無人搬運自動導引車(AGV)控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程

無人搬運自動導引車（AGV）控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程

本文介紹自動導引車（AGV）控制系統(tǒng)的實現(xiàn)過程,分為硬件搭建和軟件設計兩部

分。

舵車1

1.車載控制器

1.1車載控制器的類型

車載控制器是控制系統(tǒng)乃至整個AGV的核心，那么應該選擇哪種控制器呢。根

據筆者的經驗，從硬件角度看，AGV采用的車載控制器基本分為以下三種：

PLC工業(yè)控制市

PLC：代表產品例如西門子公司的S7-1200和1500系列，使用AGV廠家有佳

順、嘉騰。PLC以穩(wěn)定性好、可靠性高著稱，但是它的長項是邏輯控制，一般

只能做簡單的運動控制。西門子PLC的價格大概在2000元12000元左右。

工控機：代表產品例如倍福公司的CX5130,使用廠家有昆船、羅伯特木牛流

馬。工控機其實就是一臺電腦,只不過經過精心的設計使其具有很強的抗干擾

能力，可以用于振動、電磁輻射等惡劣的工1E環(huán)境。工控機結構緊湊、體積小

巧，其可以運行通用的操作系統(tǒng),比如Windows、Linux。以倍福為例，安裝它

的TwinCAT控制軟件后，會在Windows操作系統(tǒng)中插入實時內核，將電腦變

成適合工業(yè)場合的實時控制系統(tǒng)。倍福工控機的售價大概在5000到30000元左

右。

單片機:代表產品例如STM32,使用廠家有海通、機科。相比前兩者，單片機

的價格低廉，加上外圍器件成本最多也不過千元左右。使用單片機的一個缺點

是，如果要做成成熟的產品，你需要花費很多精力設計外部電路以及各種底層

算法。軟件開發(fā)環(huán)境瓦能會差一些。

上面的分類并不意味著三者是涇渭分明的，例如PLC的核心起出可能就是一個

單片機;而工控機的繼語言很可能就采用了PLC領域使用的梯形圖、ST等語

言;單片機上面也可以裝載操作系統(tǒng)，從而形成一個完整的控制器。所以，雖然

它們各有自己適用的領域，但是相互之間也會取長補短，演變成你中有我我中

有你的局面。

當然，現(xiàn)在市場上有專門的AGV控制器，例如美國N運的CVC600,瑞士

BlueBo且cs的ANT、浙江科聰智能的MRC5000,上海仙知機器人的SRC。與通

用的工業(yè)運動控制器或PLC相比，這類控制器集成了成熟的導航和運動控制算

法，為用戶省去很多工作，而且其穩(wěn)定性和防護等級更高，但其價格也較高（2

萬飛萬元）。

本文選擇西門子的S7-1215C型PLC作為AGV的車載控制器（以后簡稱為

S1200）,如下圖所示。由于西門子的產品型號非常豐富，各個型號在接旦種

類、性能等方面有細微的差別，在購買時為了準確描述具體是哪個型號，最好

使用訂貨號。西門子每種產品都有一個唯一的訂貨號，在采購時只需要提供這

個編號即可。在西門子的編程軟件中也可根據訂貨號查找對應的型號。

女曰&打

k打開世山

什么是上位機和下位機?

