電氣工程及其自動(dòng)化-AGV實(shí)時(shí)任務(wù)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

緒論研究的背景和意義自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV），也稱為無(wú)人駕駛車，自動(dòng)導(dǎo)航車和激光導(dǎo)航車.AGV其中的一個(gè)特點(diǎn)是可控性，AGV上有磁導(dǎo)航等一系列的可控方向器件，可以保證在無(wú)人干預(yù)的情況按照既定的路線來(lái)行走，將計(jì)劃的物料或者是其他的配件運(yùn)送到計(jì)劃位置。AGV的另一個(gè)特點(diǎn)是柔性性強(qiáng)，可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的需求和實(shí)際的位置等調(diào)整AGV的行駛路徑，對(duì)比其他方式（物料位置的更改，配件生產(chǎn)位置，配件擺放位置）來(lái)達(dá)到相同的目的，這樣的方式所需的費(fèi)用相對(duì)低廉。AGV通常配備一個(gè)提升機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以與其他物流設(shè)備連接，以實(shí)現(xiàn)貨物和物料裝卸和搬運(yùn)的整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)化，并且可以適應(yīng)與地形相關(guān)的高度差異。AGV采用的是蓄電池作為動(dòng)力源，在運(yùn)行過(guò)程中具有噪音小，無(wú)空氣污染，耗能小的特點(diǎn)，可以運(yùn)用在無(wú)塵工作車間，環(huán)境需求高的清潔場(chǎng)所。在現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方式還是導(dǎo)向式AGV占據(jù)了大多數(shù)，尤其是發(fā)展中國(guó)家的比重較高，導(dǎo)向式有導(dǎo)軌式、磁導(dǎo)引式等方法。這些方法都是需要提前規(guī)劃AGV運(yùn)行路線，對(duì)于路線不能隨意更改，無(wú)法適應(yīng)生產(chǎn)安裝位置的更改，一旦需要更改路線，所花費(fèi)使用成本高。因此，非導(dǎo)向式AGV將成為未來(lái)物流行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，但是非導(dǎo)向式AGV方法的制造成本較高，但路徑設(shè)置和變更簡(jiǎn)單方便，使用費(fèi)用低。在非引導(dǎo)式AGV系統(tǒng)中，AGV的行進(jìn)路徑不需要固定的導(dǎo)軌（由附加設(shè)備決定），并且當(dāng)工作場(chǎng)所的布局發(fā)生變化時(shí)，只有規(guī)劃系統(tǒng)的軟件參數(shù)才能及時(shí)滿足路徑規(guī)劃的要求。可以更改。物流正朝著更方便的方向發(fā)展以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需求，AGV小車在物流中起著重要作用，AGV小車正在提高每個(gè)工廠的效率，并進(jìn)一步促進(jìn)了當(dāng)前社會(huì)的快速發(fā)展。用AGV推車代替以前的手動(dòng)重復(fù)迭代可降低企業(yè)的人工成本，并提高倉(cāng)庫(kù)運(yùn)營(yíng)和物流管理流程的效率，僅延長(zhǎng)5％的處理和制造時(shí)間。因此，現(xiàn)在各工業(yè)強(qiáng)國(guó)均是讓自動(dòng)化程度提高，用機(jī)械代替人工或者是協(xié)助人工的模式，改變物料單一的結(jié)構(gòu)，使物流展現(xiàn)多樣化結(jié)構(gòu)，在企業(yè)看來(lái)降低運(yùn)輸成本是在企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中取勝的關(guān)鍵，利用同樣的時(shí)間生產(chǎn)更多的產(chǎn)品是企業(yè)壯大的要素，也是市場(chǎng)優(yōu)勝劣汰的基本法則。對(duì)于員工來(lái)說(shuō)，在處理重型和大件的貨物時(shí)，容易對(duì)工人造成損害，這些任務(wù)用自動(dòng)導(dǎo)引車來(lái)代替，可以很好地避免潛在的意外或者事故，從而確保生產(chǎn)過(guò)程的安全。AGV小車的研究現(xiàn)狀國(guó)外AGV小車現(xiàn)狀1953年，英國(guó)公司通過(guò)牽引拖拉機(jī)的改造制造了世界上第一臺(tái)引導(dǎo)式AGV。