木材为例，树木资源的生长速度跟不上使用速度，致使木材原料的价格飞涨，企业为了降低运输成本，将一些货物的全木箱包装改成了混合材料组合箱，甚至一些重物包装也由全木箱包装改成了纸质包装。这些包装材料对包装内容物的固定效果较差，致使货物在运输过程中包装破损，造成产品损坏和散失，这些都无形中造成了资源的巨大浪费。运输包装对环境的污染主要体现在以下两个方面：一是生产过程中对环境的污染。加工过程中工厂排放的废气、废液、废弃料对环境会造成一定的污染。中国每年的包装材料消耗量约为3000多万t，由此产生的包装废弃物约为1600万t，占城市所有废弃物体积的25%，质量的15%，且每年约递增10%。二是包装废弃物对环境的污染。运输包装废弃物大多是包装容器和辅助材料，绝大多数的运输包装在包装使用完毕后，没有及时回收处理，未经处理的包装废弃物中的有害物质会对人体和生态环境造成一定的损害，如广泛使用的缓冲材料发泡聚苯乙烯（expandedpolystyrene，EPS）便是突出的例子。

三、运输包装设计的原则与方法

3.1设计原则

1.安全环保原则

运输包装是以保护产品安全流通、方便运输为目的，因此，首先应根据包装内容物的不同特性与具体要求，确定运输包装的功能定位，保护包装件不受外力、化学反应、污染等影响，进而依据包装的功能要求选择包装材料。材料的选取必须充分考虑绿色环保的要求，以无毒、低能耗、低污染、低排放为目标，尽量使用可降解材料和易回收材料，以增强运输包装的环保性。

2.简单整理原则

在确保运输包装安全、稳妥的基础上，对包装结构进行简化，实施绿色包装，并删减不必要的设计要素、设计功能等附属部分。如通过优化设计和工艺，可减少瓦楞纸箱的边角余料及纸板材料用量。另外，需合理控制包装结构材料、缓冲材料、黏合剂、油墨等的使用量，积极倡导运输包装领域的适度设计。整理化包装容器的应用，不仅可节省包装材料，还能使统一的包装结构适用于不同交通工具及产品的运输，适用于不同国家及行业，同时也有利于标准化包装容器设计的实施，提高企业的经济效益。

3.经济效益原则

在便利物流的条件下，为了缩减运输成本，宜广泛使用集装化包装代替传统运输包装。一方面，有利于物流系统在装卸、搬迁、仓储、保管和运输等过程中的机械化操作，加快这些环节的作业速度，降低能耗；另一方面，有利于减少单位包装，节约包装材料和包装费用。在满足包装功能要求的基础上，降低包装费用，寻求内容物价值与成本耗费之间的契合点，这也是提升企业经济效益重要的手段之一。事实证明轻度包装和改进包装结构等都是减少运输成本的有力措施。此外，选用可回收的环境友好型材料，发展循环经济，也是取得良好经济效益的有效途径。

4.人文关怀原则

当今的运输包装设计，不应停留在满足包装功能的基本层面上，还须充分考虑工作人员在人工作业中是否安全和舒适。在装卸搬运中，应根据人体的结构尺寸和生理因素，制定出科学的运输包装外形尺寸、最佳质量，设计出更省力、更快捷的装卸搬运方式。此外，一些大型运输包装还须注意其开启方式，合理便捷的运输包装开启方式能提高人工装卸的效率。总之，将“以人为本”的理念融入运输包装，不仅可保障工作人员的人身安全，还能有效减少装卸期间的包装破损，推动现代物流运输包装的发展。

3.2设计方法

1.针对运输包装流通过程中的各项影响因素

进行系统分析，以寻求、改善和优化设计方案。物联网运输包装的设计流程异于传统包装，在设计阶段，需要详细分析产品在流通过程中可能存在的物理、化学、环境等因素的危害，同时还要考虑产品结构、易损度、质量等特性是否适应流通环境，以避开产品内部与外界存在的不稳定因素。在无法克服不利条件的前提下，适时采用物联网智能识别和监控技术，与具体的运输包装或包装容器进行对接，得出操作灵活、融合性较强的设计方案。只有确切掌握运输过程的全程信息，才能最大限度地发挥包装的防护性能，为运输包装的初步设计提供依据。

2.综合各学科、工艺与技术的相关成果，研究

各环节可能出现的问题，建立相对完整的运输包装设计模型。运输包装设计架构以动力学、艺术美学、经济管理学、心理学等众多学科知识为支撑，力求多角度构筑科学合理的运输包装体系。同时，运用物联网技术、缓冲包装技术、保鲜包装技术等现代新技术，以市场需求为基点，综合考虑其设计、管理、销售、使用等环节中的各项事宜，最终构建科学合理的运输包装系统模型。通过各交叉学科理论的综合运用，以期达到运输包装与企业、市场、用户的互惠互利、共同发展。

3.运输包装设计需合理化和人性化，应顺应国

内外包装设计的发展趋势。运输包装的合理化应遵循绿色设计、适度设计、循环设计等设计理念，合理地调配包装材料、包装技术、包装方式等，使其满足运输、仓储、装卸环节的需要，保证物流运作的质量。另外，运输包装设计的构思创新不仅是针对设计形式与技法上的不断更新，也是人性化的不断创新，因此设计人员必须具备人性化的设计意识。人性化设计理念要求在包装内容物得到足够防护性能的基础上，充分考虑运输包装中适宜人工及机械装卸、搬运、放置、开启的最佳尺寸等因素。这些都需要设计人员重新审视和考量。

4.通过对包装件的测试，结合试验参数与评价体系，

对包装成品进行调整和优化。通过包装件的挤压、碰撞等相关检测，能有效避免包装不足带来的风险及包装过剩带来的材料浪费。检测后，对包装结构、功能和成本进行比较分析，获得形式最佳、成本最低、效果最好的设计方案，从而实现社会效益和经济效益的双赢。