有些設備能夠訪問其它的設備，比如讀取內存中的數(shù)據、向內存寫數(shù)據，這樣

的設備具有較高的權限和地位，因此被稱為上位機。有些設備只能被其它設備

訪問，而沒有訪問其它設備的權力，這樣的設備就稱為下位機。在本文中，PLC

就是下位機，而編程計算機就是它的上位機。

想對PLC進行設置或編程，需要使用網線將S1200與上位機連接，只需要將上

位機的IP地址設置為與PLC同一網段即可。S1200一般出廠默認的IP地址

是192.168.0.1,所以可以將你的電腦的IP設置為192.168.0.2。對于AGV

這種移動設備，通常會采用無線通訊，例如接收調度系統(tǒng)的控制指令。無線通

信方式有WIFI、Zi萬ee等等。由于WTFI在實際中使用較多，我介紹一下它

的配置方法。使用WIFI連接西門子PLC非常方便，只需要用網線將PLC的

以太網口連接到無線路由器的LAN口，然后用筆記本搜索到對應的WIF1后連

接即可訪問PLCo所用的無線路由器可以是任意顯牌，甚至家用路由器都兀

以。

2.驅動器

如果說車載控制器是AGV的大腦，那么AGV還要有心臟和肌肉才能運動起

來，驅動器給車輪的電機提供電流,相當于心臟。

IIRoboteQ

AGV差速方案的優(yōu)選驅動

一拖二一拖三電機

2.1低壓驅動器品牌

由于AGV普遍采用蓄電池供電，其電壓一般在：2V~72V左右。因此AGV使用

的驅動器屬于低壓直流型伺服驅動器。國外的低壓驅動器品牌有：AMC、

Robo拄Q、ZA￡1（薩牌）、Curtis（柯蒂斯）、Elmo（埃莫）等,中國國內的低壓驅動

器品牌有：步科、森創(chuàng)、英博爾、凱利。

2.2PLC與驅動器通信

PLC要想控制驅動器就要向它發(fā)送指令數(shù)據。低端驅動器可以用摸膽量或者脈

沖值號傳遞數(shù)據，高端驅動器則采用規(guī)范的通信協(xié)議傳遞數(shù)據，這樣的通信可

以借助度-232、RS-485、CAN、EtherCAT等協(xié)議實現(xiàn)。因為S1200的CPU模

塊沒有這些通訊接口，所以要想連接驅動器，需要購買額外的通信模塊（CM：

CommunicationModule）o上面提到的幾種協(xié)議西門子都有對應的通信模塊支

持，比如西門子的232、485和CANopen通信模塊如下圖所示（這三種模塊外

形完全一樣），注意232和CANopen模塊的插頭是公頭，而485的則是母頭。

對于移動設備來說，CAN總線是最常用的通訊方式，像汽車、挖掘機、AGV一般

都采用CAN總線通訊。CAN總線的速度快（最高可達IMb/s,比485要快）、穩(wěn)

定性高（采用差分信號，抗干擾），更“智能”（有優(yōu)先級和仲裁機制），因此應

該優(yōu)先選擇CAN總線。但是考慮到西門子本身沒有CAN通信模塊（如果想使用

CAN,要購買第三方公司HMS提供的CANopen模塊），本文使用的驅動器采用

485協(xié)議，所以我們選擇485模塊。隨之而來的一個問題是：S1200能外擴兒

個通信模塊?答案是：3個。不管是哪種通信模塊，數(shù)量最多只能是3個，種類

不限可以混用。如果你的驅動器是總線型（485和CAN都屬于總線型）的，那么

只要一個485模塊或者CANopen模塊就行了。注意232不是總線型的，所以用

兩個驅動器就要添加兩個通信模塊。如果你的AGV還有其它走通信協(xié)議的笠感

港（例如磁導航傳感器、RFID傳感器）,那么3個通信模塊很有可能就顯得捉襟

見肘。

連接

USB接口RS232接口

CAN

CANbus接口RS485接口

西門子485模塊的接頭采用了標準9針D型插孔式連接番。為了將驅動器和

PLC連接起來，我們要購買DB9接頭，并用信號線將兩個頭連接起來。這里我

們只利用兩個信號線即可。值得注意的是，西門子的485接口定義和常規(guī)的

485不一樣，常規(guī)485的信號收發(fā)是1、2頭，而西門子的485則是3、8頭（參

考手冊的第1769頁）。所以在連線時，要按照3-2.8-1的對應順序焊接，如

下圖所示。

3.移動機構

AGV要想實現(xiàn)搬運、移載就要有移動機構，通常采用的移動機構有舵輪、差速

輪和麥克納姆輪。它們各自有什么特點呢?什么場合乂該使用哪種輪子呢？

麥克納姆輪的優(yōu)點是運動精度高，但是結構復雜，磨損嚴重，對地面挑剔，雖

然麥克納姆輪問世超過30年了，但是實際應用并不多，這也說明它不是一個實

用的產品。下面我們主要講解舵輪。

舵輪是個高度集成的移動機構，由車輪、回轉支撐、齒輪箱、驅動電機、轉向

電機、編碼器、限位開關、制動器等部件組成，它既能提供牽引力，也可以主

動轉向，因此一個舵輪有兩個自由度。AGV使用一個或以上的舵輪就可以實現(xiàn)