在1950年代中期至1960年代初期，工廠和倉(cāng)庫(kù)已使用了許多類型的牽引式AGV。自從第一臺(tái)AGV誕生以來(lái)的100多年來(lái)，AGV對(duì)人類的改造一直是進(jìn)步的，并且充滿熱情，這導(dǎo)致越來(lái)越多的人投資于AGV的研究和制造。在1980年代，無(wú)線制導(dǎo)技術(shù)被引入到使用激光，慣性和磁帶，眼內(nèi)視覺等技術(shù)的AGV系統(tǒng)中，以提高AGV系統(tǒng)的靈活性和準(zhǔn)確性，并修改路線，改變地面或改變產(chǎn)量無(wú)需停止。這些指導(dǎo)方法的引入使指導(dǎo)方法更加多樣化。AGV隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，降低了成本，提高了性能，加速了普及并創(chuàng)造了新的產(chǎn)業(yè)。在歐洲和美國(guó)生產(chǎn)的AGV主要使用大型零件進(jìn)行組裝，并且整體外觀相對(duì)笨重，但它們大多數(shù)都可以適應(yīng)復(fù)雜多樣的路徑規(guī)劃和生產(chǎn)流程，因此，它們可用于各種處理場(chǎng)所。日本的AGV輕巧而取勝，并重視產(chǎn)品的靈活性。一些公司甚至生產(chǎn)AGC系列套件，即零件和組件，并根據(jù)用戶需求定制產(chǎn)品。從整個(gè)行業(yè)的角度來(lái)看，AGV廣泛應(yīng)用于工業(yè)，軍事，交通，電子等領(lǐng)域?？傮w而言，外國(guó)AGV制造商一般都有很深的歷史底蘊(yùn)，這與該國(guó)的發(fā)展階段有著非常直接的關(guān)系。國(guó)內(nèi)AGV小車研究現(xiàn)狀當(dāng)前的AGV市場(chǎng)面向不同的國(guó)家，分為兩個(gè)方向。一種是開發(fā)一種高度自動(dòng)化的模型，該模型由機(jī)械控制，從而減少了手動(dòng)控制的需求。在一定程度上離不開手冊(cè)。AGV正在以多方向和智能的方式發(fā)展。實(shí)現(xiàn)計(jì)劃的加工計(jì)劃和使用無(wú)人搬運(yùn)的工具的關(guān)鍵取決于指導(dǎo)系統(tǒng)。電磁感應(yīng)是最早開發(fā)的AGV感應(yīng)，目前使用最廣泛。然而，由于電磁感應(yīng)方法的缺點(diǎn)，依次示出了光感應(yīng)方法，磁體感應(yīng)方法，激光感應(yīng)方法，標(biāo)記跟蹤向?qū)Ш蛨D像傳感器感應(yīng)方法。各種歸納方法充分體現(xiàn)了無(wú)人控制系統(tǒng)的高靈活性，高效率，高可靠性和低成本的發(fā)展特點(diǎn)，并朝著智能化的方向發(fā)展，將AGV技術(shù)推向了一個(gè)新的高度。在AGV的工程可行性分析和驗(yàn)證中，越來(lái)越多的系統(tǒng)仿真方法被使用。特殊的仿真語(yǔ)言將使用戶易于使用，并且仿真成本將繼續(xù)降低。通用仿真系統(tǒng)包括彩色圖形輸入和顯示系統(tǒng)，仿真處理器和仿真語(yǔ)言。中國(guó)的AGV發(fā)展歷史相對(duì)較短，但仍在繼續(xù)增加對(duì)該領(lǐng)域的投資，以改變中國(guó)對(duì)進(jìn)口的長(zhǎng)期依賴。經(jīng)過(guò)不斷的努力，最終結(jié)果出來(lái)了。北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所，清華大學(xué)，郵政科學(xué)研究與計(jì)劃研究所，中國(guó)科學(xué)院，沉陽(yáng)自動(dòng)化研究所，中國(guó)科學(xué)院，大連復(fù)雜機(jī)床研究所，國(guó)防科技大學(xué)和華東技術(shù)研究所都在開發(fā)各種類型的AGV并小批量生產(chǎn)。自1991年以來(lái)，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所/Shinsong機(jī)器人自動(dòng)化有限公司為沈陽(yáng)金灣小車廠開發(fā)并生產(chǎn)了6輛AGV，用于汽車裝配線，這在汽車行業(yè)是一個(gè)比較成功的案例可以說(shuō)。并于1996年榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)第三名。1992年，天津理工學(xué)院開發(fā)了用于核電站的光感應(yīng)AGV?？梢钥闯觯袊?guó)的AGV技術(shù)于1995年出口到韓國(guó)，而中國(guó)自主開發(fā)的機(jī)器人技術(shù)首次進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。