Как работает газовый котел отопления и на чем можно экономить с этим прибором?
Для всех, кто решил обзавестись газовым котлом для своего жилища – частного дома, коттеджа, или занимается вопросами отопительной системы производственного помещения, будет нелишней информация о том, каков же принцип работы газового котла отопления и какими бывают отопительные приборы.
Зная устройство газовых котлов отопления, можно сделать правильный выбор техники и в последующем быть теоретически подкованным при ее эксплуатации, знать, как можно добиться большей экономии при использовании отопителей, а также разбираться в возможных причинах неисправностей уже имеющегося котла, а не относиться к нему как к загадочному «черному ящику». Как говорится, осведомлен – вооружен.
Содержание
- 1 Основные узлы газового котла
- 2 Регулирование подачи газа в котел и циркуляции воды в системе
- 3 Как регулируется работа внутри котла
- 4 Одноконтурные и двухконтурные котлы
- 5 Приборы терморегулирования
- 6 На чем можно экономить при использовании газового котла
- 6.
1 Грамотный монтаж - 6.2 Чистка котла своими руками
- 6.3 Выбор газового котла
- 6.
Основные узлы газового котла
Котлы являются только частью общей системы отопления помещения и в свою очередь имеют разные конструкции, но есть ключевые составляющие, присутствующие в каждом из них. К основным составляющим газового котла относятся: система подачи газа, горелка, теплообменник. Как же они взаимодействуют между собой и собственно сам газовый котел отопления как работает, и что именно должно происходить внутри котла, чтобы в доме стало тепло?
Тепло образуется в результате горения газа. Система подачи газа отвечает за равномерное его поступление к горелке, которая должна быть в этот момент включена. Тепло, получаемое при сгорании, передается в теплообменник, который и отвечает за передачу тепла в отопительную систему. Роль теплообменника, как понятно из названия, в обмене теплом между двумя веществами. Это может быть нагревание либо охлаждение.
Теплообменники устроены по-разному, но основная их суть в том, чтобы полученная температура одной жидкости внутри теплообменника передалась другой жидкости, которая далее будет распространять эту температуру по трубам всей отопительной системы.
Регулирование подачи газа в котел и циркуляции воды в системе
Если газовую горелку прикрутить – газ будет поступать в меньшем объеме, пламя станет меньше и получаемая температура будет ниже. В современных котлах этот процесс происходит автоматически: температура контролируется и переключается в необходимый режим самостоятельно.
Если же горелка потухнет, поступающий газ не сможет сгорать и представит опасность для помещения и его жильцов. Существуют автомеханизмы, которые умеют регулировать этот процесс и определять, готова ли система к подаче газа. Если нет – газ просто не поступает. Для более быстрого обогрева помещения за счет циркуляции воды в системе отопления, котлы снабжаются насосами.
Таким образом, зависимо от типа, класса и модели котла, в нем могут быть установлены:
- насос;
- система управления;
- предохранительная система;
- системы защиты и диагностики.
Большинство современных моделей оснащены автоматической подачей газа, защитой от аварийной ситуации и регулировкой температуры: они самостоятельно осуществляют контроль за работой насоса, текущим состоянием теплового уровня и без ручного вмешательства обеспечивают переключение режимов и состояний. Человеку, купившему котел, не приходится вмешиваться в его самостоятельную работу, если конечно устройство исправно. А для случаев выхода их строя того или иного узла или механизма, предусмотрено техническое обслуживание газовых котлов.
Как регулируется работа внутри котла
Если котел включен и находится в рабочем состоянии, встроенные в систему управления датчики проверяют температуру отопительной системы и передают результаты терморегулятору. Терморегулятор – это устройство, отвечающее за автоматическое регулирование отопительного прибора в части поддержки заданной потребителем температуры. Датчики являются составляющей частью терморегулятора.
Если температура по результатам замера оказалась ниже нормы, автоматическая система переводит отопительный прибор в режим нагрева, вода нагревается в теплообменнике и, с помощью насоса, если он есть, подается в трубы, распространяя тепло по всему помещению.
Система отопления замкнута, то есть по трубам постоянно циркулирует вода, которая является теплоносителем, не меняя своего объема.
Если объем нарушается, вся система может работать некорректно. Обычно так или иначе это замечается, например, если шумит газовый котел, это может быть свидетельством недостатка воды в отопительной системе, что в свою очередь приводит к перегреву котла. В таких случаях проверяют регулировку термостата (прибор, отвечающий за поддержку постоянной температуры), если она в норме, проверяют уровень воды и доливают ее при необходимости, обеспечивая систему необходимым объемом для нормального функционирования.
