基于PLC控制的AGV技術(shù)研究及其應(yīng)用

張希明 宋佳健

摘要：AGV技術(shù)是被廣泛應(yīng)用于運輸車制動引導(dǎo)方面的技術(shù)，可以實現(xiàn)運輸車的無人駕駛，讓運輸車沿既定路線制動行駛。目前AGV技術(shù)在倉庫、制造業(yè)和危險區(qū)域作業(yè)等方面都有重要應(yīng)用，具有較高的應(yīng)用價值。本文將對基于PLC控制的AGV技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：PLC控制;AGV技術(shù);應(yīng)用

基于PLC技術(shù)的AGV技術(shù)實現(xiàn)就是以PLC控制為核心，由光電傳感器負(fù)責(zé)分析運輸車行駛方向以及其行駛路線上的障礙物等信息，并采用串行通信方式進(jìn)行信息傳遞?；赑LC控制技術(shù)對AGV系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計和實現(xiàn)，可以進(jìn)一步提升AGV系統(tǒng)的自動化程度和智能化程度，提高AGV技術(shù)對運輸車控制的合理性。

1基于PLC控制的AGV技術(shù)的基本概念

基于PLC控制的AGV技術(shù)，是指以可編程邏輯控制器作為控制系統(tǒng)的核心技術(shù)，依靠光電傳感器識別判斷運輸裝置既定運行路線中的障礙物。同時，采用工業(yè)通信的方式，實現(xiàn)信息交互傳遞，再由數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集、整合、處理與分析。然后依靠直流電機控制器接收PLC控制系統(tǒng)的操控指令，控制AGV系統(tǒng)運動?；赑LC控制的AGV技術(shù)，可以協(xié)調(diào)控制運輸裝置的運行方向與行駛速度，提高運輸效率。基于可編程邏輯控制器技術(shù)的自動導(dǎo)引運輸車系統(tǒng)，主要由I/O層、控制層與接口層構(gòu)成。且不同部分的控制能力不同，所完成的控制任務(wù)也各不相同。其中，I/O層的主要作用是對外部光感應(yīng)器予以數(shù)據(jù)采集與指令輸出，同時，I/O層也是維持自動導(dǎo)引運輸車系統(tǒng)良好運轉(zhuǎn)的必要條件。再者，控制層的主要作用是采集、整合、處理與分析數(shù)據(jù)信息，依靠可編程邏輯控制器實現(xiàn)模糊匹配和可編程指令輸出。接口層的主要作用是實現(xiàn)自動導(dǎo)引運輸車系統(tǒng)的人機交互，促使可編程邏輯控制器與自動導(dǎo)引運輸車系統(tǒng)的緊密結(jié)合。

2基于PLC控制的AGV技術(shù)應(yīng)用

2.1PLC與AGV小車協(xié)調(diào)工作

2.1.1供料站的工作流程

AGV小車的工作流程需要將待加工的原料運輸?shù)絺}庫平臺，系統(tǒng)工件都帶有可識別的條形碼，同時要將加工完成的工件運輸存放到站點內(nèi)。產(chǎn)線的工作開展前，AGV小車要自動運行至搬運站?？刻?，磁導(dǎo)航AGV系統(tǒng)利用模塊中的RFID卡對搬運站ID進(jìn)行精準(zhǔn)識別，PLC控制中心獲取到工號ID信息后，采用自動化信息處理技術(shù)完成內(nèi)部信息的分析，將得到的信號輸送到碼垛站的機械手程序中，碼垛機械手按照指令信息進(jìn)行物料抓取，將其放置在AGV小車上完成輸送任務(wù)。碼垛機械手完成抓取動作后，PLC控制中心接受信號向小車下達(dá)運行指令，小車采用輸送動作，為加工站提供生產(chǎn)材料，保證工作過程中PLC與AGV小車的協(xié)調(diào)性。

2.1.2打磨站的工作流程

打磨站AGV小車的工作流程通過磁性導(dǎo)引帶完成待加工工件的運輸工作，確定產(chǎn)線設(shè)定的工號ID，實現(xiàn)從搬運站到打磨站之間的順利同行，當(dāng)AGV小車順利到達(dá)工號點時，小車能夠自動發(fā)送信號到PLC控制中心，PLC系統(tǒng)對信號內(nèi)容進(jìn)行分析處理，發(fā)送抓取指令到打磨機械手，打磨機械手將需要加工的物料抓取到AGV小車中。當(dāng)工件加工完成后打磨機械手負(fù)責(zé)將得到的物料抓取到小車內(nèi)，PLC控制中心為小車提供指令信號，引導(dǎo)小車的下一步行進(jìn)路程。