全向移動：原地旋轉、斜行、橫移等等。舵輪一股用于室內環(huán)境，所以輪面的

材料多為聚氨酯。根據電機的安裝位置可以將舵輪分為兩種：臥式和立式，分

別如下兩圖所示。臥式舵輪的驅動電機橫向安裝，因此整體高度很低，有些

AGV對高度有要求（例如潛入式的AGV要很矮才能鉆到貨物底下），這時就適合

使用臥式舵輪;立式舵輪的驅動電機豎著安裝，其整體高度偏高，它的優(yōu)點是方

便將電機隔離起來，在有些場合（例如危險品工廠），要求舵輪電機與外部環(huán)境

隔離，這時就適合使用立式舵輪。國外主要的舵輪生產廠家有：意大利的CFR

和德國的schabmuller（夏伯穆勒），后來從CFR中又獨立出來了一個廠家-

馬路達。這些舵輪生產廠家一般只賣舵輪，不提供驅動器，驅動器則由代理商

提供。一臺AGV上最貴的部件就是舵輪，以一臺成本10萬元左右的AGV為例，

如果配備兩個舵輪，就需要4~5萬元，占整車成本將近一半。不過好消息是,

國內的舵輪廠家開始參與競爭，這將降低AGV的成本。

4.磁導航傳感器和磁條

4.1磁條

磁條導航是目前AGV使用最多的導航方式之一。只需要預先在地面鋪設好磁

條，AGV就會沿著磁條形成的路徑運動。磁條一般寬曠5cm,它像膠帶一樣，

一面光滑、一面帶有粘性，將粘性的一面粘貼在地面即可完成鋪設。磁條具有

極性，在購買時注意是N極還是S極，磁條的極性對應磁導航傳感器的極性，

但有些傳感器兩種都兼容。磁條質地較軟、不抗壓，所以如果被輪子反復碾壓

可能會壓扁或擠脫落。多數(shù)AGV為了避免壓壞磁條會將驅動輪布.置在車體的兩

側（差速形式）或者斜走稱的位置上。

4.2磁導航

磁導航傳感器也叫磁循跡傳感器，它用來幫助AGV巡線行走。磁導航傳感器一

般安裝在AGV車體或者驅動輪組上，在AGV運動時始終保持在磁條上方一定高

度內。磁導航傳感器相對于車體的安裝位置一般在對稱中軸線上，通常對稱安

裝，例如前后各一個或者左右各一個。磁導航傳感器的原理很簡單，傳感器上

有若干個探頭，每個探頭都能檢迦磁場，位于磁條上方（一定高度內）的探頭有

信號輸出，超出磁條的探頭則沒有信號。探頭通常俗稱為“點”，點越多表示

傳感器的分辨率越高，當然價格也越貴。傳感器通常的點數(shù)有：6點、8點、16

點幾種。磁導航傳感器并不是什么神秘的東西，筆者曾經拆解過一款磁導航傳

感器，這里所說的探頭無非有兩種，一種是霍爾元件、還有一種是地磁傳感

器?；魻栐奶攸c大家大學的時候應該都學過，它能感應磁場，價格低但是

精度通常不高;地磁傳感器基本都采用美國PNI公司的產品。它要搭配專用的

驅動芯片PNI-12927,這個芯片是3.3V供電，所以傳感器內部要設計3.3V穩(wěn)