四、结语

产品包装运输方案篇2

【关键词】冲击振动薄弱点最佳破损率

造成产品包装件出现破损的原因，主要有三个方面。首先，冲击：运输过程中由于运输工具的速度和方向随时发生改变，必然会造成产品之间相互碰撞，或者产品与运输车辆之间的碰撞，另外在装卸、搬运时，由于人为因素存在抛掷导致产品发生撞击。其次，振动：由于路面状况的不确定性，以及车辆自身发动机震动等原因，整个运输过程中，产品包装件时刻以不固定的频率发生着震动，当运输过程中的振动频率接近产品自身的固有频率，即产品发生共振现象，此时容易造成产品包装件损坏。第三，堆码：出于提高存储空间利用率的需要，产品自生产下线到销售前各环节，无时无刻都是以多层堆叠的形式进行放置，底层包装件承受的压力最大，当堆码压力超出产品包装件的承受能力时，就会导致产品损坏。

包装设计的作用，就是要通过各种包装材料的综合运用，在满足产品成本控制目标的前提下，将产品在储运过程中可能发生的冲击、振动、堆码对产品造成的损坏降到可接受的范围内。因此包装设计就需要结合这三个方面充分考虑。然而家电行业的包装设计领域，普遍并未能真正做到三个方面全面衡量，各企业内部对产品包装设计是否得到的评价体系也不尽合理，主要有以下几个方面。

1误区一：过度关注跌落冲击对产品造成的影响

通过对家电行业的观察和了解，我国各家电企业普遍都建立了一套远高于国家标准的企业内部标准，其跌落的次数和高度都比国家标准残酷，甚至部分企业的跌落高度超出国家标准的2倍以上。不可否认，跌落冲击是造成产品损坏的一个重要原因，而且也是包装设计必须主要去克服的一个方面，但过度关注跌落冲击的影响，将会使产品的包装成本过高，出现过度包装，同时会造成包装体积加大，运输成本也会急剧上升。

以分体式室内空调器的包装为例，按照国家标准GB/T22939.7D的要求一般分体机的跌落高度最高不超过60cm。由于跌落冲击造成产品损坏的情况，只能是尽量避免，但却永远无法消除，当超过最佳破损率之后，要想将破损率继续降低，将会非常困难，即使成倍增加包装材料成本也很难见效；但行业内并未充分意识到这一点，每年都期盼下个年度的包装破损率更低一些，并逐年提高跌落试验标准，目前多数企业实际按超出1米的跌落高度进行跌落试验，部分企业已经开始尝试将跌落高度提高到2米。为此，包装设计人员只能不断将包装缓冲厚度加大，包装材料成本和运输成本也随之增加。

2误区二：包装材料与产品接触面越多越好

包装的目的就是通过包装缓冲材料去吸收冲击能量，减少传导至产品的冲击能量，从而达到保护产品的目标，最常见的直观表现就是用户收到产品后，包装存在一定的损坏但产品完好。但由于产品因其结构的差异性，各个部位的强度差异比较大，存在一些薄弱点，设计前应对产品自身结构进行充分的研究，找出结构的薄弱点，包装材料应该避免和薄弱点接触，确保冲击力或堆码力不会传导至产品的薄弱点位置。然而实际的产品开发过程中，因包装设计人员不了解产品结构，不能准确找出产品薄弱点，往往直接将包装材料设计成与产品表面尽量接触，认为受力面积越多，冲击或堆码力造成的影响就会被分摊，但却不小心让产品结构的薄弱点也分摊了这种影响。因此，并非包装材料与产品接触面越多越好，针对产品结构薄弱点的合理避让非常有必要，将直接影响到产品质量；如未对薄弱点进行避让，不仅不能起到保护产品的作用，反而可能加剧产品在储运环节的损坏情况。

3误区三：开发过程中包装试验的问题都必须由包装来解决

产品的开发与其包装的开发相辅相成，两者互相影响，密不可分。如产品自身结构存在一些不合理的设计，也将直接导致该产品无法通过包装试验，例如产品外观注塑件上设计的与其他零件配合的一些卡扣结构，由于外力的传导往往是通过这些卡扣互相传导到其他零件，因此卡扣位置最容易发生破裂，但对于包装来说，似乎无法通过包装材料的增加或避让解决此类问题，但从结构自身将卡扣的根部通过增加一些加强筋或者圆角，将会大幅度提高卡扣强度，从而解决卡扣断裂问题。

因此，开发过程中包装试验过程中出现的问题，需要根据实际情况去分析判断并区别对待，结构存在的薄弱问题也能通过加强结构自身强度来解决，不能将包装试验问题全部归咎到必须调整包装结构来解决。

4误区四：包装试验通过了，产品和包装设计就是合理的

产品的设计是否合理，目前往往是通过一系列试验进行检验的。在实际的新产品开发过程中，设计人员往往以试验合格为最终目标，认为全套的包装试验都合格了，此款产品的开发就是合理的。殊不知，任何一个包装试验方案都是针对特定的运输条件而制定的，但一款产品实际会遇到的储运条件却多种多样，如果试验方案本身就不太合理，就无法保证试验的准确性，就不能说明包装设计是合理的。

例如，目前随着互联网的发展，以快递形式的网络销售新型模式也随之出现，有和与大型卖场、专卖店形式的传统销售渠道并驾齐驱的发展趋势。各企业原先内部制定的试验方案主要针对传统销售模式下的运输条件，不太完全符合网络销售模式。如果某款新产品主要是针对新形式的网络销售模式，但开发过程中仍以原先的试验方案进行产品质量的评价，显然就是不合理的。因此，需要根据产品实际的流通条件，制定合适的试验方案。

5误区五：包装设计是在产品设计之后的环节，包装没有前期规划

时常出现这样一种情况，一款产品开发出来后，各项性能指标、外观都非常好，在国内很畅销，在国外却怎么也卖不动。通过调查发现，最根本的原因是包装体积不合理。由于国内市场和国外市场存在一个重大的区别，那就是运输成本占总体成本不一样。销售到国外市场的产品，一般都是以集装箱运输到海外，一个集装箱运输到欧美，需要一千多到数千美元不等，和发货的港口和目的港口位置有直接关系；对于海外某个确定的销售，其运输成本直接由该款成本的装柜量决定（即一个货柜内可以装的货物数量的多少）。

显然，装柜量越高，分摊到单个货物的运费成本就越低；相反，如果因包装体积不当，使一款产品的装柜量太低，自然其竞争力将大打折扣，直接使该产品的利润空间大为降低。

例如，一款只能立放，不能侧放的带有压缩机的移动式空调器，如果其打包后总体高度为885mm和891mm就完全不同，以装/X40尺高柜进行计算，货柜内部高度实际一般为2670mm，如果产品高度为885mm，则能装3层；而产品高度为891mm，就只能装2层，装柜量相差1/3，直接的影响就是单台的运费成本相差1/3。