Одноконтурные и двухконтурные котлы
Несмотря на то, что отопительный котел – сложное устройство, основная его схема понятна каждому желающему разобраться. К примеру, ответ на вопрос что такое двухконтурный газовый котел довольно прост. Котел предназначен для отопления жилища, обеспечивая контур (система труб по всему помещению) теплом.
Если к котлу присоединена еще и система обогрева воды, которая осуществляется примерно по такому же принципу, то котел обслуживает два контура и снабжен двумя теплообменниками. В зависимости от этого котлы делят на одно- и двухконтурные.
Таким образом котлы газовые для отопления и горячего водоснабжения – это двухконтурные котлы. Если контур один (только отопление), то прогреваются только отопительные трубы, если два (отопление и водонагрев), то система попеременно отправляет нагретую воду то в систему труб, предназначенных для отопления, то в трубы для водоснабжения.
Приборы терморегулирования
Для автоматической регулировки работы котла используется множество встроенных приборов.
За регулирование температуры отвечает термостат или программатор.
В более простых моделях котлов температура регулируется термоэлементом – специальным устройством, представляющим из себя металлическую конструкцию, способную менять размеры (уменьшаться либо увеличиваться) под воздействием температуры.
При нагреве/охлаждении термоэлемент меняет размер, воздействуя на приспособленный возле него рычажок, закрывающий или приоткрывающий заслонку тяги. От силы тяги в свою очередь зависит объем поступающего воздуха в камеру сгорания, контролируя процесс горения.
В продвинутых моделях устанавливаются контроллеры, регулирующие поток воздуха с помощью встроенного вентилятора. Таким образом, термостат может быть довольно простым или сложным, и даже программируемым, устройством. Программируемые термостаты – программаторы – могут контролировать выполнение заданных настроек на целую неделю с учетом требуемой температуры вплоть до минуты.
Грамотное использование настроек термостата позволяет добиться экономии на потреблении энергии в 20-30%, что позволит значительно снизить расходы на отопление. Пересмотрев необходимость в приобретении данного устройства, купить программатор для газового котла, можно даже уже имея котел.
Программаторы – это устройства, которые обеспечивают автоматическое управление температурой.
Эти устройства могут сэкономить энергопотребление, обеспечить требуемый климат-контроль в помещении и продлить срок службы отопительной техники. Регулировать можно температуру воды в отопительной системе и температуру воздуха в помещении. Стандартная регулировка температуры воды предусматривает ручное или автоматическое включение/выключение нагревательного механизма зависимо от требуемой температуры воды в радиаторе.
Если за окном становится прохладнее или теплее, требуется другая температура воды в трубах и приходится проводить новые и новые настройки. Такие системы могут быть оснащены электронным табло и автоматической регулировкой. Но принцип их работы заключается в постоянном приведении системы в такой режим, при котором будет достигнута нужная температура воды путем пуска/выключения котла раз в несколько минут. При таком режиме постоянной готовности к включению горелки, насос работает постоянно. Это изнашивает оборудование.
Более оправданный вариант – это программатор, управляющий температурой воздуха в помещении, а не воды в трубах, когда задается нужная комфортная температура и происходит управление котлом, так же включая и выключая его, при этом запуская и отключая насос только при срабатывании датчика изменения температуры воздуха.
Воздух остывает и нагревается медленнее, поэтому запуски происходят реже, что минимизирует затраты на электроэнергию и снижает износ оборудования. Те, кто желает получить более существенную экономию и комфортную температуру, покупают комнатный программатор для газового котла, они широко представлены на рынке.
На чем можно экономить при использовании газового котла
Экономия и ее разумный просчет особенно актуальный вопрос, если речь идет об отоплении и выборе котла. В разрезе экономии, на газовые котлы напольные отзывы специалистов сходятся – напольные являются менее ресурсорасходными.
Грамотный монтаж
Эксперты также сходятся во мнении, что эффективная, надежная и экономная работа котла возможна только при правильной организации не только монтажа самого котла, но и всей отопительной системы. Кроме того, важно учесть все меры, предупреждающие выход оборудования из строя, поскольку ремонт, сервисное обслуживание газовых котлов – это тоже значительные материальные расходы, которые в свою очередь тоже можно сократить, своевременно обращаясь в сервисный центр газовых котлов, а также оформив договор на обслуживание газового котла.
