文档介绍：AGV开放式控制系统设计分析
摘要:AGV是一种无人操作的自动引导小车的英文简称。在现代化仓库存储系统中是较为理想的搬运设备,在各个控制系统的统一调度下能够实现自动运输、传送的功能。文章在AGV运动功能以及控制特点的基础上,对这种开放式的控制系统的设计进行的分析研究。
关键词:开放式控制系统;AGV;设计
自动引导小车在我国的现阶段的设计应用尚处于起步阶段,自行设计的AGV开放式控制系统大多数采用PLC或者是单片机技术作为技术核心,但是此种方法在设计、设计周期上较长而且开放性较差。所以在实际的设计过程中通常借鉴国外先进的研究方法,将数字控制理论应用到AGV控制系统的设计当中来,利用数字化控制具有的动态响应快,工作可靠稳定的特点,研发出支持高速、高精度并且界面友好的AGV开放式控制系统。由于当前市场需求复杂多变,而控制系统往往只具有单一的功能,未解决二者之间的矛盾,采用开放式的控制系统,使得控制系统易变、廉价并且紧凑,对复杂的市场需求有较强的适应性。
1 AGV的运动分析
运动学模型和运动约束
AGV的运动需要推导出一个运动学的模型,需要从小车底部进行,首先是车轮,各个车轮对于AGV都起到支撑和控制运动的功能,同时也起到约束运动的作用。考虑到AGV底盘的几何特点,底部是多个轮子连在一起的结构,所以它们起到共同制约运动的作用。由于AGV是一个独立的自动化系统,所以在跟随电子地图的运动过程中,对周围的环境主体有相应的判断能力,因此,就必须随时将AGV的运动集成,这里需要引入一个位置估计。在AGV的运动过程中要进行运动分析。在整个运动的分析过程中,要有相应的位置表示,因此需要建立参考框架和局部参考框架的关系,更加方便快速的确定AGV在平面中的运动位置。
AGV车载控制系统和数据采集
AGV车载计算机是控制系统的核心,它通过接口和各功能模块连结,实时监控各功能模块的工作状态,对异常情况按预定方案进行处理,保证AGV周边设备和人员的安全。一旦计算机系统发生故障(发出声、光并在屏幕上显示当前状态和文字提示),离线保护单元、防撞安全单元、应急开关将控制AGV停车或完成基本操作。系统具备AGV运行跟踪功能可通过计算机实时调度在线AGV的数量、位置、状态等。
工控机主机采用台湾研华品牌,内存2G,硬盘160G,显示器采用17寸。
系统具有故障信息存储功能存储信息(包括日期、发生时间、故障/报警内容)保存时间为2个月。
控制系统的导线接点全部设置在柜和接线盒内,无外部明显接头,要有明显的安全接地装置,外部走线具有良好的防护,各电气元件与管路标识明确,管(槽)内电线预留10%备用线。
设备所有导线接点两端均有线号标识,线号用专用黄色标签打印。
2 开放式控制系统的总体设计
硬件结构的设计方案
所谓开放化的控制系统,它所需要的硬件不再是各个系统生产厂家能够提供的,而是需要应用先进的计算机技术将功能强大化,一般可利用PLC控制,,防止发生飞车事故,并且PLC可靠性强还具有良好的抗干扰性能,但是此种控制设计难度大,周期长,控制器的设计难度也相当大。所以一般用户要求不高时采用,在用户要求比较高的情况下通常采用运动控制卡作为运动控制单元。
开放式控制系统的软件开发
由于开放式控制系统是