因此，在产品开发的前期阶段，就提前规划产品的包装体积，确保装柜量的最大化，将使产品的竞争力大幅度提高。

结语

通过对家电行业包装设计领域存在的各种设计误区，总结了以下几点设计经验，在产品开发过程中加以应用，可以提高产品包装设计的理论认识，提高产品包装设计的合理性。

第一，跌落试验标准并非越高越好，如果一味追求过高的试验标准，将会造成包装成本过高，出现过度包装的情况，应该针对每种产品的独特性，找到最佳包装破损率，并据此确定合理的包装试验标准。

第二，在进行产品包装设计前，应该分析研究出产品的结构薄弱点，包装应避开这些薄弱位置，并且产品全部都包裹起来，越严实越好，适当的避让不仅能提高包装强度，还能减少包装材料的使用，降低材料成本。

第三，包装试验过程中出现的问题，应该由包装设计人员和结构设计人员共同根据实际情况来解决，不能全部归咎为包装方案去调整。

产品包装运输方案篇3

一、教学现状及案例教学法的必要性

包装工程是一个综合性十分突出的专业，内容涉及理、工、文、管等学科门类，具有较强的理论性和实践性，从而对教学方法提出了特殊要求。但是，长期以来，由于学科归属不够明确，我校包装工程本科专业教学改革并没有取得突破性进展。

首先，教学内容系统性、针对性不强。包装工程专业虽与多种学科有一定的联系，但是有其自身的理论知识体系；不同课程之间虽有相互衔接关系，但是每门课程都有其自身的教学目标和内容。尽管一些课程教学内容有“包装”二字，但是专业针对性不强，常常借鉴其它专业课程的内容；不同课程之间缺乏功能性协调，教学时存在部分重复的内容，没有科学的教学目标和计划。长期下去，学生掌握不了专业核心理论知识，不利于构建完整的知识结构。

其次，教学方法传统，缺少专业特色。我校包装工程专业具有鲜明的工程与艺术结合特性，教师在教学过程中要结合工程和艺术类课程的不同特点，灵活运用不同教学方法，以激发学生的学习兴趣。然而，教师在工程类课程教学过程中多以课堂讲授为主，忽视与其它教学方法的有机结合，难以将枯燥乏味的理论以艺术化的方式传授给学生。同时，教师在艺术类课程教学过程中往往参照艺术专业教学方法，忽视学生美术基础，从一定程度上打击了学生学习的积极性。这样以来，工程与艺术结合的专业特色较难体现出来，学生的综合实践能力得不到很好提升。

如前所述，包装工程专业具有较强的理论性和实践性，对教师的教学方法和学生的学习方法都有较高要求。本科生在专业学习阶段若没有科学有效的教学方法引导，就很难掌握扎实的理论知识，加上实践经验的欠缺，无法理论联系实际，进而对专业功能和自己将来失去信心。因此，案例教学将是克服上述教学内容、方法等不足的有效途径之一，对工程与艺术结合的专业特性具有促进作用。

二、案例教学法的实施

1.案例来源和选择

《缓冲包装》是包装工程专业一门重要的专业课，其理论和方法是研究和解决产品流通过程中破损问题的基础，具有较强的理论性和实践性。该课程内容包括产品脆值理论、缓冲包装材料、缓冲包装五步设计法和缓冲包装试验等知识单元。通常情况下，教师的教学科研成果、学生的课外学术科技作品以及品牌产品的包装都是案例教学的很好题材。为了更好地实施案例教学，教师要了解学生的个性特点和认知水平，紧紧围绕每个知识单元的教学目标有针对性地选择一些经典案例，并巧妙地设计教学流程，以激发学生主动参与。

2.课前准备和分析

以缓冲包装五步设计法这一知识单元为例，该部分的教学目标是让学生掌握缓冲包装设计的五步法，并能运用所学知识解决实际包装技术问题。这部分内容可供选择的教学案例非常多，其中课外学术科技作品比较贴近学生的思想实际，尽管存在一些不足，但能体现缓冲包装设计的具体实施过程，是学生创新能力和实践能力的综合体现。教师在课前可以将学生作品的优点和缺陷进行深刻分析，找出包装方案存在的关键性问题，分发案例材料和思考题，并设计与组织案例教学形式。此时，学生要做的主要是根据教师提供的作品案例和相关材料，认真思考，指出设计方案存在的问题，并提出更好的改进措施。然后，参照产品研发、包装设计、生产管理、成本核算以及物流运输等部门的职能，将全班学生分成相应的小组，每个组选择一名代表，以便进行系统性分析讨论。

3.课堂讨论

课堂上，以学生为主体，模拟不同部门的职能，对包装方案展开讨论。比如，产品研发、包装设计及物流运输等模拟部门可以结合包装件的破损情况，分析查找原因，然后各小组选派代表阐述观点。各小组可以从产品本身强度、包装制品的防护性能以及物流运输过程中的人为因素等方面展开辩论，并通过协商提出改进措施。然后，生产管理、成本核算以及物流运输等部门再从加工工艺、技术经济成本以及运输方便性等方面，对改进的包装设计方案进行讨论和优化。此时，教师要能掌握好整个讨论的节奏和气氛，引导不同部门之间的争辩，但也要能调节好学生的情绪。

4.归纳和总结

讨论结束后，教师要从教学组织和专业理论等角度做个小结。首先，教师要对案例教学的主要目的和整个教学过程做个解释和总结。其次，教师应当对案例所呈现的包装方案作专业性评价，对包装设计的思路和制作过程等进行详细说明，并对包装方案的可靠性、加工工艺性以及成本等进行科学性解释。另外，教师还要对学生在讨论过程中提出的观点和想法加以评价，肯定学生的创新性想法和建议，以激发学生学习的积极性，但也要能指出学生的不足之处，以纠正学生认知上的误区。同时，案例讨论后，学生的总结也是非常重要的。学生在课前的准备工作，以及课堂讨论中提出的观点和想法，可以写成分析报告以便指导自己的包装设计工作。

三、结语

包装工程是一个综合性十分突出的专业，具有较强的理论性和实践性。如何培养高素质的研究型后备人才，如何培养实践能力强的应用型人才，这些都成为当前该专业本科生教育亟待解决的问题。本文详细分析了包装工程专业本科生教育的现状，指出案例教学法的必要性和意义，并结合作者近几年的教学体会，以我校《缓冲包装》课程为例探讨案例教学法的实施过程，对于包装工程专业本科生教学方法的进一步改革有积极作用。

参考文献：

\[1\]金国斌.关于包装工程教育工作的回顾与思考\[J\].包装工程，2002，23（6）.

\[2\]李德林.案例教学\[M\].青岛：青岛出版社，2006.

\[3\]舒祖菊等.论农林院校包装工程教育创新与人才培养\[J\].包装工程，2006，27（6）.