壓電路，而且這個驅動芯片采用SPI總線，要走其信號進行處理和電壓變奏，

這通常由單片機來完成。磁導航傳感器的輸出信號可以是數(shù)字量也可以是總線

型數(shù)據，對于點數(shù)多的傳感器來說一般用總線型，因為如果使用數(shù)字量需要很

多根線。假設一個AGV使用4個傳感器，每個傳感器的分辨率是16點，那就

要有4X16=644\timesl6=644X16=64個輸出，相應的PLC應該有64個數(shù)字

量輸入口，其接線將非常繁瑣，也容易出故障（例如某根線連接不牢固）。

AGV磁導引傳感器

MAGNETICGUIDESENSORS

原裝進口高精度磁導航傳感器

磁導航方式實現(xiàn)簡單，價格便宜，但是缺點也不少，其中一個嚴重的問題是干

擾。筆者在調試AGV時發(fā)現(xiàn)，即使傳感器并不在磁條上方（有時甚至周圍根本

沒有磁條），傳感器依然有輸出。經過一番思考\筆者發(fā)現(xiàn)了問題所在。AGV前

方有一條鐵軌，而鐵是容易被磁化的。不僅是鐵制品，通電的導線也可能會使

傳感器誤報。所以，使用磁條導航要排除這些干擾。

磁導航傳感器的輸出可以是TO,也可以是數(shù)值（代表傳感器偏離磁條中心的距

離值）。磁導航傳感錯如何與PLC連接?如上所述，如果傳感涔采用總線:例

如485）傳遞數(shù)據，直接將總線連接到相應的（485）通信模塊即可。如果傳感器

采用數(shù)字量接口，那么就要連接到PLC的數(shù)字量輸入口。這里有個很重要的問

題：你要清楚傳感器輸出的信號是PNP型還是NPN型，它對應了三極管的類

型,它們的區(qū)別在于有信號時PNP輸出高電平（例如24V）,而NPN輸出低電

平（例如0V）。在S1200上每組輸入輸出口旁邊都有一個COM口，它的作月就

是選擇輸入是PNP型還是NPN型。如果是PNP型，COM口就要接24V,如

果是NPN型就要接0上你可以找個磁條用互用恚測試一下，如果放到磁條上

輸出顯示是24v那說明是PNP型。以后你會知道，很多傳感器都分PNP型和

NPN型，它們的接法是一樣的。

5.供電系統(tǒng)

