Konzept eines neuartigen Umschlagsystems für den kombinierten Ladungsverkehr
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 12]
301 |
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| adam_text | Titel: Konzept eines neuartigen Umschlagsystems für den kombinierten Ladungsverkehr
Autor: Wend, Frank
Jahr: 1997
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Frank Wend, Braunschweig Konzept eines neuartigen Umschlagsystems für den Kombinierten Ladungsverkehr Reihe 12 : Verkehrstechnik/ Fahrzeugtechnik Nr. 301
Inhaltsverzeichnis V Konzept eines neuartigen Umschlagsystems für den Kombinierten Ladungsverkehr Vorwort.................................................... III Verwendete Zeichen und Symbole...............................XI 1 Übersicht.................................................... 1 2 Einleitung ................................................... 2 3 Die Entwicklung des Kombinierten Ladungsverkehrs ................4 3.1 Die allgemeine Entwicklung des Kombinierten Ladungsverkehrs.......4 3.2 Die technische Entwicklung der Terminals des Kombinierten Ladungsverkehrs........................................... 6 4 Schwachstellen des Kombinierten Ladungsverkehrs.................7 4.1 Die lange Transportzeit auf der Schiene.......................... 7 4.2 Die hohen Kosten des Kombinierten LadungsVerkehrs............... 8 4.3 Der Nachtsprung .......................................... 9 4.4 Der Umschlag in den Terminals............................... 10 4.5 Die Informations- und Kommunikationssysteme .................. 10 4.6 Schlußfolgerungen......................................... 11
VI Inhaltsverzeichnis 5 Vorstellung unterschiedlicher Umschlag verfahren .................. 13 5.1 Begriffserläuterung zum Kombinierten Ladungsverkehr............. 13 5.1.1 Direktzug........................................... 13 5.1.2 Ganzzug............................................ 13 5.1.3 Linienzug........................................... 13 5.1.4 Inter Cargo.......................................... 14 5.1.5 InterKombiExpress ................................... 14 5.1.6 Vor-und Nachlauf.................................... 14 5.1.7 Hauptlauf........................................... 14 5.1.8 Ladeeinheit ......................................... 14 5.1.9 Container........................................... 14 5.1.10 Wechselbehälter .................................... 15 5.1.11 Standverfahren...................................... 15 5.1.12 Fließverfahren...................................... 15 5.1.13 Horizontal-Umschlag................................. 15 5.1.14 Vertikal-Umschlag................................... 15 5.2 Vorstellung einer Auswahl von Umschlagverfahren................ 16 5.2.1 System Deutsche Bundesbahn........................... 16 5.2.2 System Aachen (AC).................................. 17 5.2.3 System DEMAG ..................................... 18 5.2.4 System Lässig-Schwanhäußer (ULS)...................... 19 5.2.5 System Krupp Schnellumschlaganlage.....................20 5.2.6 System Noell........................................21 5.2.7 System Mannesmann .................................. 22
Inhaltsverzeichnis VII 6 „Terminal 2000” ............................................ 23 6.1 Das Umschlagkonzept...................................... 23 6.2 Das Transportkonzept...................................... 29 6.3 Das Betriebskonzept....................................... 33 7 Bewertung der vorgestellten Umschlagverfahren ................... 36 7.1 Bewertungskriterien........................................ 36 7.1.1 Umschlagzeit beeinflussende Faktoren..................... 36 7.1.2 Realisierbarkeit ...................................... 37 7.1.3 Betriebs-und Investitionskosten.......................... 37 7.1.4 Umschlagdauer ...................................... 37 7.2 Wichtung der Bewertungskriterien............................. 37 7.3 Bewertung............................................... 38 7.4 Bewertungsmatrix ......................................... 43 8 Dimensionierung des Umschlagroboters im „Terminal 2000”.........45 8.1 Analyse der Roboterbewegung............................... 45 8.1.1 Allgemeine Gleichungen ...............................46 8.1.2 Anfahren einer beliebigen Containerposition ................47 8.1.3 Normaler Betrieb..................................... 48 8.2 Ermittlung der Randbedingungen zur Dimensionierung.............49 8.2.1 Containerabmessungen................................. 49 8.2.2 Tragwagen.......................................... 50 8.2.3 Lokomotive ......................................... 51