2.1.3搬運站的工作流程

生產(chǎn)線的加工產(chǎn)品借助AGV小車的便利性，自動化運送到搬運站，嚴(yán)格按照工件產(chǎn)品的識別號碼進(jìn)行整體擺放，保證工件儲存的合理性，每個工件在加工完成后會帶有明顯的原始倉庫標(biāo)識，通常以可識別的條形碼狀態(tài)存在。在儲存管理的過程中嚴(yán)格按照存庫擺放要求進(jìn)行工件入庫處理，計算機系統(tǒng)自動完成儲存信息的記錄，為后續(xù)商品的搬運提供依據(jù)，工作流程的順利執(zhí)行需要AGV小車?yán)么判詫?dǎo)引帶，將加工完成的工件從噴漆站搬運出來，自動識別產(chǎn)線設(shè)定的工號ID，將完成噴漆的工件從噴漆站運送到搬運站。AGV小車每到達(dá)某一工號區(qū)域，會自動編寫信號輸送到系統(tǒng)的PLC控制中心，PLC在進(jìn)行信號接收分析后，將解析后的信號傳輸?shù)桨徇\機械手并下達(dá)工作指令，搬運機械手將處于AGV小車上的加工成品搬運到特定區(qū)域，當(dāng)搬運機械手的工作完成后，PLC會向小車發(fā)送執(zhí)行信號，小車自動開展下一步的工件運輸工作。

2.2基于PLC控制立體倉庫AGV系統(tǒng)功能設(shè)計

2.2.1AGV電氣回路設(shè)計

在進(jìn)行電氣回路設(shè)置的過程中，首先需要對AGV車載控制模塊中電氣控制回路進(jìn)行全面分析，設(shè)置電源系統(tǒng)負(fù)責(zé)對運行情況進(jìn)行管理，通過PLC的CPU輸入/輸出技術(shù)的應(yīng)用保證信號的穩(wěn)定性，PLC控制技術(shù)仍然作為信息輸送的擴展程序。直流電機負(fù)責(zé)AGV系統(tǒng)的運行驅(qū)動，設(shè)置貨物搬運機構(gòu)監(jiān)控搬運程序，電源系統(tǒng)需要保證驅(qū)動電機和車載控制體系具有充足的能源供應(yīng)，建立穩(wěn)定高效的電源系統(tǒng)確保AGV的運行動力，能夠根據(jù)生產(chǎn)線的工作需要完成系統(tǒng)行進(jìn)和轉(zhuǎn)向。AGV控制系統(tǒng)在進(jìn)行AGV功能控制的過程中，要建立高效的電源系統(tǒng)作為支撐，有效延長AGV系統(tǒng)的待機時間，全面提高商品出入庫搬運效率。

2.2.2AGV系統(tǒng)實現(xiàn)精確定位

AGV的精確定位要求AGV小車精確的?？吭谔囟ǖ墓ぷ鲄^(qū)域，隨時通過AGV系統(tǒng)模塊的控制調(diào)整小車的靜止姿態(tài)，AGV系統(tǒng)的精準(zhǔn)定位能夠保證搬運流程的穩(wěn)定性，以正規(guī)的姿態(tài)完成AGV充電以及貨物搬運的基本職能。除此之外，AGV的精確定位還需要對AGV機械手臂的工作狀態(tài)進(jìn)行管理，根據(jù)生產(chǎn)線的加工需求進(jìn)行貨品搬運，在AGV停車后想要保證位置、姿勢的精確性，要求控制中心進(jìn)行調(diào)整，受到行進(jìn)慣性的影響，需要在AGV小車停止前，調(diào)節(jié)AGV的運行速度。在AGV系統(tǒng)下達(dá)停車指令前，在區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)減速標(biāo)志，由AGV系統(tǒng)自主識別，其作用與交通建設(shè)中的“減速帶”相同，當(dāng)AGV內(nèi)置傳感器檢測到路上的“減速標(biāo)志”后，AGV系統(tǒng)發(fā)送速度控制指令，提前降低AGV的行駛速度，為了保證AGV傳感器信息識別的精準(zhǔn)性，需要在減速標(biāo)志設(shè)計的過程中進(jìn)行路徑標(biāo)識數(shù)據(jù)編碼，將編碼程序設(shè)置到系統(tǒng)中心，通過減速標(biāo)志識別的方式，進(jìn)一步提高AGV系統(tǒng)的精確性。AGV小車在運行過程中檢測到停車標(biāo)識后，會穩(wěn)定進(jìn)入到待停車區(qū)域，這時的AGV系統(tǒng)利用模糊邏輯控制手段，對AGV小車的停靠姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整，模糊控制技術(shù)是以信息收集為主的技術(shù)形式，需要豐富的專家知識和管理經(jīng)驗降低指令下達(dá)的不確定性，相關(guān)問題無法通過數(shù)學(xué)模型進(jìn)行表示，其使用流程十分簡便、系統(tǒng)設(shè)計并不復(fù)雜，目前在控制技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

3結(jié)束語

以PLC控制為核心的AGV技術(shù)可以實現(xiàn)對運輸車的高效控制，保證無人駕駛運輸車的運行穩(wěn)定性，可以有效提升控制水平。因此對其進(jìn)行探討具有重要的現(xiàn)實意義。

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