Чистка котла своими руками
Самостоятельная мойка теплообменников тоже может сократить расходы, если выбрать соответствующий вид устройства, позволяющий самому проделывать такую процедуру. Важным, в том числе и с точки зрения экономии, является обязательное заземление газового котла в частном доме. Ознакомиться с основными видами газовых котлов для отопления частного дома можно здесь. Даже если котел уже давно в эксплуатации, но это требование не выполнено, им не следует пренебрегать: стоит узнать, как заземлить газовый котел в частном доме и провести данную процедуру.
Выбор газового котла
Средством экономии является и сам выбор котла. Дешевый, подороже, с автоматикой или без, на чем можно выиграть в самом начале и в последующей эксплуатации – все это важно учесть и просчитать. Ярким примером неоднозначности расчета экономии на отоплении может стать приобретение котла типа АГВ (аппарат газовый водонагревательный), под которым подразумевается самый дешевый вид котла старого, советского, образца с примитивной автоматикой.
Стандартно газовый котел АГВ имеет очень низкую цену, но и низкий КПД, зато не нуждаются в электричестве. Только точный просчет поможет определить степень экономии при использовании данного прибора. Про отечественные газовые котлы можно прочитать в нашей статье «Газовые котлы российского производства: разновидности и свойства».
Важно также определиться с потенциальными проблемами тех или иных котлов при выборе оптимальной модели. Например, газовый котел МОРА неисправности будет терпеть постоянно вплоть до выхода из строя в условиях нестабильности электрического напряжения, при малейших ошибках настройки и недостатке воды в системе.
А на газовый котел Мастер Газ Сеул отзывы на первый взгляд, противоречивые, однако они дают информацию об уязвимых местах данной модели – накапливание отходов горения в котле, что приводит к шумной работе вентилятора, течи и нестабильной температуре воды при подаче, при этом со своей основной функцией, обогревом, данная модель справляется исправно.
Вероятно, у каждой бюджетной модели, есть такого рода особенности, которые при определенных условиях могут не проявляться, оправдывая таким образом экономию на покупке, а при знаниях устройства котла, а также сильных и слабых сторон каждой модели, можно не оставаться безучастным и не пускать ситуацию на самотек, а управлять уровнем комфорта и размером затрат при эксплуатации отопительной техники.
Что будет с котлом отопления, если пропадет свет? Как предотвратить поломку при отключении света?
При отключении света, все приборы, относящиеся к системе отопления, перестанут работать. Отключатся циркуляционные насосы, остановится вся запорно-регулирующая арматура, имеющая электронные элементы, но что важнее всего — отключится вся защитная автоматика управления котла.
Какие последствия могут быть для жильцов дома? Для полного выстуживания дома потребуется от 3 до 5 суток, в зависимости от многих факторов.
Котлы условно делятся на типы по используемому ими топливу: газовые, электрические, твердотопливные и жидкотопливные. На разные типы котлов отключение света повлияет по-разному.
Электрический котел.
При пропадании света он просто отключится, в плане эксплуатации данный тип котла самый безопасный.
Жидкотопливный котел.
В теории отключение света не представляет никакой опасности так же и для этого типа котла, при отключении света перестанет функционировать топливный насос, поэтому подача топлива к горелке приостановиться, горелка быстро использует остатки топлива и погаснет. Но на практике эта бездеятельность котла может привести к повреждению теплообменника по причине перегрева жидкости в нем.
Газовый котел.
Основная опасность, возникающая при отключении газового котла от питания, заключается в том, что подача газа к горелке является энергонезависимым процессом. Автоматика управления и безопасности перестает работать, но топливо поступает к горелке и сгорает. Какие могут быть последствия этого? Циркуляционный насос, датчики протока, температуры и наличия пламени, не функционируют. Жидкость внутри теплообменника доводится до кипения, от этого трубки устройства начинает фактически разрывать, следственно жидкость попадает в камеру сгорания, обесточенный контроллер не в состоянии запустить обратный розжиг и газ подаваемый к горелке начнет проникать в помещение в котором установлен котел, что приводит к обильным утечкам газа.
Но в случае с наддувной (вентиляторной) моделью. Без воздуха, который используется для создания газовоздушной смеси, огонь быстро угаснет(но скорее всего успеет вывести из строя теплообменник). Однако герметичная камера сгорания не допускает попадание газа в помещение, но в свою очередь утечки газа будут происходить через дымоход, что так же может повлечь за собой плачевные последствия.