产品包装运输方案篇4

包装进入物流系统之中，这是现代物流的一个新观念。而包装作为物流系统的构成要素之一，与运输、保管、搬运、流通、加工均有十分密切的关系。包装本身就是物流信息的载体之一，在现代物流信息活动中起着极其重要的作用，包装上的标记、说明、条形码等都是物流中不可缺少的信息。所以，如何从包装设计的角度来合理有效地提高物流各个环节的生产率，已经成为包装设计中的一项非常重要的工程。CPS是英文Complete（整体）、Packagjng（包装）、Solutions（解决方案）的缩写，意思是整体包装解决方案，是国际流行的包装服务新概念。

事实证明，电子商务及快递业的发展，已经成为拉动我国内需的重要抓手。近几年来，电商物流园区、快递物流园区越来越多地出现，此类园区整合了电商企业和快递企业，将物流资源统一管理，形成城市共同配送。企业的日常管理、盈利模式、成本控制，都需要融入信息化技术，达到企业管理架构的扁平化，管理内容的飞速传递。一般来说，信息化程度越高，企业发展就越合理。榜样企业，都是信息化程度高的企业。

物联网的发展

将引发一场物流业革命

物联网被称为继计算机和互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，是21世纪最受关注的产业之一。

企业基于物联网技术，改变传统粗放型的冷链物流管理模式。一是通过信息智能化提高管理能力，从感应器分析、加工和处理有意义数据，适应不同用户需求，完成供应链上下游流通环节的保护。二是制定技术规范。要求各类有包装货物，都要在包装上印制规范的条形码，安装电子标签。无包装货物，也要配有相应的识别标志。

政策层面，随着宽带电信网、数字电视网、下一代互联网、物联网技术“四网合一”的提出，国家不断加大对冷链行业的投入，现代物流突破长距离冷链应用的局限性。可以预见，未来信息化的物联网企业必然将在冷链物流行业占据更多的市场份额。仓储物流跨入物联网时代。

整合产业链的物联网技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。也是我国“十二五”规划当中的一个重要技术组成部分，其发展关系到国计民生。

物联网（TheInternetofthings）是物物相连的互联网。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

物联网详细而言是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

RFID标签是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。具有防水、防磁、耐高温、寿命长，体积小、读取距离远、数据可加密存储和批量读取，并可识别高速运动的物体等优点。近年来，RFID技术在仓储管理上得到非常广泛的应用。目前主要的应用模式是仓储管理和物流跟踪管理。RFID技术应用优势，这里无需多言。但是，0.5元/只-2元/只的成本，对于使用量超大的企业，要为此付出巨额RFID采购成本。为了降低应用成本，RFID物联网技术、纹理防伪技术、移动互联网技术以及对互动营销模式的设计首创研发了“无阅读器手机读取RFID信息的方法（专利号2012100787446）”、“无阅读器手机读取RFID信息的物联网系统（专利号2012201114218）”，大大降低了RFID物流管理系统的应用成本。即利用一个RFID标签来管理一箱货品的方式降低管理成本。而小包装货品则利用可与RFID进行相互对应的二维码标签来完成。

供应链信息集成

供应链方面，部分物流公司在自身的供应链服务基础上开展供应链金融等业务，寻求新的增长点。为了在竞争中脱颖而出，一些物流公司已经向B2B（BusinessToBusiness）和O2O（OnlineToOffline）等模式转变。这些转变将会成为今年的大趋势。可以预见，这些转变可以提升行业整体效率和盈利水平，行业马太效应初现。供应链信息集成-建立区域性供应保障体系的供应链管理模式，是我国流通的电子商务和物流配送体系改进的新思路。

业内专家指出，目前我国物流及包装企业在这方面的功能还不强。在增值服务领域淘金，将是未来物流和包装企业提高利润的重要途径。现代物流被誉为“降低成本的最后边界”。

由传统单一包装物流向规模化的第四方物流包装转化

包装企业由“传统单一包装产品”向“规模化的第三方包装”转化。

第三方物流包装，即将产品的物流与包装委托给专门的物流包装企业完成。这是当今世界物流包装的发展趋势之一，把公认的物流包装这一第三利润来源，交给产品生产企业是明智之举，我国第三方物流是在整体物流水平较低的背景下发展起来的。电商企业自建物流实际是在弥补电子商务物流的短板，是在现有第三方物流无法满足其发展需求的情况下的战略选择。

所以包装与第四方物流的整合与合作便成为未来的高端抢占先机的重点所在。作为一个全新的概念，第四方物流的提出整合了诸多现代管理思想。从本质上讲，“第四方物流供应商”是一个供应链的集成商。

智慧物流一站式服务平台

电子商务物流又称网上物流，就是基于互联网技术，旨在创造性地推动物流行业发展的新商业模式；通过互联网，物流公司能够被更大范围内的货主客户主动找到，能够在全国乃至世界范围内拓展业务。

所谓“四网一体”，打造智慧型第三方物流体系平台、多式联运转平台和电商物流产业示范平台，以及全国的信息化网点可视化布局平台。

物流行业触网趋势明显。综合性物流企业成为发展趋势，采用智慧物流一站式服务平台。在现有物流业态基础上，建立一个开放、共享、社会化的物流信息化和智慧化平台，从而在未来我国任何一个地区的物流节点都能够通过平台实现可视化管理和运营，并且在保证按时到达的基础上做到服务提升。

通过自建、共建、合作、改造等多种模式，利用先进的互联网技术，建立开放、透明、共享的数据应用平台，为电子商务企业、物流公司、仓储企业、第三方物流服务商、供应链服务商等各类企业和消费者提供优质服务，最终促进建立社会化资源高效协同机制。多式联运是将不同的运输方式有机地组合在一起，构成连续的、综合性的一体化货物运输，以实现货物整体运输的最优化效益。