AGV在中國(guó)的應(yīng)用范圍主要集中在某些汽車制造業(yè)，物流和快遞以及大型自動(dòng)化制造業(yè)。當(dāng)前的大多數(shù)情況是在磁導(dǎo)模式下，并且隨著5G的出現(xiàn)，因?yàn)榭梢越鉀Q諸如網(wǎng)絡(luò)之類的一系列問(wèn)題，從而減少了操作中的控制時(shí)間。以提高操作效率和節(jié)拍。設(shè)計(jì)AGV時(shí)，通常將其與一些輔助機(jī)構(gòu)一起使用。本設(shè)計(jì)研究的任務(wù)本設(shè)計(jì)以PLC為控制器完成AGV實(shí)時(shí)任務(wù)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要圍繞本課題主要解決的是的如何顯示小車的位置和電腦界面上顯示這一任務(wù)：對(duì)AGV小車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，查閱資料，選擇合適的PLC型號(hào)；對(duì)AGV在電腦上建立空間坐標(biāo)，確定報(bào)警內(nèi)容要求；設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)各功能電路，驅(qū)動(dòng)電路、控制電路及各部分元件選型；根據(jù)機(jī)AGV動(dòng)作控制要求，完成控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，制定AGV行走路線。

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)AGV小車結(jié)構(gòu)電磁感應(yīng)是AGV操作中使用最廣泛的方法之一。根據(jù)美國(guó)物流協(xié)會(huì)的定義，AGV是指配備有電磁或光學(xué)自動(dòng)引導(dǎo)裝置的運(yùn)輸手推車，可以沿指定的引導(dǎo)路線移動(dòng)，手推車編程和停車選擇裝置，安全保護(hù)和各種換檔功能。功能。AGV是具有非接觸式導(dǎo)航和獨(dú)立編址系統(tǒng)的電池供電自動(dòng)駕駛自動(dòng)運(yùn)輸車輛。此設(shè)計(jì)使用固定路徑引導(dǎo)，需要預(yù)先識(shí)別磁帶和識(shí)別卡以執(zhí)行計(jì)劃的路徑行走，并且AGV固定路徑引導(dǎo)類型的自由度比自由路徑引導(dǎo)少。開發(fā)固定路徑制導(dǎo)花費(fèi)的時(shí)間更少，技術(shù)更成熟。大多數(shù)固定路徑引導(dǎo)類型由電源，PLC部分，框架部分，通信部分，驅(qū)動(dòng)部分，轉(zhuǎn)向部分，安全控制部分，顯示部分，讀卡器，定位鐵片等組成。小車的總體設(shè)計(jì)框圖，如圖2-1:圖STYLEREF1\s2-SEQ圖\*ARABIC1小車的總體設(shè)計(jì)框圖本設(shè)計(jì)需要考慮如何定位小車和通信部分，小車將自身讀到的數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC和Kingscada。在這通信部分我采用的是Modbus通信協(xié)議，Modbus是一種串行\(zhòng)t"/item/Modbus%E9%80%9A%E8%AE%AF%E5%8D%8F%E8%AE%AE/_blank"通信協(xié)議，是專門為PLC通信發(fā)表的一種協(xié)議，是支持互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使得各種設(shè)備進(jìn)行連接。這需要小車上用天線和用戶的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接，同理PLC和Kingscada軟件要和小車處于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，如圖2-2:圖STYLEREF1\s2-SEQ圖\*ARABIC2通信部分的示意圖觸摸屏觸摸屏使用戶可以更直觀地查看AGV小車的當(dāng)前位置，計(jì)劃的路線及其下一個(gè)動(dòng)作，并控制小車的速度。在此使用西門子觸摸屏。西門子觸摸屏是西門子設(shè)備。目前，觸摸屏的標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)溫度為0度——50度，可以滿足在室內(nèi)運(yùn)行的機(jī)器的要求。在室內(nèi)打開操作沒問(wèn)題，而且在室外也有炎熱操作的情況，不能使用這種觸摸屏。