Твердотопливные котлы
Данный тип котлов наименее защищен от отключения света. Но на практике, такие котлы в большинстве случаев используются в открытых или гравитационных, то есть полностью энергонезависимых отопительных системах. Подобный метод обогрева не получил широкого распространения, по ряду причин — большой диаметр труб, невозможность подачи тепла в помещения ниже котельной. Отключение света может повлечь за собой выход из строя котла. Любой из типов котлов можно спасти, вовремя прекратив подачу топлива, но это не относится к твердотопливным котлам, даже перекрыв заслонку и прекратив(ограничив) подачу воздуха, погасить огонь не удастся пока не перегорит топливо, тушить пламя водой нельзя и придётся медленно наблюдать за тем как котел выходит из строя. В следствии всего вышеперечисленного в лучшем случае из строя выйдет теплообменник, предотвратить такой исход, без дополнительных средств защиты почти невозможно.
Как предотвратить поломку котла при отключении света?
Для этих целей подойдет источник бесперебойного питания для котла(ИБП, UPS, ДБЖ). ИБП для котла это лучшая защита от нежелательных поломок в следствии отключения света. ИБП для котла предоставит электроэнергию необходимую автоматике управления и безопасности в момент отключения света и не даст произойти всему вышеперечисленному.
Почему автоматизированные системы управляемых транспортных средств (AGV) подходят для ваших распределительных и операционных потребностей
В условиях постоянно растущего спроса на склады и неизменно высоких ожиданий клиентов в отношении быстрой доставки и точных заказов распределительные центры (DC) соответствующим образом адаптироваться. Эффективные автоматизированные системы были ключом к успеху менеджеров складов в последние годы, а AGV оказались одной из самых популярных технологий благодаря своей модульности, точности и скорости.
Благодаря своей способности перевозить товары из одного места в другое, как челноки, они снижают нагрузку на людей.
Давайте рассмотрим основные преимущества, которые AGV обеспечивают для распределения и оперативных нужд в складском хозяйстве:
Повышенная точность и производительность
Системы AGV легко сочетаются с существующими системами на вашем складе, такими как роботы для укладки на поддоны и конвейеры, что делает процесс относительно простым. Мало того, что AGV могут работать круглосуточно и без выходных, они также могут выполнять задачи в опасных зонах склада, куда рабочие не могут попасть из-за вредных паров и т. д. Их эффективность и скорость, в свою очередь, снижают потребности в техническом обслуживании и накладные расходы. Использование AGV сокращает часть расходов в виде заработной платы, обучения и потерянного времени.
Модульность
Очень важно иметь гибкую систему, позволяющую справляться с колебаниями спроса и предложения на складе.
Быстрое и комплексное решение для модернизации системы
Когда склад сталкивается с реструктуризацией текущего рабочего процесса выполнения заказов, это может быть утомительным и чрезвычайно дорогим процессом. Попытка изменить существующий поток цепочки поставок при сохранении высоких стандартов производительности — пугающая задача для менеджеров DC. Однако функция беспроводного перенаправления в AGV означает, что они могут быть отправлены на другой путь, что предотвращает необходимость обновления существующих конвейерных систем. Это также устраняет необходимость в дополнительном пространстве и переобучении, если необходимо внедрить новый тип технологии.
Руководство и навигация
AGV обычно перевозят товары из одного места в другое на одном этаже склада. Однако их можно запрограммировать на маневрирование лифтов и пандусов, чтобы при необходимости добраться до другого этажа. Автоматизированные, чтобы двигаться как шаттл, они избавляют сборщиков от необходимости вручную переносить грузы в несколько мест в DC. Одним из самых больших преимуществ AGV является возможность легко изменить маршрут к другому конечному пункту назначения и вносить обновления в систему без полного отключения.
Читайте также; Пять главных преимуществ складского решения «под ключ»
AGV обеспечивают значительные преимущества для складов в их стремлении повысить производительность и эффективность наиболее изобретательным образом. Модульная природа его компонентов позволяет легко расширяться, а гибкость навигации дает возможность вносить изменения в маршрут без каких-либо заминок в процессе выполнения заказа.
AGV для использования вне помещений — Дождь? Туман? Какая разница?
Когда целесообразно развертывание системы мобильных роботов (AGV или AMR)? Самоуправляемые роботизированные системы лучше всего использовать, когда они выполняют задачи с низкой добавленной стоимостью. Транспортировка на открытом воздухе иногда требует больших расстояний, требующих длительных периодов времени для выполнения миссий.
Автоматизированные управляемые транспортные средства или автономные мобильные роботы – отличный вариант для наружного применения, но они должны преодолевать определенные трудности, такие как погодные условия, износ пола или движение большегрузных транспортных средств.