掌握了信息就相当于掌握了发展的机遇，在这种趋势下，利用4G移动网络技术，在网络上整合中国物流资源信息是急需发展的领域。

对于物流企业的发展来说，信息技术也起着非常重要的作用。企业的战略制定和企业管理都离不开信息化技术。在企业的战略制定方面，去哪里设点建仓，组建物流网点，都需要借助信息化的数据分析，以力求精准。其次要做到物流配送信息化。物流配送信息化具体表现在：物流信息收集的数据库化和代码化、物流信息处理的电子化和计算机化、物流信息传递的标准化和实时化、物流信息存储的数字化等。

互联网下一个被挑战的会是谁，第三波是物流的重构

2012年我国物联网产业规模已达3650亿元，比上年增长38.6%；我国物联网市场呈现出“中间强两头弱”的格局，由感知层、网络层、应用层组成的物联网三层逻辑架构中，网络层现有技术储备基本能够满足需求，而感知层和应用层则相对薄弱，还有较大的发展空间。

技术概况：射频识别技术取得突破；云计算逐渐成熟；国内技术水平仍显薄弱。

发展趋势：技术与标准国产化；运营与管理体系化；惠及民生成为发展的重要方向；多方共赢的商业模式逐渐形成。

智能物流

智能物流是利用集成智能技术，使物流系统能模仿人的智能，具有思维、感知、学习、推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。

智能物流的未来发展将呈现出智能化、一体化和层次化、柔性化与社会化的特点，更加突出“以顾客为中心”的理念，同时在物流作业过程中，将实现决策的智能化，运输、存储、包装、装卸等环节的一体化。

立式物联网智能回收箱开辟电子废弃物交投新途径；智能化物流系统的使用，不仅可以大大减少人工搬运量，同时也提高了出库速度和准确率。

随着移动互联网的发展，现代物流已成为重要产业之一。而现代物流的发展，将带来海量的数据处理需求。“处理这些数据，‘云计算’是最合适的选择。”对于为何要将物流与云计算“联姻”，利用物联网、云计算等技术，建设虚拟大物流信息平台，同时，结合物流网络分布集成、运输路径合理化等模型，构建面向智能物流虚拟与实体智慧互联云服务平台，实现智能交通、智能安防、智能采集等十大智能化运营服务体系。

建立开放的物联网平台

移动互联网时代重要表现之一就是物联网平台的应用。海尔针对互联网时代，重点推进用户体平台，即配送平台。这个配送平台需要物联网技术的发展支撑，因此，建立物联网产业的发展标准，同时能有一个驱动机制来推动大的企业建立开放的物联网平台，为全社会提供价值，这对整个经济的转型和互联网经济的发展会起到非常大的推进作用。

信息中心将解决目前物流市场存在的三个问题

“首先是信息不对称，解决车源、货源信息传递不及时、不匹配等问题，这样就避免增加了过多的成本。”信息中心还可以有效降低物流成本，比如减少中间环节、降低货车空驶率等，这样就大大提高了物流企业和车辆的对接率，从而更快地提高运输效率。

物品码破解电商大物流瓶颈

物品编码技术在电商供应链管理中起到的作用不容忽视，一是编码首先是要给参与方提供一个全球唯一的编码身份证标识；二是通过身份标识实现精准的数据采集；三是实现数据共享，例如GDSN，全球数据同步的网络，通过这个网络，实现零供双方基本信息的描述一致，便于零供双方在GDSN这个平台上获取各自所需的信息，实现整个供应链信息传递的畅通。

电子商务环境下物流管理的特点

信息化。电子商务时代，物流信息化是电子商务的必然要求。

网络化。物流的网络化是物流信息化的必然趋势。

智能化。智能化是建立在物流信息化、网络化之上的一种高层次应用。

借助现代化的信息管理系统控制和降低包装物流成本

信息是现代物流的中枢神经。“用信息技术提高物流业发展水平是一个战略方向。”鼓励企业和企业之间、行业与行业之间、城市与城市之间物流信息平台的对接、解决“信息孤岛”问题。

包装设计将直接影响物流活动的生产率，没有合理而科学的包装将零散的商品成组化和信息化，就没有现代的物流系统。

目前数字化、网络化、信息化成为物流发展的一大主体，物流与电子商务结合更快地促进了包装信息化的进程。如物流信息收集数据库化和代码化，物流信息处理的电子化和计算机化，物流信息存贮的数字化、电子订货系统（EOS）、电子数据交换（EDI）等技术的广泛应用，均需要产品包装走向信息化，将自动识别系统、条形码技术适当地应用于包装上。物流的自动化，如条码/语言/射频自动识别系统、自动分拣系统、自动存取系统、货物自动跟踪系统都需要在包装上有明确的标识及可以识读的信息码才能实现。二维码技术正逐步用于产品的包装上。当然，目前直接在包装容器上印制机器可识别条码技术的完善，会给包装产品信息化带来极大的便利。美国国际安全运输协会通过软件对产品的结构和运输过程中产品损坏机理进行全面的分析，找出产品设计及包装方案设计中的不足之处，以此降低产品的成本，同时提高外包装对产品的防护能力，“如何寻求适度的包装”以及“ISTA认证标准”等方式和削减退货来降低企业的销售物流成本。

RFID集装箱电子监控系统是以集装箱为跟踪目标的一种物联网，它是在互联网的基础上，RFID、无线数据通信等技术，构造一个集装箱监控网格。集装箱电子标签监控系统实时记录集装箱运输中的箱货、流信息，以及相关的安全信息，结合全球网络环境实现集装箱物流全程实时在线监控，以提高集装箱物流全程的透明度、安全性和效率。

我国物流包装成本节约空间相当大，降1%即可产生250亿元的效益！如果能达到国外的先进水平，就可节约3600亿元！

现代运输包装技术解决方案

当前，物流包装成为包装学术界一个非常热门的最新研究方向。运输成本在整个物流系统中所占比重很大，大概占物流总成本的35%～50%，占商品价格的4%～10%，显然，运输成本的有效控制对节约物流总成本有着举足轻重的作用。