相比之下，西門子觸摸屏具有更大的適應(yīng)性，可以在-30度-60度的范圍內(nèi)操作。如果光線充足，將出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)觸摸屏，無(wú)法清晰看到屏幕。西門子具有高度的保護(hù)等級(jí)和高分辨率，方便用戶觀看。最重要的TIAPortal集成了SIMATICWinCC和其他高效工具，可以涵蓋工程和可視化軟件的所有功能，以實(shí)現(xiàn)與所有性能級(jí)別的應(yīng)用程序的無(wú)縫連接。因此，我使用SIEMENS700IEV3。注意觸摸屏與PLC之間的通訊問(wèn)題：PLC串行端口通訊參數(shù)，協(xié)議設(shè)置，將PLC設(shè)置為主站，設(shè)置接口類型和通訊參數(shù)，通過(guò)觸摸屏上的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)置從站。并且通訊線引腳接線正確。此處使用RS485如圖2-3圖STYLEREF1\s2-SEQ圖\*ARABIC3RS485引腳磁導(dǎo)航工作原理與控制方法轉(zhuǎn)向和磁導(dǎo)航工作原理磁導(dǎo)航主要采用磁阻傳感器為磁場(chǎng)檢測(cè)器件，因?yàn)槲也捎玫氖枪潭窂揭龑?dǎo)式，所以路徑鋪設(shè)都是用磁條來(lái)完成，通過(guò)磁阻傳感器來(lái)尋找磁條，磁阻傳感器因?yàn)閮?nèi)部有一塊特殊的金屬片，在外界磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)金屬片的阻值發(fā)生變化，產(chǎn)生電信號(hào)給控制模塊判斷是否按照路徑行走，如果否則停止運(yùn)行并發(fā)出警報(bào)，如果是則正常運(yùn)行。磁阻傳感器相當(dāng)于一個(gè)磁敏電阻，都是具有磁阻效應(yīng)。磁導(dǎo)航體積小，容易安裝，使用簡(jiǎn)便，可以對(duì)其定義地址安裝多個(gè)不會(huì)重復(fù)在同一通道下，結(jié)構(gòu)封閉對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)磁場(chǎng)的變化敏感。磁導(dǎo)航具有多個(gè)探測(cè)點(diǎn)，一般磁場(chǎng)會(huì)在磁導(dǎo)航的中間，通過(guò)此原理讓磁導(dǎo)航和舵輪處于同一水平線上，通過(guò)磁導(dǎo)航對(duì)磁條的追尋能力可以控制舵輪的方向。圖STYLEREF1\s2-SEQ圖\*ARABIC4磁導(dǎo)航原理圖傳感器2DLiDAR傳感器TiM1xx具有許多優(yōu)點(diǎn)，并且可以對(duì)傳感器設(shè)計(jì)區(qū)域進(jìn)行編程以使其具有快速使用的能力，從而使其能夠適應(yīng)不同位置的不同測(cè)試要求。該車具有障礙物檢測(cè)，合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，可確保有足夠的安裝和拆卸空間，并可通過(guò)io連接，從而降低了安裝成本。由于傳感器小巧且消耗較少的功率，因此減少AGV功耗通常為2.2W。如圖2-5：圖STYLEREF1\s2-SEQ圖\*ARABIC52DLiDAR傳感器TiM1xx

系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)PLC為整套系統(tǒng)的控制核心，PLC本身和其他電路的接線必須相對(duì)應(yīng)其觸點(diǎn)，防止觸點(diǎn)的占用，以確保程序的點(diǎn)和接線圖相一致。故PLCs7-200的選擇及其外圍電路的設(shè)計(jì)也就顯得十分的重要。PLC7-200具有很強(qiáng)的通訊能力，可以很好地連接到觸摸屏。計(jì)算機(jī)軟件（Kingscada）用作PLC的上位機(jī)，AGV小車中的其他硬件用作PLC的下位機(jī)。如圖3-1：圖STYLEREF1\s3-SEQ圖\*ARABIC\s11PLC和其他硬件，軟件的關(guān)系圖PLC電路設(shè)計(jì)PLCS7-200的機(jī)構(gòu)部分程序，其他按鈕和PLC電路當(dāng)前思路為一樣，當(dāng)用戶用完當(dāng)前的料需要按下放行按鈕啊，按鈕會(huì)閃爍，AGV會(huì)按照相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令，執(zhí)行相關(guān)的命令，通過(guò)物理按鍵讓PLC給小車任務(wù)和Kingscada軟件的數(shù)據(jù)變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能變化，最后讓按鍵復(fù)位為下一次數(shù)據(jù)變化做準(zhǔn)備。