發布日期：2022-04-27 點擊率：165
關鍵詞： 英威騰PLC，AGV，AGV中央調度系統，AGV遠程監控，無人搬運車，無線局域網，遠程控制系統，遠程維護系統，伺服控制技術，WIFI，磁導航，GPRS模塊。
摘要：本報告詳細介紹了AGV，以及AGV中央調度系統，AGV遠程監控與維護系統，英威騰在AGV以及AGV調度，遠程監控系統上的成功實際應用案例。在該報告中包含了系統現場的應用場景照片，控制柜實體照片，控制電路原理圖，上位機界面，遠程維護中心照片，和控制原理流程圖等。以全面客觀的角度解析該PLC在21世紀新興物流系統，AGV無人搬運系統中發揮重要的控制作用，成為高效物流調度系統不可缺少的一部分。
一、應用簡介
1.應用簡述：AGV是無人搬運車（Automated Guided Vehicle）的英文縮寫。是指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，AGV屬于輪式移動機器人（WMR――Wheeled Mobile Robot）的范疇。AGV以輪式移動為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢。與物料輸送中常用的其他設備相比，AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。因此，在自動化物流系統中，最能充分地體現其自動性和柔性，實現高效、經濟、靈活的無人化生產。廣泛應用于汽車制造、機械、電子、鋼鐵、化工、醫藥、印刷、倉儲、運輸業和商業上。
2.AGV中央調度系統，AGV控制系統包括車上控制器和中央調度控制系統，均采用智能數字控制器，通過無線通信進行聯系。AGV的控制指令由中央調度系統發出（PLC），存入車載控制器(單片機)；AGV運行時，車上控制器通過通信系統從地面站接受指令并報告自己的狀態。車上控制器可完成以下監控：手動控制、安全裝置啟動、蓄電池狀態、轉向極限、制動器解脫、行走燈光、驅動和轉向電機控制與充電接觸器的監控等。中央調度系統與AGV間可采用定點光導通訊和無線局域網通訊兩種通訊方式。采用無線通訊方式時，控制臺和AGV構成無線局域通訊網，控制臺和AGV在網絡協議支持下交換信息。無線通訊要完成AGV的調度和交通管理。
3.AGV遠程監控維護系統，由于我司的AGV系統遠銷國內外，售后壓力是很大的。傳統的售后維護需要工程師到現場進行維護，所以消耗大量的時間和人力成本。本次建設的遠程AGV監控維護系統就是通過英威騰GPRS模塊，將AGV調度系統的數據遠程傳輸給公司總部的售后維護中心，然后工程師再通過數據分析故障的原因和指導現場維護設備，從而節省了大量的時間以及人力成本費用。該遠程維護模式是設備制造商將來才用的一個雛形和趨勢。
4.為了實現AGV遠程調度維護系統的目的，項目組采用今年11月在中華工控網體驗項目中申請的“英威騰IVC2H智能邏輯控制器”開展了該項目的研究開發工作。由于英威騰智能邏輯控制器的較強通信能力，以及GPRS遠程通信能力，AGV遠程維護系統經過1個月的開發，改進，已經實現了通過串口自由通信，以及MODBUS，無線局域網通信等手段控制多臺AGV的調度控制，實現AGV啟動，停止，路徑計算規劃，站點停靠，物料對接，多任務下發，遠程RPRS數據傳輸，遠程維護等功能。英威騰PLC的強大的遠程RPRS數據傳輸能力，以及方便的順序控制功能，有利AGV系統功能的擴展很更改，獲得了研發人員，以及用戶的一致好評。
5.天津申能科技有限公司，是一家高科技企業，是天津市單片機學會理事單位。公司以推廣先進工業信息化、自動化技術為使命，以專業打造智能化、無人化工廠為目標，公司致力于AGV及現代物流和工業機器人的開發與應用、非標自動系列設備設計，規劃，安裝，調試、并從遠程工業控制技術的開發和應用，真正幫助企業實現數字化工廠。
二、應用說明