包装物流智能型包装解决方案

（1）RFID仓储物流管理系统解决方案（RFID-GPS组合技术）；（2）三维码云标签（我国首创的专利技术）；（3）包装物流驱动型装柜软件升级新技术（专利技术）；（4）电子包装低碳标签；（5）微传感器标签、多角度防倾斜标签、防跌落标签、防震动标签、振动显示标签、温敏湿敏标签。

托盘池共用系统是包装物流新模式

绿色物流托盘集成技术解决方案：包装容器的集装化、单元化、信息化、标准化；托盘池共用系统是行之有效的方法，使用户由原来的买托盘转变为租托盘，有了托盘共用系统后，托盘到了终端用户，由共用系统的附近机构管理回收，另转共用易反复来回使用，使托盘效能尽其发挥，物其所用。有了托盘共用系统，才能实现电子信息化的管理，才能有物流链的吻合对接，如无线标签（RFID）在现代物流包装的应用等。

技术方面，如高质量长寿命的托盘/周转箱等产品的设计、制造技术和工艺、电子标签（RFID）及物联网技术应用、商业智能系统等。这些技术有共性，在本行业和相关行业都能得到推广应用。

商业模式方面，是一种典型的共生共赢型模式。未来的格局可能会呈现与金融行业和移动通讯行业相似的情况。珠海格力电器公司供应商使用共用系统，不良品率由10，000PPM降至1000千PPM，效果非常明显。北京物美租用了共用托盘，应用效果显著，客户评价很好：装卸效率提高了10倍，货损减少了80%，大量降低了成本。

整体提升仓储空间利用率

提升现有主要产品的堆码高度，整体提升仓储空间利用率20%；物流容器标准化，提高利用率水平；创新物流模式，减少物流中间环节。提高仓库和运输工具的空间利用率来降低运输成本的重要手段是提高物流过程。为最大程度地提高仓储物流效率，需要提高运输工具、包装容器（托盘）、包装、产品之间的尺寸配合包装，因此需要确定物流模数和产品包装制造基础模数，实现物流过程包装容器的标准化。集装箱电子标签系统（上海港务集团）、UAP仓储管理系统。

条码在配送管理上的应用

条码在配送管理上的应用可以分为三类，即类别管理、批次管理和单品管理。类别管理是一维条码的典型成功应用之一；条码技术是一门有相当历史的自动识别技术，进入20世纪90年代以来，已经高度成熟的条码技术又焕发出新的生机。

二维码又称二维条码，它是用特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向）上分布的黑白相间的图形，是所有信息数据的一把钥匙。在现代商业活动中，可实现的应用十分广泛，如产品防伪/溯源、广告推送、网站链接、数据下载、商品交易、定位/导航、电子凭证、车辆管理、信息传递、名片交流、wifi共享等。其中主要代表就是SYMBOL公司的PDF417二维条码技术，它具有高于一维条码数十倍的容量和极高的纠错率，在美国等发达国家很快得到推广应用。这种条码一方面可以起到防伪作用，另一方面也在一定程度上防止了录入差错的出现，对于提高系统运作的效率有相当大的作用。条码还提供了信息反向流动的渠道，例如，对于生产厂家来说，销出的产品如果出现质量问题，可以利用条码快速将相关信息返回，这是信息反向流动的一个典型应用。条码在这里直接创造了新的信息价值。真正实现了产品的防伪、防窜货、追溯的功能。

物流驱动型包装设计创新方案

采用物流驱动型包装设计创新方案，不仅可以优化现有尺寸瓦楞纸箱的装载，还可以对现有瓦楞纸箱尺寸和内装物排列进行优化。装载优化算法：物流驱动型包装设计创新方法，PLUS系统不仅在托盘和集装箱装载优化算法上较国际最先进水平有了大量的突破，而且集合了包装设计的丰富功能。

物流驱动型瓦楞纸箱几何设计功能包含瓦楞纸箱尺寸优化和内部产品排列优化，这两种功能都能为用户生成信息量丰富的报告，以此作为其设计的参考数据。PLUS系统会对这些排列方式的瓦楞纸箱进行装载设备的装载优化，这些瓦楞纸箱设计优化功能在以往的物流包装软件中属于缺失的部分，PLUS系统则填补了这一空白。

未来宏观配送系统的发展趋势

随着全球卫星定位系统（GPS）的应用，社会大配送系统的动态调度，动态储存和动态运输将逐渐代替企业的静态固定仓库。这种动态仓储运输体系借助于全球卫星定位系统，充分体现了未来宏观配送系统的发展趋势。例如多维仿真技术在配送路线、车辆调度的规划上就具有低成本和高效率的优势。仿真软件将凭已嵌入的算法和专家经验库，结合操作者的实际需求，选择最优配送方案。在屏幕上，操作者可以观察不同的场景，通过不同的配送需求对各种配送方案进行评价。英国一家公司采用三维仿真系统对拟建的一条汽车装配线及其相关的仓储输送系统进行了虚拟仿真，经过不断完善和修改，最终的系统降低了成本，提高了效率。仿真软件的开发者们也继续在提高软件的水平，最新的软件通过四维（x、y、z，时间）设计，使得系统更加接近现实世界。更加复杂的软件倾向于软件不但在设计时是一个很好的帮助，也成为一个操作控制工具。

产品包装运输方案篇5

关键词：钢卷运输车滑触线工业无线以太网

中图分类号：D922文献标识码：A

引言

1.1工艺简介

某钢厂轧后库钢卷转运系统是将钢卷从酸轧机组出口步进梁交接鞍座上运送至出口存料台。设备设有两个中间鞍座（中间存料台）、两个出口鞍座（出口存料台）及两台钢卷运输车。No.1钢卷运输车将钢卷从交接鞍座转运到中间存料台，再由No.2钢卷运输车将钢卷转运到出口存料台，然后由车间天车吊走，如果其中一辆钢卷运输车出现故障或者需要检修，可以移动到运输线的两端进行检修，另外一台照常工作，从而不影响正常生产。运行距离为90米，为满足生产节奏，两辆钢卷运输车的设计速度为max60m/min（负载）及max70m/min（空载）。工艺流程见图1。

图1工艺流程图

1.2设备组成

钢卷运输车为钢结构焊接件，包括升降鞍座和横移小车两部分。升降鞍座为焊接件，装在具有导向作用框架上，由液压缸驱动升降。升降液压缸固定在车架上，由同样固定在钢卷运输车上的独立液压站提供压力油。横移小车为焊接件，车体上装有4个车轮，由固定在钢卷运输车上的齿轮马达驱动，沿着两根固定在基础上的轨道行走。在运输轨道两侧地面上安装有光电开关和接近开关等设备，来判断每个鞍座上是否有钢卷以及钢卷运输车的实际位置。