如圖3-2：圖STYLEREF1\s3-SEQ圖\*ARABIC\s12按鈕接線圖舵輪和磁導(dǎo)航電路設(shè)計(jì)因?yàn)榇艑?dǎo)航和舵輪處于同一水平線，磁導(dǎo)航對(duì)磁場(chǎng)的追蹤能力顯著，讓磁導(dǎo)航通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)的變化來(lái)讓舵輪隨之移動(dòng)，在轉(zhuǎn)彎的情況/依然可以讓舵輪絕大多數(shù)時(shí)間保持在磁條上，不輕易出軌。圖3-3為磁導(dǎo)航接線，24V為提供電源，圖STYLEREF1\s3-4驅(qū)動(dòng)電機(jī)和PLC的接線圖。圖STYLEREF1\s3-SEQ圖\*ARABIC\s13磁導(dǎo)航接線圖STYLEREF1\s3-SEQ圖\*ARABIC\s14驅(qū)動(dòng)電機(jī)和PLC的接線圖

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)隨著自動(dòng)化程度的提高，為了適應(yīng)自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展，為了使亞控能夠跟上現(xiàn)代化的步伐，必須改變或其以前以工程為單位的組態(tài)開發(fā)能力，越來(lái)越多的人學(xué)習(xí)和應(yīng)用。相應(yīng)的Kingscada軟件功能也得到了豐富，并在使用中不斷得到改進(jìn)和發(fā)展。對(duì)于簡(jiǎn)單的腳本，簡(jiǎn)單的if聲明可以滿足大多數(shù)需求。使用了腳本語(yǔ)言，也稱為批處理或作業(yè)控制語(yǔ)言。語(yǔ)言，這種語(yǔ)言非常簡(jiǎn)單，基本，腳本語(yǔ)言通常以文本形式存在，類似于命令，不需要浪費(fèi)時(shí)間來(lái)編譯。Kingscada軟件功能介紹本設(shè)計(jì)采用Kingscada軟件為主要核心內(nèi)容，Kingscada軟件是一切數(shù)據(jù)的接收方也是管理AGV大部分行動(dòng)的給予者。在一定程度上擁有著智能的判斷能力，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的接收可以判斷當(dāng)前滿足條件的程序應(yīng)該運(yùn)行，將所有的AGV統(tǒng)一管理，使其達(dá)到不混亂的情況，同時(shí)可以讓AGV觸摸屏和Kingscada軟件的監(jiān)控保持一致的能力。Kingscada軟件的畫面功能豐富，對(duì)色彩的處理能力強(qiáng)，具備強(qiáng)大的畫圖能力，操作簡(jiǎn)潔，對(duì)比組態(tài)王具有更多的點(diǎn)數(shù)可以運(yùn)行更多的程序，數(shù)據(jù)接收能力強(qiáng)，運(yùn)算處理能力速度。Kingscada軟件具有廣泛的開放能力，和企業(yè)的其他系統(tǒng)并存，能幫助企業(yè)創(chuàng)造更高的收益。Kingscada軟件和其他硬件的關(guān)系如圖4-1：圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s11Kingscada軟件和其他硬件的關(guān)系圖小車定位顯示將小車的位置顯示到Kingscada中的界面運(yùn)行過(guò)程中，小車位置原理圖如圖4-2，大致分為三步：第一步通過(guò)ioServer數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用組可以采集PLC發(fā)送的信號(hào)，在ioServer應(yīng)用組中新建變量組，再將新建的變量通過(guò)ioServer中的網(wǎng)絡(luò)配置下的存儲(chǔ)配置可以連接配置，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接，設(shè)置各個(gè)io的IP地址端口，在IOServer里面定義的變量如果存儲(chǔ)配置里面選擇“無(wú)”，即不存儲(chǔ)，則不會(huì)保存歷史數(shù)據(jù)到工業(yè)庫(kù)。第二步在新建變量并將變量和io的關(guān)聯(lián)，再將畫面中圖形連接到變量。第三步寫腳本，將小車讀到的RFID卡當(dāng)前的位置發(fā)送給PLC，PLC再將數(shù)據(jù)發(fā)給Kingscada軟件，在主界面標(biāo)出位置點(diǎn)，最后通過(guò)確定位置點(diǎn)的x，y再將圖形顯示到位置點(diǎn)上,置頂圖形，完成小車在電腦界面的顯示。圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s12小車位置原理圖AGV小車周圍的障礙物信息及其它相關(guān)信息AGV小車周圍的障礙物信息及其它相關(guān)信息的信息,如圖4-3：第一步通過(guò)障礙物在傳感器的區(qū)域程度來(lái)讓小車停止運(yùn)行，或者是減速慢行的情況。第二步讓Kingscada軟件讀取到傳感器的數(shù)據(jù)變化，讓腳本其中的io變量=1時(shí)在實(shí)時(shí)報(bào)警界面顯示小車車號(hào)和報(bào)警文本。圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s13傳感器和Kingscada的關(guān)系圖Kingscada軟件中的腳本管制點(diǎn)第一步：要先確定小車和Kingscada軟件，PLC之間是相互通信的，不會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)波動(dòng)的原因出現(xiàn)小車?yán)^續(xù)運(yùn)行的情況，防止撞車。第二步：將小車的位置和圖形顯示出來(lái)，將位置點(diǎn)的小車數(shù)量限制，在互不干擾的情況下劃分為幾個(gè)路線，通過(guò)腳本判斷小車是否該啟動(dòng)。圖4-4腳本流程圖：圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s14腳本流程圖PLC機(jī)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)一個(gè)Q點(diǎn)(物理按鈕)，在保證小車，Kingscada軟件和PLC之間通信的前提下，Q點(diǎn)可以幫助我判斷線上小車運(yùn)輸?shù)牧峡蛑惺欠裼辛?，是否需要新的小車?lái)填補(bǔ)，在線上有小車的情況下，PLC對(duì)按鈕的上升沿檢測(cè)，發(fā)送給中繼觸發(fā)，中繼和軟件的點(diǎn)相連，當(dāng)軟件的腳本判斷滿足條件時(shí)在發(fā)送任務(wù)給空料框的小車和緩存一的小車，執(zhí)行原先設(shè)計(jì)好的程序動(dòng)作，最后按鈕復(fù)位。如下圖4-5所示：圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s15PLC流程圖Alwayson是檢測(cè)機(jī)構(gòu)PLC到系統(tǒng)心跳信號(hào)，接通延時(shí)型定時(shí)器的時(shí)間為100ms如圖4-6圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s16機(jī)構(gòu)PLC到系統(tǒng)心跳信號(hào)檢測(cè)圖4-7是左翼子板按鈕的PLC程序，先檢測(cè)PLC機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)的通信，CPU-輸入8是車型一空車確認(rèn)，按鈕常閉，當(dāng)沒有車時(shí)按按鈕沒有反應(yīng)，不會(huì)讓系統(tǒng)在發(fā)任務(wù)給小車，避免有人誤碰導(dǎo)致車的任務(wù)多為相同，當(dāng)有車時(shí)CPU-輸入8閉合，檢測(cè)上升沿（按下按鈕）通過(guò)置位，讓系統(tǒng)給任務(wù)給小車，最后通過(guò)延時(shí)3s后復(fù)位。圖STYLEREF1\s4-SEQ圖\*ARABIC\s17PLC程序

仿真調(diào)試在這次設(shè)計(jì)中我采用的PLC是西門子S7-200,通過(guò)wincc軟件來(lái)做的仿真，先在PLC上對(duì)程序的常開常閉設(shè)置關(guān)聯(lián)變量，找到相對(duì)應(yīng)的地址，在wincc軟件上新建變量將對(duì)應(yīng)的地址寫入，在通訊-連接上選擇的通訊驅(qū)動(dòng)程序上選擇SIMATICS7200Smart，波特率選為19200，這樣可以和實(shí)物相連，如圖5-1：圖STYLEREF1\s5-SEQ圖\*ARABIC\s11仿真連接下面圖為仿真結(jié)果，圖5-2顯示機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，橙色部分為舉升或者沉下的狀態(tài)，當(dāng)小車顯示為綠色機(jī)構(gòu)下是有小車和料框的，反之灰色則是沒有.