РАЗЫСКИВАЮТСЯ уличные автономные роботы ⚠ .. это правда… Каждый год я получаю много запросов.
Конечно, ПОГОДА является основным драйвером, определяющим производительность AGV.
Мобильные роботы (AGV и AMR) выходят на улицу
Наружная автономная мобильная робототехническая система должна двигаться безопасно и независимо при любых погодных условиях.
Это кажется очевидным, но это не так.
Необходимо учитывать два ключевых элемента:
✅ Drive: Какие навигационные технологии лучше всего подходят для использования вне помещений?
✅ Безопасно: Независимо от типа навигации или транспортного средства, наружная система AGV должна исключать риск травм.
Проверьте это: перейдите на YouTube и введите «Outdoor Mobile Robots».
🤔 Что вы нашли? Не очень. Но популярность и использование наружных автономных мобильных роботов растет, и вскоре мы увидим их во многих промышленных приложениях.
Перечисленные ниже приведены Содержание этой статьи:
Содержание
Типы мобильных роботов без водителей на открытом воздухе Безопасность наружных автономных Robots 9000 9000 9000 9000 9000 9000 20003 Outdoor mobile robots Navigation Magnetic Tape Navigation SLAM and LiDAR Navigation GPS Navigation Combination of different types of navigation Mobile Robot Management System for outdoor operations |
Types of Мобильные роботы для наружного применения
Существует три основных типа мобильных роботов для наружного применения:
Автономные тягачи
Некоторые поставщики переоборудуют ручные тягачи в беспилотные тягачи для улицы.
Тягач с ручным управлением, способный работать на открытом воздухе, также может работать в автоматическом режиме.
Тягачи уже оснащены резиновыми колесами и кабинами, в которые можно установить электронные шкафы. Кроме того, тягачи широко используются для перевозки составов до 44 000 фунтов (около 20 тонн).
Роботы с модульной нагрузкой
Уже существует несколько мобильных роботов с модульной нагрузкой для наружных приложений. Как правило, эти транспортные средства изготавливаются «на заказ» и транспортируют материалы с помощью роликовых конвейеров или других передающих устройств.
Автоматические вилочные погрузчики На самом деле нет причин, по которым автоматический вилочный погрузчик не должен работать на открытом воздухе.
Автономная навигация Включает множество новых применений:
и т. Д. БОСС для любой автономной системы . Безопасность имеет важное значение. Мобильные роботы должны соответствовать самым строгим правилам безопасности, независимо от погодных условий или других условий применения.
Это основные стандарты безопасности, применяемые в индустрии мобильных роботов. Я настоятельно рекомендую вам купить и изучить их, чтобы убедиться, что ваш уличный робот соответствует последним нормам.
| American National Standards Institute | ||||
| ISO 3691-4:2020 EU Standard | ANSI/ITSDF 56. 5-2019American Standard | ANSI/RIA R15.08- 1-2020 | ||
| Промышленные грузовики. Требования безопасности и проверка. Часть 4. Беспилотные промышленные грузовики и их системы | Стандарт безопасности для управляемых промышленных транспортных средств | Промышленные мобильные роботы. Требования безопасности. Робот | ||
| 200 долларов | 35 долларов | 225 долларов | ||
00003
По следующей ссылке вы можете найти статью, в которой я объясняю правила и стандарты безопасности, применяемые в отрасли AGV.
Do not forget to download the agvnetwork whitepaper about Safety for AGVs:
| Click here to download the whitepaper |
There are two main types of Safety Датчики:
- Датчики, предотвращающие контакт (безопасные лазерные сканеры)
- Датчики контакта (бамперы, защитные кромки и т. д.)
д.)
Я не буду подробно обсуждать второй тип, потому что, даже если бамперы считаются сертифицированными по безопасности, робот должен двигаться очень медленно, чтобы не причинить вреда кому-либо в случае контакта .
Давайте сосредоточимся на лазерных сканерах безопасности .
В настоящее время почти каждый AGV или AMR полагается на лазерные сканеры безопасности, чтобы избежать любого или полного контакта между роботом и окружающими людьми или конструкциями.
Лазерный сканер безопасности должен обнаруживать препятствие и останавливать транспортное средство, чтобы избежать любого контакта.
Размер и форма поля обнаружения должны соответствовать скорости автомобиля. Таким образом, если открытый AGV без водителя работает быстро, защитное поле должно быть длиннее, чем защитное поле на низкой скорости.
Очевидно, лазерные сканеры безопасности должны быть надежными и практичными.