VIII Inhaltsverzeichnis 8.3 Ermittlung der Umschlagzeit................................. 51 8.3.1 Verschiedene Anordnungsvarianten des Schleppkettenförderers . . 53 8.3.2 Zeitlicher Ablauf des Umschlagvorgangs................... 55 8.4 Berechnung der zu installierenden Antriebsleistung................ 57 8.4.1 Gleichungen zur Ermittlung der Parameter..................57 8.4.2 Ermittlung der Hubleistung.............................. 59 8.4.3 Ermittlung der Schwenkleistung.......................... 60 8.4.4 Ermittlung der Rendezvousleistung .......................62 8.4.5 Ermittlung der Schleppkettenfördererleistung................ 63 8.5 Vergleich der Ergebnisse mit denen von Portalbrückenkranen........66 9 Kombination mehrerer Roboter ................................67 9.1 Umschlagroboter mit Längsförderer............................ 67 9.2 Umschlagroboter mit Querförderer ............................67 9.3 Umschlagroboter mit abgesenktem Querförderer..................68 9.4 Schlußfolgerungen.........................................69 9.5 Variation des Spreaders.....................................69 9.5.1 Der adaptive Spreader.................................70 9.5.2 Die Greifzangen......................................71 10 Entwurf der Betriebsführung des „Terminal 2000”................73 10.1 Methodischer Entwurf.....................................73 10.2 Modellbildung mit Petrinetzen...............................75 10.2.1 Durchgängige Nutzung bei der Modellbildung..............78 10.2.2 Hierarchisierung und Dekomposition des Modells...........79 10.3 Betriebsführungs- und Prozeßmodell.......................... 81
Inhaltsverzeichnis IX 10.3.1 Betriebsführungsmodell ............................... 81 10.3.2 Prozeßmodell....................................... 84 10.4 On-line Simulation ....................................... 88 10.4.1 Testbetrieb in der Entwicklung und reale Prozeßführung...... 89 10.4.2 Reale Führung des Prozesses........................... 90 10.5 Wegoptimierung mit Petrinetzen............................. 92 10.5.1 Die Lagerstruktur.................................... 93 10.5.2 Das Petrinetzmodell der Lagerstruktur.................... 94 10.5.3 Sinnvolle Reduzierung der Inzidenzmatrix................. 97 10.5.4 Algorithmen zur Bestimmung optimaler Schaltfolgen........ 103 11 Implementierung der Betriebsführung ......................... 113 11.1 Anforderungen an das Modell.............................. 113 11.2 Die Sensoren/Aktoren.................................... 113 11.2.1 Portalkrane ....................................... 114 11.2.2 Roboter.......................................... 115 11.3 SPS Hard-Software ..................................... 115 11.3.1 Das Zentralgerät S5-135 U ........................... 116 11.3.2 Die Haupt-CPU CPU 928 ............................ 117 11.3.3 Der Steck-PC CP 581 ............................... 117 11.3.4 Die digitalen Ein- und Ausgabebaugruppen.................. DE430.DE 432, DA 451 ............................ 117 11.3.5 Die Identifikationsbaugruppe Moby-L................... 118 11.3.6 Die Gleichstrombaugruppe IP 246 ...................... 118 11.3.7 Die Schrittmotorbaugruppe IP 247 ...................... 119 11.4 Workstation und Kommunikation ........................... 120
X Inhaltsverzeichnis 12 Validation................................................ 121 12.1 Prozeßimplementierung.................................. 121 12.2 Test und Dynamische Validation........................... 124 12.2.1 Theoretische Betrachtung ............................ 124 12.2.2 Gemessenes Verhalten............................... 126 12.2.3 Verlauf einer Entladung.............................. 128 13 Zusammenfassung und Ausblick.............................. 129 14 Literaturverzeichnis........................................ 130
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