AGV是無人搬運車（Automated Guided Vehicle）的英文縮寫，AGV小車系統涉及機械、電子、光學、計算機等多個領域。AGV最大的特點是無人引導運輸，就是自動在工廠中行走，多臺AGV在一起運行時，為了避免發生路線沖突，發生碰撞等事故，就需要一臺管控系統，我們稱之其為中央調度系統。中央調度系統的核心就是中央控制器，負責AGV路線規劃，任務下發，報警處理，無線呼叫，以及配套伺服電機，氣缸等控制。在中小型的AGV控制系統中一般采用PLC作為主機。在本次項目中我們采用了英威騰PLC作為中央控制器，利用其自由通信。MODBUS通信，以及GPRS遠程數據傳輸等手段，將控制命令通過無線局域網及WiFi發送給AGV，實現現場AGV調度。然后將遠程數據通過GPRS傳輸到我司的遠程維護中心，工程師在維護中心就可以方便的進行AGV的管理和維護。
1. AGV遠程維維護系統
2. 系統組成及工作流程：
AGV中央調度系統主要由中央控制系統，AGV，人際交互系統三大部分組成，其中中央控制系統包括PLC,電源模塊，保險裝置，無限網絡模塊，繼電器，等電器件。AGV包括，臺車(帶自動升降銷), AGV控制單元、蓄電池、電池推車及電池托架等組成，人機交互系統包括，顯示器，工控機，鍵鼠，交換機等。
工作流程是：以上路程圖就是系統的工作流程。
3.系統需要分析：該系統通過框架圖可以看出，由于整個控制過程主要是通信控制，所以PLC的通信能力需要很強。英威騰IVC2H具有三個通信口，利用其較強的通信能力，和順序控制能力，展開了項目設計，實施，以及調試工作。
三、應用的設計與實現
1. 系統接線圖
本系統使用英威騰PLC作為數據交換，控制的核心，通過WiFi和AGV車通信連接，AGV車將當前的狀態，比如位置，速度，目標地址，電量多少等數據通過自由通信的方式回傳給PLC，PLC根據回傳的數據加以判讀，然后管控AGV的路線，速度，啟停，以及行進目標等。通過已經建立好的無線局域網，以自由通信的方式下發給相應的AGV。AGV接收到這些指令之后開始執行。調度系統有時間會接受呼叫系統的命令，呼叫系統會傳送命令給調度系統，調度系統會指派相應的AGV去相應的位置，完成相應的動作及任務。這樣調度系統就完成了AGV基本的調度，然后通過通英威騰IVC2L-GPRS將現場數據傳輸到我司的小型AGV監控中心，然后時間遠程監控維護。
功能圖如下：
2. I/O分配表
3.英威騰IVC2H控制程序說明
本項目針對的AGV調度控制，主要是MOUBUS通信，以及自由口通信。這些通信是連接AGV以及無線呼叫器的樞紐，沒有他們AGV將失控，無線呼叫器也無發送信號。在本項目組中，連接通信口的都是通過無限局域網和下位機連接的。IVC2L-GPRS和遠程的工控機連接，將現場的數據上傳至遠程維護中心，同時將控制中心的指令傳輸至AGV中。
4 應用設備圖片展示
現場機柜照片
AGV調度系統調試中。
系統靜態展示
遠程監控維護中心AGV地圖
四、總結
在本項目研究中，英威騰IVC2H作為AGV調度系統核心硬件之一，發揮出了它的極大優勢，在在中小型調度系統中其表現出了很多優勢，比如編程界面簡潔有條理，程序員很容易上手，豐富的應用指令，CPU集成3個通信口，以及緊湊的結構都是令人喜愛的原因。
1.英威騰IVC2H在實際工控應用中，與以往我們用的西門子S7200PLC相比，節省了一個通信擴展模塊，節省了空間和費用，同時由于其通信的擴展能力較強，也增加調度AGV小車的數量。英威騰IVC2H還具有非常好的可擴展性，需要增添、修改功能時，能夠非常靈活地進行操作而幾乎不影響現有的控制方案，在中小規模的控制系統中表現出了極大的優勢。
2.英威騰IVC2H PLC可以擴展GPRS模塊，可以通過GPRS網絡回傳數據到遠程的計算機上，這樣可以輕松實現本地和遠地的網絡連接，為遠程維護打下了堅實的硬件基礎。
3.這次研制中也發現了一些不足，PLC的高度很寬度都比較大，希望能小型化，PLC的端子COM端位置設計的不夠合理，以及斷電保持的鋰電池固定不夠緊，有可能在震動的過程中松脫等。
3.軟件編程方面也有一些不足，比如MODBUS通信完成標志位只有一個，沒辦法直接反應每一條MODBUS指令執行情況，對于使用歐系PLC的編程者來說或許會增加編程難度，如果能吸取歐系PLC的一些指令塊和界面元素就更加完美了。
4.注釋不夠詳細，界面不夠友好，希望以后能做到將光標落到指令上，就自動彈出指令的說明，這樣更容上手，更快捷。
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