Как и другие датчики безопасности, они должны соответствовать Стандарт 62998-1:2019 (Безопасность машин. Датчики безопасности, используемые для защиты людей).
Итак, вот и первая проблема, связанная с погодой: «Чувствительность» Лазер безопасности. |
Если идет дождь, лазер безопасности может обнаруживать капли дождя и идентифицировать их как препятствия. У нас та же проблема с туманом, снегом или даже естественным солнечным светом или из-за пыли или частиц в воздухе.
Лазер безопасности должен быть разумным и достаточно умным, чтобы определять реальные препятствия, но он должен быть в состоянии фильтровать воздействия окружающей среды, которые не представляют реального риска.
К счастью, компания SICK разработала безопасный лазерный сканер outdoorScan3 , который защищает людей в широком спектре мобильных и стационарных наружных устройств в суровых погодных условиях.
OutdoorScan3 имеет рейтинг PLd в соответствии с ISO 13849-1 (Части систем управления, связанные с безопасностью) и IEC 62998 (Безопасность машин. Датчики, связанные с безопасностью, используемые для защиты людей), особенно для наружных площадок.
Если вы хотите купить мобильного робота для использования вне помещений…. убедитесь, что он имеет рейтинг PLd эти внешние воздействия.
Первый вопрос: Ваш AGV фильтрует дождь… но: Сколько дождя?
Некоторые наружные сканеры безопасности обеспечивают 10 мм/час . Большой! Но сколько это?
Я нашел только это объяснение (подробности см. по этой ссылке).
✅ Умеренный дождь: более 0,5 мм в час, но менее 4,0 мм в час.
✅ Сильный дождь: более 4 мм в час, но менее 8 мм в час.
✅ Очень сильный дождь: более 8 мм в час.
Если вы управляете заводом, у вас, вероятно, не будет времени обсуждать с поставщиком автономных наружных роботизированных систем ситуации, в которых транспортные средства останавливаются из-за дождя… дождь шел 10 или, может быть, 20 мм/час? Кто знает?… и кого это волнует?
Если возможно, с самого начала проекта вы должны определить с вашим поставщиком возможные и приемлемые ограничения по погодным условиям и наличие резервных решений.
Мы говорим о дожде, но внешнее погодное воздействие происходит одинаково с туманом или солнечным светом. Насколько «густым» является туман? Как измерить люмен? Как направление солнечного света влияет на производительность? Критическими моментами являются восход и рассвет, когда солнечный свет падает параллельно сканеру.
Возвращаясь к OutdoorScan3, это единственный безопасный лазер, указывающий четкие и измеримые условия окружающей среды.
Нажмите эту кнопку, если хотите узнать больше о OutdoorScan3
Погодные условия также определяют способ работы роботизированной системы. Пол мокрый? Насколько скользкий мокрый пол? Мокрый пол очень важен для движения и навигации робота.
Я сказал, что транспортное средство должно остановиться, как только сканер безопасности обнаружит препятствие в аварийной зоне , прежде чем коснуться этого препятствия.
Расстояние от команды остановки до фактической остановки транспортного средства будет зависеть от «времени реакции» (что оно сертифицировано), скорости транспортного средства, инерции нагрузки транспортного средства и состояния пола (шероховатость, скользкость и т. д.) .
Ваш поставщик должен провести оценку рисков безопасности вместе с персоналом Заказчика по охране труда, технике безопасности, чтобы определить максимальную скорость на каждом пути и соответствующем поле безопасности сканера.
Этот анализ должен быть выполнен с учетом любых возможных условий пола.
Конечно, нужно подумать и о том, что происходит в случае обледенелых полов. Люди-операторы могут принять решение двигаться быстрее, медленнее или затормозить раньше или позже. AGV не может этого сделать.
Какая навигационная технология лучше всего подходит для наружного автоматизированного управляемого транспортного средства?
Вот вам мое мнение… естественная навигация. Но давайте продолжим…
У нас уже есть Безопасный мобильный робот . Теперь нам нужен самоуправляемый робот, чтобы… мог «управлять» . В мире мобильных роботов «управлять» означает «локализировать и перемещаться» .
Существует несколько технологий навигации мобильных роботов, доступных для использования вне помещений. Каждая из этих технологий использует набор различных датчиков для мобильных роботов.
✅ Магнитный
✅ LiDAR (также называемый SLAM или Natural)
✅ GPS
✅ Комбинация различных технологий
AGV для использования вне помещений с магнитной навигацией
Магнитная навигация 90. Он просто работает хорошо и стабильно.