电气控制系统设计

由上述描述可知，钢卷运输车速度快、运输距离长、钢卷运输控制逻辑比较复杂、控制信号较多，针对上述工艺及设备的要求和特点，电气控制系统采用滑触线为钢卷运输车供电，由地面控制系统通过工业无线以太网向钢卷运输车上控制系统发送、接收控制和状态信号。

下面从分别从供电系统、通讯系统和控制系统三个方面阐述本方案的组成。

2.1供电系统

冷轧厂中，常见的上卷钢卷车或卸卷钢卷车都是通过拖链给车上的电机供电，驱动钢卷车移动，通过液压软管输送压力油驱动钢卷车上鞍座的升降。但对本案中移动距离长、移动速度快的情况，普通电缆拖链很难满足工艺需求，且容易损耗，维护不方便。通过安全型滑触线给钢卷运输车供电的方式可以解决这个问题，其优点有如下几点：

其一是速度快，完全可以满足本项目中70m/min的移动速度，而且可靠性高。

其二是导电率高，磨损小，使用寿命长，故障率低，维护成本低。

本案中对钢卷运输车上供电采用安全型滑触线供电，三相四线制，地沟安装，其总体布置图如图2所示：

图2安全型滑触线总体布置图

2.2通讯系统

因为钢卷运输车上没有电缆拖链，车上控制系统和地面控制系统无法采用硬接线的方式进行通讯，所以本案采用无线以太网的形式实现地面控制系统对钢卷运输车的控制。具体硬件系统采用的是西门子公司的SCALANCEW无线网络产品。

无线通讯是未来自动化的发展趋势之一，应用越来越广泛，西门子推出的SCALANCEW产品用于工业无线局域网的通讯，具有安全、可靠、耐用的特点。可以替代有线，实现可靠的通讯连接，符合WLAN国际标准IEEE802.11，并适用于2.4GHz和5GHz免授权射频频段[1]。

无线网络主要包括3个组成部分：接入点（AP），天线，客户端（Client）。

针对本案现场的具体情况及成本等因素，接入点采用W784-1，客户端采用W744-1，并配无线天线等附件，无线天线为全向天线，有效半径为200米。完全满足本项目的需求。接入点可客户端分别通过各自的有线网络接口连接到地面控制系统和车上控制系统中，接入点和客户端通过全向无线天线互相通信。其网络配置参见图3。

图3网络及控制系统配置图

2.3控制系统

本案中控制系统分为地面控制系统和车上控制系统，均采用西门子S7-200CPU实现逻辑运算等功能。

地面控制系统位于地面主操作台中，用于收集生产操作人员在操作台上对钢卷运输系统的手动操作及干预，同时，与酸轧机组出口步进梁进行通讯，获得自动模式下对两辆钢卷运输车的控制命令。除CPU224XP外，其I/O扩展模块用于连接操作台上按钮、选择开关和指示灯等操作元件及地面光电开关和接口开关等检测元件；PROFIBUS从站模块EM277用于与酸轧机组实现PROFIBUS总线连接，实现与酸轧机组的通讯；另外通过以太网通讯模块CP243-1连接无线以太网接入点及其天线，实现与钢卷运输车控制系统的通讯。

两辆钢卷车上分别有一套车上控制系统，安装于车载电控箱内，主要用于接收主操作台上发来的控制命令，从而控制车上的液压系统及其阀台和小车横移电机等设备。CPU224XP用于处理地面控制系统发来的控制信号，结合车载检测元件，通过I/O扩展模块控制车上液压站及其阀台，通过USS总线控制车载横移电机变频系统，以完成钢卷运输车鞍座的升降和钢卷运输车的移动的动作。其中横移电机的变频系统采用西门子MM440变频器，驱动横移电机实现对钢卷运输车及车上钢卷的平稳移动。最后通过以太网通讯模块CP243-1连接无线以太网客户端及其天线，实现与地面控制系统的通讯。控制系统配置图见图3。

应用

本系统方案在某钢厂轧后库钢卷运转系统的得到应用，于2010年投入使用，效果良好，受到用户的好评，并于2011年将该方案移植到某钢厂镀锌机组与包装机组之间的钢卷运输系统中，并做部分优化及修改，现场运行良好。

结束语

近年来，随着钢铁厂自动化水平的提高，钢铁生产效率也得到显著提升，各个生产环节之间的物理系统成为制约产量提升的瓶颈，以移动速度快、距离长为特点的钢卷运输车需求量明显加大。这要求从控制系统的全局出发，提高生产效率、降低生产成本、改进产品质量,以适应快速多变的市场需求[2]。本文介绍的以滑触线和无线通讯网络为基础的电气控制方案可以充分的满足这种需求，而且系统稳定可靠，自动化程度高，维护简单。尤其是在生产环境比较好的冷轧厂，该方案值得广泛推广。

参考文献:

[1]高锋阳，黄聪月，韩竺秦.基于SCALANCEW的自动化立体仓库无线网络设计.起重运输机械，2010(2).

[2]昌亮.冷轧连续退火线入口自动控制系统设计.辽宁科技大学.2012.

基于工业无线以太网的钢卷运输车控制方案及应用

刘君祖

中冶南方(武汉)自动化有限公司湖北省武汉市430205

摘要：在冷轧厂中，钢卷运输车是各生产工序中必不可少的设备，尤其是用于不同机组之间的长距离钢卷运输车或过跨运输车，其运行状况直接决定了各生产工序间能否紧凑地衔接起来，满足厂内原料或成品料物流顺畅，满足正常生产需求。本文描述了一种基于工业无线以太网的钢卷运输车电气控制方案，该方案中，包括液压、电机在内的驱动装置与钢卷运输车集成为机电一体设备，通过滑触线获得动力源，通过无线工业以太网络从操作人员或者前、后机组获得控制信号，使其作为独立的单体设备运行于冷轧厂钢卷物流系统之中。本方案可以满足生产过程对钢卷物流移动速度高、距离长的需求，并在某钢厂轧后库钢卷运转系统和某钢厂镀锌机组与包装机组之间的钢卷运输系统的得到应用，取得良好的效果。