5.1電池

AGV啟動時需要的電流大,因此需要使用動力電池，使用最多的動力電池有鉛

酸電池和鋰電池。鉛酸電池壽命短、能量密度低，而鋰電池密度高、但是成本

也高。還有一種電池叫做超級電容，它的壽命很長，但是能量密度非常低，所

以用的不多。

知名的電池廠家有霍克（HAWKER）、荷貝克（HOPPECKE）等。下圖是霍克AGV專用

電池標簽。鉛酸電池的額定放電電流一般是申5C,例如80Ah的電池,額定放

電電流是0.5X80=40A0.5\times80=40A0.5X80=40A<>鉛酸電池的最大放電電

流一般是3C,即3X80=240A3\times80=240A3X80=240Ao電池的電壓會隨著

電量消耗逐漸降低，開始降低得很慢，當電量很少時會急劇下降。根據這個關

系，通過檢測電壓就能知道電池還剩余多少電，是否應該充電。

我們如何估計一個AGV該選用多大容量的電池呢?AGV上最耗電的器件就是電

機了。一般來說，電機的額定功率P會寫在電機銘牌上。根據初中物理知識，

功率等于電壓和電流的乘積，即：P=UI

驅動電機的額定電壓一般容易得到，所以通過上式可以計算出電流。當然，實

際工作的功率一般會比額定功率小，所以這里要乘以一個系數(shù)，具體要看AGV

的負重、工作路面等。求出電流乘以工作時間就是電池的容量了。注意，電池

的容量和能量是兩個不同的概念，前者是電流乘以時間（單位是“安

時”（Ah））、而后者是電流乘以電壓乘以時間（單位是“千瓦時”（KWh））。

5.2電壓變換

如果傳感器、控制器等器件和電池的輸出電壓不同，就需要使用電壓變換模

塊，它還可以起到穩(wěn)壓的作用。一般傳感器常用的電壓是12V、控制器常用的

電壓是24V,因此需要有相應的模塊?？梢赃x擇廣州金升陽的電壓變換模塊,

可選配散熱片和導軌，便于散熱和固定，如下圖所示的48V轉24V的模塊。選

擇模塊時主要關心的功率，即它能提供的最大電流。

6.開關

6.1電源開關

選擇電源總開關時要注意它是“自鎖的”還是“自動復位的“。自鎖的意思就

是按下后即使手指松開，開關依然保持閉合使供電暢通;而自動復位的開關按下

按鈕后如果松開手指，電路就會被切斷，如下圖所示。一般機箱上的電源總開

關應該選擇自鎖型的，否則你要一直按著按鈕才能使電路暢通，因此不要購買

下圖右所示的自復位型開關(代號：XB2-BA31C,價格在22元左右)。假如你買

錯了也不要緊，你可以再買一個自鎖模塊ZB2-BZ21C,將這個模塊添加到XB2-

BA31C開關上就能將它變成一個自鎖開關。

6.2急停開關

在所有AGV車體上都能找到的一個東西就是急停開關。根據國家標準GBT

20721-2006《自動導引車通用技術條件》中第4.2.6項的規(guī)定：“AGV應配

備緊急停車按鈕，該按鈕的安裝位置在緊急情況下應便于操作。應采用紅色按

鈕，急停按鈕按下應關閉AGV驅動電源"。在AGV失去控制的情況下，按下急

停開關能讓它立即停止運動，從而防止傷害到人。因此急停開關構成了最后的

安全屏障。為了保證使用可靠，可以購買施耐德的XB2-BS542C。急停開關的按

鈕一般設計得很大，方便按下，因此又被俗稱為韓菇頭，它一般都是自鎖的，

按下后需要旋轉才能松開。購買時唯一要注意的是它的安裝直徑，一般選擇

22mm即可。

7.電氣元件

AGV上既有強電也有弱電，例如舵輪的驅動器需要的電流通常很大，而控制器

和一些傳感器只需要很小的電流。我們要合理設計電路，防止它們相互干擾，

更主要的是包含弱電器件。根據國家標準GBT30029-2013《自動導引車(AGV)