AGV оснащен магнитным датчиком и следует магнитной ленте, встроенной в пол.
Если у вас есть AGV с магнитной навигацией, можете быть уверены, что у вас не возникнет никаких проблем, связанных с навигацией. Магнитной навигации плевать на погоду… дождь, туман… не важно. Просто и эффективно работает.
Тем не менее, есть несколько недостатков.
Главный недостаток стоимость установки . Из-за необходимости заглублять магнитную ленту в землю стоимость установки высока, особенно в случае более длинных дорожек.
Еще один недостаток в том, что он не гибкий, я имею в виду, его сложно модифицировать после установки.
Необходимо фрезеровать пол и заменить магнитную ленту на новое место.
Существует два типа магнитной ленты: «плоская» и «квадратная».
Плоская лента имеет ширину 2 дюйма и толщину 0,12 дюйма (50 мм x 3 мм). Для размещения ленты необходимо выполнить фрезерование шириной 4 дюйма и глубиной 2,6 дюйма (100 мм X 60 мм). После установки ленты необходимо защитить дорожку специальными смолами для наружных работ.
Вы можете потратить около 20 долларов США каждые 3,2 фута (около 20 €/м) за фрезеровку и смоляные работы.
Если вы добавите около 9 долларов США за каждые 3,2 фута к стоимости магнитной ленты, у вас будет почти 10 долларов США за фут стоимости установки.
Существует еще один тип ленты, меньшего размера и квадратной формы с размерами около 0,2 дюйма x 0,2 дюйма (5 мм x 5 мм). В этом случае вам нужно всего лишь просверлить паз шириной 0,15 дюйма и глубиной 0,5 дюйма (4,5 мм x 7 мм) и вставить ленту. Лента остается в прорези, и нет необходимости смазывать поверхность смолой. Это более дешевый вариант, хотя переделка все еще сложна.
LiDAR, SLAM, Natural for Outdoor Navigation
SLAM AGV может отображать окружающую среду и определять свое местоположение на этой карте без использования фиксированных навигационных элементов, таких как магнитные ленты или лазерные отражатели.
SLAM — это метод расчета, учитывающий входные данные, поступающие от навигационных датчиков.
Многие уличные автономные мобильные роботы используют 2D- или 3D-датчики LiDAR . LiDAR AGV измеряет расстояние до цели, освещая ее лазерным светом и измеряя отраженный свет датчиком.
Различия в характеристиках возврата лазера (время, длина волны и т. д.) затем можно использовать для создания цифровых 2-D или 3-D представлений мишени.
Название LiDAR является аббревиатурой от Light Detection and Ranging .
Наружные установки обычно имеют четко определенные контуры (стены) и обычно менее хаотичны, чем внутренние. Конечно, будет внешний трафик, но в целом проще найти фиксированные ссылки для навигации.
Тем не менее, LiDAR+SLAM следует внедрять вместе с другими датчиками IMU (инерциальными измерительными блоками), чтобы обеспечить лучшую точность позиционирования робота.
Основная проблема с LiDAR на открытом воздухе — это широкие открытые пространства с удаленными стенами или контурами, до которых трудно добраться с помощью лазера. В этом случае вам, вероятно, понадобится другая естественная навигация, такая как GPS (см. ниже). 9. За один день можно пройти несколько миль.
Еще одним важным преимуществом является то, что легко изменить пути робота, или робот может даже выбрать свой собственный путь .
Способность самостоятельно определять свой путь является обязательной функцией в таких приложениях, как:
- Роботы для безопасности на открытом воздухе (например, в парковках)
- Последняя миля Роботы по доставке
Лидарные датчики должны быть достаточно хорошими, чтобы избежать проблем с открытыми. Интенсивный солнечный свет может ослепить датчик LiDAR, из-за чего он не сможет идентифицировать собственный световой луч. Необходимо, чтобы LiDAR выдерживал около 70 000 люмен.
- Устойчивость к шуму окружающей среды. То же, что указано для лазеров безопасности, датчики LiDAR должны иметь возможность фильтровать шум окружающей среды, такой как капли дождя, которые могут создавать проблемы с навигацией. Эти ложные входные данные называются эхо-сигналами, и LiDAR, способный решить эту проблему, использует технологию мульти-эхо.
- Защита окружающей среды IP. IP — это двузначный номер, установленный Международной электротехнической комиссией. Он используется для присвоения степени защиты от проникновения частице электронного оборудования или корпусу электронного оборудования. Лазер LiDAR должен иметь степень защиты IP65 или IP67.