关键词：钢卷运输车滑触线工业无线以太网

中图分类号：D922文献标识码：A

引言

1.1工艺简介

某钢厂轧后库钢卷转运系统是将钢卷从酸轧机组出口步进梁交接鞍座上运送至出口存料台。设备设有两个中间鞍座（中间存料台）、两个出口鞍座（出口存料台）及两台钢卷运输车。No.1钢卷运输车将钢卷从交接鞍座转运到中间存料台，再由No.2钢卷运输车将钢卷转运到出口存料台，然后由车间天车吊走，如果其中一辆钢卷运输车出现故障或者需要检修，可以移动到运输线的两端进行检修，另外一台照常工作，从而不影响正常生产。运行距离为90米，为满足生产节奏，两辆钢卷运输车的设计速度为max60m/min（负载）及max70m/min（空载）。工艺流程见图1。

图1工艺流程图

1.2设备组成

钢卷运输车为钢结构焊接件，包括升降鞍座和横移小车两部分。升降鞍座为焊接件，装在具有导向作用框架上，由液压缸驱动升降。升降液压缸固定在车架上，由同样固定在钢卷运输车上的独立液压站提供压力油。横移小车为焊接件，车体上装有4个车轮，由固定在钢卷运输车上的齿轮马达驱动，沿着两根固定在基础上的轨道行走。在运输轨道两侧地面上安装有光电开关和接近开关等设备，来判断每个鞍座上是否有钢卷以及钢卷运输车的实际位置。

电气控制系统设计

由上述描述可知，钢卷运输车速度快、运输距离长、钢卷运输控制逻辑比较复杂、控制信号较多，针对上述工艺及设备的要求和特点，电气控制系统采用滑触线为钢卷运输车供电，由地面控制系统通过工业无线以太网向钢卷运输车上控制系统发送、接收控制和状态信号。

下面从分别从供电系统、通讯系统和控制系统三个方面阐述本方案的组成。

2.1供电系统

冷轧厂中，常见的上卷钢卷车或卸卷钢卷车都是通过拖链给车上的电机供电，驱动钢卷车移动，通过液压软管输送压力油驱动钢卷车上鞍座的升降。但对本案中移动距离长、移动速度快的情况，普通电缆拖链很难满足工艺需求，且容易损耗，维护不方便。通过安全型滑触线给钢卷运输车供电的方式可以解决这个问题，其优点有如下几点：

其一是速度快，完全可以满足本项目中70m/min的移动速度，而且可靠性高。

其二是导电率高，磨损小，使用寿命长，故障率低，维护成本低。

本案中对钢卷运输车上供电采用安全型滑触线供电，三相四线制，地沟安装，其总体布置图如图2所示：

图2安全型滑触线总体布置图

2.2通讯系统

因为钢卷运输车上没有电缆拖链，车上控制系统和地面控制系统无法采用硬接线的方式进行通讯，所以本案采用无线以太网的形式实现地面控制系统对钢卷运输车的控制。具体硬件系统采用的是西门子公司的SCALANCEW无线网络产品。

无线通讯是未来自动化的发展趋势之一，应用越来越广泛，西门子推出的SCALANCEW产品用于工业无线局域网的通讯，具有安全、可靠、耐用的特点。可以替代有线，实现可靠的通讯连接，符合WLAN国际标准IEEE802.11，并适用于2.4GHz和5GHz免授权射频频段[1]。

无线网络主要包括3个组成部分：接入点（AP），天线，客户端（Client）。

针对本案现场的具体情况及成本等因素，接入点采用W784-1，客户端采用W744-1，并配无线天线等附件，无线天线为全向天线，有效半径为200米。完全满足本项目的需求。接入点可客户端分别通过各自的有线网络接口连接到地面控制系统和车上控制系统中，接入点和客户端通过全向无线天线互相通信。其网络配置参见图3。

图3网络及控制系统配置图

2.3控制系统

本案中控制系统分为地面控制系统和车上控制系统，均采用西门子S7-200CPU实现逻辑运算等功能。

地面控制系统位于地面主操作台中，用于收集生产操作人员在操作台上对钢卷运输系统的手动操作及干预，同时，与酸轧机组出口步进梁进行通讯，获得自动模式下对两辆钢卷运输车的控制命令。除CPU224XP外，其I/O扩展模块用于连接操作台上按钮、选择开关和指示灯等操作元件及地面光电开关和接口开关等检测元件；PROFIBUS从站模块EM277用于与酸轧机组实现PROFIBUS总线连接，实现与酸轧机组的通讯；另外通过以太网通讯模块CP243-1连接无线以太网接入点及其天线，实现与钢卷运输车控制系统的通讯。

两辆钢卷车上分别有一套车上控制系统，安装于车载电控箱内，主要用于接收主操作台上发来的控制命令，从而控制车上的液压系统及其阀台和小车横移电机等设备。CPU224XP用于处理地面控制系统发来的控制信号，结合车载检测元件，通过I/O扩展模块控制车上液压站及其阀台，通过USS总线控制车载横移电机变频系统，以完成钢卷运输车鞍座的升降和钢卷运输车的移动的动作。其中横移电机的变频系统采用西门子MM440变频器，驱动横移电机实现对钢卷运输车及车上钢卷的平稳移动。最后通过以太网通讯模块CP243-1连接无线以太网客户端及其天线，实现与地面控制系统的通讯。控制系统配置图见图3。

应用

本系统方案在某钢厂轧后库钢卷运转系统的得到应用，于2010年投入使用，效果良好，受到用户的好评，并于2011年将该方案移植到某钢厂镀锌机组与包装机组之间的钢卷运输系统中，并做部分优化及修改，现场运行良好。

结束语

近年来，随着钢铁厂自动化水平的提高，钢铁生产效率也得到显著提升，各个生产环节之间的物理系统成为制约产量提升的瓶颈，以移动速度快、距离长为特点的钢卷运输车需求量明显加大。这要求从控制系统的全局出发，提高生产效率、降低生产成本、改进产品质量,以适应快速多变的市场需求[2]。本文介绍的以滑触线和无线通讯网络为基础的电气控制方案可以充分的满足这种需求，而且系统稳定可靠，自动化程度高，维护简单。尤其是在生产环境比较好的冷轧厂，该方案值得广泛推广。

参考文献: