电力系统:自动化之前要核查什么

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自动化之前要核查仓库供电的哪些内容:合同容量与可用容量、配电盘、进线、接地、电能质量与后备电源,以及容量不足时的三条出路。

电力系统:自动化之前要核查什么

自动化设备的启停并不平缓,用电呈峰值特征。真正决定系统运行是否稳定的,往往不是合同容量有多大,而是送到配电盘的电能有多稳定。在自动化之前,STOKA 会把仓库的电力系统与建筑其他条件放在同一次勘察中一起核查。本文说明要测什么、由谁来测、在项目的哪个阶段测,以及当可用容量不够时会出现哪些替代方案。这里没有一条把仓库挡在门外的门槛,只有一套根据现状调整的设计方法。

为什么电力勘察要放在最前面

供电是少数几个能够改变整个项目工期的建筑条件之一。增容需要向供电公司申请,有自己的办理周期,既不取决于 STOKA,也不取决于客户。如果这项工作等到设备已经到港才启动,节奏就乱了:自动化系统的安装需要从下达采购订单起 3 到 4 个月(STOKA 数据),而这个周期的前提是电气工程与之并行推进,而不是排在后面。因此电力勘察安排在诊断阶段,与净高测量、地面状况和实际作业流程一起完成。它不是收尾环节,而是设计的输入条件之一。如果供电确实构成约束,最好在系统仍可以换一种方式设计时就知道。

自动化仓库需要多大的电力容量?

这是搜索量最高的问题,但它没有唯一答案。用电量取决于最终选用的设备:由堆垛机(stacker crane,在巷道内行走并升降货物的设备)服务的货架,与穿梭车机器人机群的用电并不相同;托盘库与纸箱库也不相同。具体数字来自所选设备的技术参数表,以及真实的作业制度:每天几小时、多少次搬运、每小时多少次启动。公布一个通用数字等于凭空编造,而这里不做任何估算。在选型之前能够确定的,是需要在你的仓库里测量哪些量,好让后续计算建立在数据而不是假设之上。这就是电力勘察的全部目的。

配电盘与进线要核查什么

勘察先记录基础信息:合同容量与实际可用容量。这两个数字几乎从不相同,因为仓库本身已经有照明、卷帘门、空压机和叉车电池充电等负荷。接着是进线形式,以及供电为单相还是三相。在配电盘处,需要检查可增加回路的备用容量、保护装置的状态与选择性配合,以及系统未来所在位置附近是否有加装配电柜的实际空间。接地必须实测而不能假定:要核实接地电阻值以及整条路径的连续性,人员安全与控制电子设备都依赖于此。勘察还会记录电缆桥架可以怎样走线,才不会横穿通行巷道或装卸区。

电能质量:电压跌落与瞬时断电

这是危害最大、却最少被关注的一项。自动化设备对于贴近容量上限运行的容忍度其实不低,真正不能容忍的是不干净的电能。启动时的电压跌落、持续几分之一秒的瞬时断电、三相不平衡,以及变频器注入的谐波,都会表现为控制器重启、位置基准丢失和停机,事后往往被记成设备故障,实际上是电气安装的问题。因此核查不能只拍一张快照:需要在正常生产的若干天里连续记录,在工厂开工、用电最重的班次中观察表现。周六上午测一小时说明不了任何问题。这份记录同时也是后续判断哪些需要整改、哪些不需要的依据。

后备电源:托盘走到一半停电怎么办

在人工仓库里,停电意味着作业中止。在自动化仓库里,停电可能让一个载货单元停在高位货架的行程中间,而把它取出来是一项需要时间的作业。因此后备电源的容量不是按"继续生产"来配置的,而是按"把正在进行的动作做完并有序停机"来配置。勘察会界定哪些负荷需要不间断供电,通常是不间断电源(UPS)所带的控制器、仓库管理系统(WMS,决定货物存放在哪里、订单以什么顺序拣选的软件)服务器、网络与安防摄像;哪些负荷可以等待而不产生后果。如果仓库已有柴油发电机组,则核实其容量与切换时间;如果没有,则评估是否需要。

如果可用容量不够,怎么办

投资回收期应根据完整投资和实际净节省计算。应区分真正减少的支出和可供增长使用的能力;释放空间或时间并不自动等于节省现金。

什么时候电力系统并不是问题所在

有必要说清楚:有些仓库电力系统状况极好,但自动化仍然不划算。如果真正的问题是货位安排混乱、没有循环盘点、拣选没有顺序,或者布局迫使人员多走冤枉路,再大的容量也解决不了。这种情况下正确的顺序是流程优先:重新规划货位、设定周转规则、认真测量搬运量,然后再判断自动化系统是否真的带来价值。即便如此,把电力系统一并勘察仍然有两重好处:数据先备好,等时机成熟直接可用;而且过程中发现的若干用电改进往往能自行收回成本,不需要自动化任何环节。这也是日后考虑 7 至 40 米(STOKA 判据)高度方案时不出意外的前提。

小结:电能要实测,不能靠假定

电力系统并不决定你的仓库"够不够格"自动化,它决定的是系统怎样确定规模,以及各阶段按什么顺序推进。需要测量的内容包括合同容量与可用容量、配电盘、进线、接地,以及在若干个真实作业日中记录的电能质量。负责核查并签字的是持证电工或电气设计人员,不是设备供应商。如果容量确实不够,出路依然存在:增容、腾出负荷,或换一种方式设计系统。唯一没有帮助的做法,是太晚才发现问题。

常见问题

应由持证电工或工厂的电气设计人员核查,并对签署的内容承担专业责任。设备供应商不做这项核查:供应商提供技术参数表,说明每台设备的用电量与使用条件,由持证专业人员将其与现有安装状况比对,确定需要改造的部分。

供电形式是最先勘察的内容之一,因为它影响系统规模的确定,并且可能需要向供电公司申请办理。它不是把仓库排除在外的筛选条件,而是一项设计变量。根据所选设备与作业制度,可能需要改为三相、办理增容,或者把自动化范围收窄。

取决于供电公司、所在区域以及增容规模,因此没有一个可以公开的统一周期。关键在于顺序:系统安装需要从下达采购订单起 3 到 4 个月,所以电力方面的办理必须并行或更早启动,绝不能等到设备即将到货时才开始。

并非总是需要。后备电源的容量按"完成正在进行的动作并有序停机"配置,而不是按停电期间继续作业配置。很多情况下,为控制器、服务器和网络配置不间断电源就已足够。只有当作业不能中断,或所在区域停电频繁且时间较长时,才评估加装发电机组。

它是持续几分之一秒的中断或电压骤降,短到照明只是轻微闪烁,通常没人察觉。但对自动化控制器来说,这个时间足以让它重启并丢失位置基准。因此电能质量要在若干个正常作业日中连续记录,而不是做一次点测就算完成。

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