- IP65: Полная защита от проникновения пыли. Защищен от водяных струй низкого давления с любого направления.
- IP67: Полная защита от проникновения пыли. Защита от кратковременного погружения в воду
- Диапазон рабочих температур . Температура влияет на функциональность лазера. Экстремальный холод или жара могут повредить датчики. Попросите своего поставщика AGV указать диапазон рабочих температур своего AGV.
Одним из основных недостатков навигатора LiDAR/SLAM является его надежность в хаотических условиях внутри помещений . Если вы держите мобильного робота на открытом воздухе с четкими контурами, все должно работать. Проблема в том, что вы хотите использовать робота также в помещении в чрезвычайно изменчивой среде.
Если внутреннее приложение сложное и хаотичное, у робота могут возникнуть проблемы с навигацией.
Уличный мобильный робот с GPS-навигацией
Системы GPS обеспечивают точное определение местоположения и скорости при любых погодных условиях в любом месте при наличии не менее четырех спутников.
Galileo — Европейская глобальная навигационная спутниковая система. В настоящее время есть еще три системы: из США (#GPS), России (#ГЛОНАСС) и Китая (#BEIDOU).
Однако с GPS могут возникнуть проблемы в городских условиях и в помещениях, где спутниковые сигналы ненадежны или недоступны.
Комбинация различных навигационных систем
Поставщики мобильных роботов используют для работы многосенсорные интегрированные навигационные системы для наружной и внутренней среды, которые используют GPS или LiDAR в качестве вспомогательных систем для альтернативной периодической коррекции инерциальных данных. Измерения.
Также возможно переключение с LiDAR или GPS на магнитную навигацию при переходе из улицы в помещение.
Система управления уличными мобильными роботами
Должен сказать, что это проблема. 😅
✅ Как вы отправляете заказы мобильному роботу, который работает на улице?
✅ Как вы управляете трафиком?
Каким бы ни был тип робота или навигационной технологии, вам нужен «мозг», управляющий системой мобильного робота.
Как правило, внутренние роботы подключены к системе управления, которая назначает задачи, управляет трафиком и связывает роботизированную систему с другими локальными системами, такими как ПЛК, ERP, WMS и т. д.
Обычно эти системы управления подключаются через WiFi.
Итак, что произойдет, если вы находитесь на улице?
Есть три варианта:
- Вы можете установить наружную сеть Wi-Fi … конечно, это сложное и дорогое решение, если вам нужно покрыть большую рабочую площадь.
- Вы можете использовать облачную систему управления . Это решение становится все более и более надежным и обеспечивает высокую безопасность соединений вместе с лучшими техническими характеристиками. Проблема в том, что до сих пор существует некоторое нежелание иметь «внешнюю» или «облачную» систему управления.
- Вы можете просто иметь автономных роботов без центрального сервера или системы управления, но в этом случае у вас будут ограниченные возможности управления.
Подумайте о такой ситуации:
У вас есть большая автомобильная производственная зона , где есть главный производитель автомобилей и несколько поставщиков TIER1 в той же промышленной зоне, связанной с внутренними дорогами (не общего пользования). Сотни тягачей будут перевозить материалы от поставщиков уровня 1 к производителю автомобилей.
Представьте, что вы хотите использовать несколько автономных тягачей для работы вне помещений, чтобы сократить расходы на логистику и доставить компоненты на сборочную линию.
Ну, у вас, вероятно, будут проблемы, потому что уровень 1 будет иметь свою собственную сеть Wi-Fi, тогда AGV будет выходить на улицу, где, вероятно, нет хорошего покрытия Wi-Fi, а на заводе-изготовителе автомобилей будет другая сеть WiFi.
В какой сети WiFi вы бы установили централизованную систему управления?
Выводы
Подводя итог, можно сказать, что в то время как мобильная робототехника совершенствуется и становится удобной для пользователей, появляются новые приложения.
Мобильная робототехника на открытом воздухе уже здесь… предстоит преодолеть множество проблем… но существует множество приложений, в которых мобильная робототехника может поддерживать деятельность на открытом воздухе.
Не стесняйтесь звонить по номеру . Свяжитесь со мной по номеру , если вы хотите узнать больше о AGV и AMR для использования вне помещений
Статьи по теме
Применение автономных мобильных роботов Где используются автоматизированные управляемые транспортные средства? Что такое автономный робот-охранник? Automated Tugger AGV Автономные роботы-доставщики последней мили |
Автор Альфредо Пастор Телла (редактор agvnetwork).