設計通則》中第6.7.7.4項的規(guī)定，控制器應該具有過壓保護、欠壓保護、過

流保護功能。

我們要在電路中加入以下器件：

接觸器：用小電流控制大電流。上面的電源開關只允許通過較小的電流，但有

時設備里有些組件需要大電流才能啟動，例如舵輪驅動器。我們不能用一個開

關既控制小電流也控制大電流，這時就需要借助接觸器。接觸器內部有個電磁

鐵，我們用小電流控制電磁鐵的吸合，電磁鐵帶動另一組開關閉合使大電流通

過。在AGV上使用的是直流接觸器，注意接觸器的線圈會發(fā)出一定熱量，安裝

應當注意散熱和對附近器件的影響。

斷路器：起到過流、欠壓保護的作用。斷路器也相當于一個開關，在短路等電

流過大時斷開，保護設備；

繼電器：也相當于一個開關，它是用小電壓控制觸點開閉的，但是注意觸點不

能流過太大電流。

AGV采用電池作為能源，而電池的電壓通常不是很穩(wěn)定，在使用時電壓會波

動。雖然西門子的PLC對輸入電壓具有一定的適應能力，但是我們最好用一個

24V到24V的穩(wěn)壓模塊將電池的電壓穩(wěn)定后再供給PLCo對于使用24V供電的

其它器件，例如磁導航傳感器，也是這樣。

8.激光避障傳感器

AGV的安全防護方式有接觸式和非接觸式之分。觸邊屬于接觸式的，而激光傳

感器和超聲波傳感器屬于非接觸式。當然非接觸式的傳感潛更加安全，因為不

需要直接接觸即可監(jiān)測障礙物。

常用的國外激光傳感器品牌有SICK和HOKUYO。以用CK的Tim310為例，它的

監(jiān)測距離可達3米，瓦?以設置不同的監(jiān)測區(qū)域形狀。Tim310的輸出是I/O信

號，用以判斷是不是監(jiān)測到了障礙物。

9.觸摸屏

現(xiàn)在的AGV越來越多地開始配備觸摸屏了。使用觸摸屏可以方便地設置AGV的

參數(shù)，例如運動速度、充電電壓等等，而不需要每次都將程序下載到PLCo既

然我們選擇了西門子的PLC,當然觸摸屏選擇西門子是最配對的，但是考慮到

西門子的觸摸屏有點貴，我們選擇國產的品牌。國產觸摸屏的質量也很可靠，

而且價格合理，代表廠家有：威綸通、昆侖通態(tài)。由于西門子的知名度，大多

數(shù)觸摸屏都會支持。但是如果你用其它品牌的PLC,那最好向觸摸扉廠家詢問

是否支持你的PLC,否則是無法通訊的。

我選擇昆侖通態(tài)的觸摸屏，它采用24V直流供電，并配有網口，用普通網線將

觸摸屏和S1200連接，并將觸摸屏的IP地址設置為與PLC所在同一網段（例

如192.168.0.3）即可實現(xiàn)和PLC的互聯(lián)。設置IP的方法是上電后在進入正

式界面之前，在屏幕的任意位置點擊一下即可進入設置界面。

我們如何使用觸摸屏呢?我們需要對觸摸屏進行編程，或者說“組態(tài)”。編程需

要使用昆侖通態(tài)自己的組態(tài)軟件：MCGS,可以在它的官方網站免費下載。

在你的電腦上安裝該軟件，注意在軟件中需要輸入PLC的地址才能讀寫數(shù)據。

觸摸屏上只有一個網口，所以你可以用網線將觸摸屏連接到你的電腦。我們注

意到S1200有兩個網口，所以一種更方便的連接方式是，將觸摸屏連接到

S1200上，然后將S1200連接到你的電腦，這樣同樣能對觸摸屏進行編程。

觸摸屏最基本的功能就是讀寫PLC的內存（因此它也是PLC的上位機）。要實現(xiàn)

這個功能非常簡單，只需要在MCGS中對PLC的變量進行關聯(lián)即可。

10.PLC編程

10.1編程工具STEP7

購買了S1200并不意味著你能免費使用它的開發(fā)軟件。但是沒關系，網上有很

多破解軟件。有意思的是，其中有些資源就是西門子公司的人故意釋放出來

的，他們可能想占有更多的市場。要對西門子的PLC編程必須使用專用的軟

件：STEP7,下圖是STEP7的安裝過程。

實際上，STEP7是過時的名稱，現(xiàn)在西門子想將它和另外幾個自動化軟件都統(tǒng)

一成一個平臺，適用于西門子旗下所有的設備，這個平臺被稱為：TIA

Portal（博途），本文使用的就是TIAV13。西門子公司為了保持延續(xù)性，軟件

的名稱有時是STEP7,有時又用TIA,本文我為了與歷史統(tǒng)一還叫STEP7好

了。西門子的軟件跟硬件一樣種類繁多，光STEP7就有幾個版本，例如專業(yè)

版（professionalSP1,如下圖左所示），而每個版本又有不同的更新包。注意

SP1可能缺少某些功能（下面我會提到），因此我使用了更新包。具體來說，我

使用的是STEP7V13.0SP1Upd8,如下圖右所示。

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在軟件安裝時我們注意到有這樣的說明：STEP7是用于編程的工程組態(tài)工具。

要使用PLC,編程只是一方面，還有一個重要的工作就是“組態(tài)”?！敖M態(tài)”

說白了就是“配置”，配置PLC的輸入輸出接口、參數(shù)、功能等等。首先，在

“設備組態(tài)”頁面選擇我們的PLC型號就可以了。

10.2西門子PLC的硬件資源要想用好PLC,就要熟悉它的一些特點，下面我們

就了解一下S1215C的特點。1215c的內存有多大呢?我們用電腦連接上PLC,

然后在博途軟件左側欄雙擊“在線和診斷”，然后在打開窗口中點擊“存儲

器”，如下圖所示。

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可以看到這里有三個存儲器，分別是：裝載存儲器、工作存儲器和保持存儲