下面畫面中的點(diǎn)右鍵選擇屬性-動(dòng)畫，可以對(duì)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置和關(guān)聯(lián)，當(dāng)按鈕按下時(shí)會(huì)閃爍變顏色。圖中下一頁(yè)的按鈕選擇按下時(shí)關(guān)聯(lián)另一個(gè)頁(yè)面圖STYLEREF1\s5-SEQ圖\*ARABIC\s12機(jī)構(gòu)狀態(tài)圖5-3是更為直觀看出小車的車號(hào)和哪里有缺失空位。當(dāng)小車完成平移并沒有報(bào)警的情況下發(fā)送數(shù)據(jù)給PLC,再由PLC分別給kingscada軟件和觸摸屏，讓軟件和觸摸屏顯示位置和車號(hào)。圖STYLEREF1\s5-SEQ圖\*ARABIC\s13小車到位顯示圖5-4是記錄報(bào)警畫面，當(dāng)小車平移發(fā)生舵輪角度故障，沒有回正到位，尋不到磁條，網(wǎng)絡(luò)異常，這些文本在關(guān)聯(lián)的變量屬性列文本中的報(bào)警文本都寫入，當(dāng)PLC接受到的io點(diǎn)出現(xiàn)報(bào)警則顯示向?qū)?yīng)的報(bào)警。圖STYLEREF1\s5-4報(bào)警畫面圖5-5，圖5-6，圖5-7是示PLC的輸入/輸出端口的信號(hào)，可以更精準(zhǔn)的觀察PLC數(shù)據(jù)。圖STYLEREF1\s5-5PLC的輸入/輸出端口圖STYLEREF1\s5-6PLC的輸入/輸出端口圖STYLEREF1\s5-7PLC的輸入/輸出端口

總結(jié)本文的設(shè)計(jì)是基于PLC和kingscada軟件的AGV實(shí)時(shí)任務(wù)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可用于物流運(yùn)輸作業(yè)。AGV實(shí)時(shí)任務(wù)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)主要由AGV小車，PLC，kingscada軟件，舉升機(jī)構(gòu)組成。AGV小車和PLC，保證硬件的實(shí)施運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)的暢通，使得本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有了一定的可行性。本系統(tǒng)采用的是kingscada軟件，在使用上更加穩(wěn)定，顯示更加直觀，加上當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸成熟，kingscada軟件的穩(wěn)定性讓小車在線路上運(yùn)行的更為流暢，減少撞車的幾率。直觀性，可以讓使用者更好的看到小車的狀態(tài)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)可在控制一定成本下實(shí)現(xiàn)AGV實(shí)時(shí)任務(wù)狀態(tài)監(jiān)控，為AGV實(shí)時(shí)任務(wù)狀態(tài)監(jiān)控提供一定的設(shè)計(jì)方向。

參考文獻(xiàn)[1]吳衛(wèi)榮,丁慎平,鄧玲黎.PLC和觸摸屏在AGV控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造工程,2012(12):115-119.[2]譚濤.基于PLC的立體倉(cāng)庫(kù)AGV控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研究[D].陜西理工學(xué)院,2016.[3] 邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì).北京；高等教育出版社，1997（2006重?。4] 羅圣國(guó).龔掕義。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.高等教育出版社1990.4[5] 王德夫.姜勇.李長(zhǎng)順.韓學(xué)栓機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)；北京；化學(xué)工業(yè)出版社；1997年[6] 陳順平，梅德慶，陳子辰.激光導(dǎo)引ACV的自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)設(shè)計(jì).工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào),2003,10(5