磁导航托盘AGV自动控制系统的研制

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所属分类:AGV设计资料
摘要

在已设计的机械及液压系统基础上,选择西门子S7-1200可编程序控制器(PLC)作为控制核心,分别利用磁导航传感器、射频识别(RFID)进行路径跟踪和站点识别,同时使用激光扫描仪设计避障电路,并进行了输入输出(I/O)点分配、控制流程图设计。试验表明,该磁导航托盘AGV控制方便、操作简单、运行平稳可靠,可完成复杂环境下的物料运输任务。

自动引导运输车(AGV)作为一种物料搬运机械, 在整个物流系统中扮演着重要的角色, 是实现自动化 装卸、堆垛和短距离运输的重要装备。随着我国制造业 的转型升级、 仓储物流自动化水平的不断提升,AGV 的市场份额必将不断上升[1-2]。

在消化吸收国内外先进技术的基础上, 笔者结合 我国玻璃深加工企业的仓储物流需求, 研制了一种可 广泛应用于玻璃深加工自动化生产线的磁导航托盘 AGV 控制系统 [3]。 使用该控制系统的磁导航托盘 AGV,具有手动和自动两种工作模式,有高可靠性和性 价比, 且可以方便地与自动仓储监控和管理系统进行 连接, 以完成实时数据交换及调度功能。 磁导航托盘 AGV 主要由机械、液压及电气控制等部分组成,控制 部分是保证该 AGV 正常、可靠运行的关键,笔者就控 制部分作一介绍。

1 整车结构及工作原理

1.1 整车结构

磁导航托盘 AGV 采用三支点前轮驱动结构,形式 简单,可获得较小的转弯半径,适用于窄通道或作业空 间狭小场所内的物料转运[4]。 整车主要由驱动系统、电 子转向系统、液压系统、电气控制系统、车架、操纵系统 等组成,如图 1 所示。

磁导航托盘AGV自动控制系统的研制

磁导航托盘 AGV 结构示意图

1.2 工作原理

磁导航托盘 AGV 针对玻璃深加工自动化生产线而设计,主要用于原片仓储、半成品仓储和加工设备之 间物料的自动转运。 AGV 作为自动仓储系统的关键组 成部分, 通过无线网络接受制造企业生产过程执行管 理系统(MES)、企业资源计划(ERP)系统的调度与监 控[5-6],利用磁导航传感器、射频识别(RFID)进行路径 跟踪和站点识别,同时使用激光扫描仪设计避障电路, 以保证 AGV 安全、可靠的运行。

2 自动控制系统的设计

AGV 运行时,具有动作复杂、干扰信号多、站点 多、路况复杂等特点,因此选用可编程序控制器(PLC) 作为核心控制器。 因为 PLC 具有工作可靠、抗干扰能 力强、与工业现场信号连接方便、编程简单、安装维修 便捷等优点。

2.1 控制系统组成

磁导航托盘 AGV 控制原理如图 2 所示,控制系统

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