器。并且可以看到三個存儲器的大小，分別是：

1.裝載存儲器:419430441943044194304Byte4-10244-1024=4\div1024

\div1024=44-1024-rlO24=4MB

2.工作存儲器：128000128000128000Byte4-1024=125\div1024二

1254-1024=125KB

3.保持存儲器：102401024010240Byte4-1024=10\cliv1024=

10-rl024=10KB

這和系統(tǒng)手冊中給出的數(shù)值是一樣的，如下:

A.7CPU1215C

A.7.1常規(guī)規(guī)范和特性

表格A?67CPU特征

技術數(shù)據說明

用戶存儲器T.作125KB

（請參見?一般魚栽內宵4MB,可用SD卡獷展,具體視卡容量而定

技術數(shù)據

保持性10KB

（頁1535）%

部CPU

存儲器掉電保持

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S7-1200叫編程控利舞

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這三個存儲淵各有什么作用呢？

1.裝載存儲器：用于存儲用戶項目文件（例如：用戶程序、組態(tài)信息），相當于

硬盤；

2.工作存儲器：CPU在執(zhí)行用戶程序時會將一些項目內容從裝載存儲區(qū)復制到

工作存儲區(qū)，相當于電腦的內存；

3.保持存儲器：掉電后數(shù)據仍然保持。如果你希望一些數(shù)據能在斷電后一直保

持就要使用這個存儲器。但遺憾的是，小氣的西門子公司只給了我們10KB。

PLC掃描一次程序需要多長時間呢？

PLC會自動記錄時間，在同一頁面，打開“循環(huán)時間”，就能看到PLC完整執(zhí)

行一遍程序需要的時間，如下圖所示。這個時間不是固定的，取決于你的程序

長短，一般的執(zhí)行時間在3亳秒以內。

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10.3西門子PLC的軟件資源

西門子提供哪些函數(shù)運算呢?辿控制語言唯一的國際標準一一IEC61131-3規(guī)

定了46個基本函數(shù)，西門子都支持。除此以外，我們常用的還有定時器等。

AGV屬于移動機器人，而機器人的控制本質是數(shù)學計算，所以我重點說說其中

的數(shù)學函數(shù)，共有18個：

數(shù)字運算：ABS、SQRT、LOG、LN、EXP、SIN、COS、TAN、ASIN、”O(jiān)S、ATAN;

算術運算:ADD.迎、MUL、DIV、MOD、EXPT、MOVE;

當然還有：＞、＜比較運算符。

翻開另一款控制器品牌一一倍福的手冊，你會發(fā)現(xiàn)它同樣支持這幾個初級函

數(shù)。在組態(tài)界面，雙擊CPU模塊能看到這款PLC的其它功能介紹，例如周期

定時器，如下圖所示。

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如果你使用了觸摸屏，有一點值得注意：在“保下頁面中有一個選項需要勾

選：“允許從遠程伙伴使用PUT/GET通信訪問”，如下圖所示。如果不勾選這

個選項，你看你無法用觸摸屏讀寫PLC內存中的數(shù)據。讓筆者奇怪的是，像這

樣的細節(jié)幾乎在所有的手冊、教程中都找不到，但卻又很重要。

10.4西門子PLC的編程方式

西門子PLC的編程符合國際工業(yè)編程語言標準IEC-611313,因此跟倍福等廠

家的差不多。

10.4.1定義常量

有些量我們要經常使用（例如圓周率人\pin）,如果每次都用數(shù)值來做運算一

方面輸入很容易出錯，另一方面如果想對其進行更改那要改很多處，非常繁

瑣。一個方便的做法是將其定義為一個全局的“常數(shù)”。使用PLC和C語言

等高級語言相同的一點是，你需要為變量分配內存地址。分配好地址后如何對

其賦值呢？因為常量只需要賦一次值即可，所以我們選擇在Startup塊中對其

賦值。Startup塊在每次PLC上電后只執(zhí)行一次。西門子中有些塊的序號是系

統(tǒng)預留的，比如Startup就是OBlOOo我們注意到，在博圖軟件中，全局變量

用雙引號表示（例如〃PT）,而局部變量前面帶個井號（下面會碰到）。

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