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基于PLC控制的AGV技术研究及其应用

2022-03-27张希明宋佳健

科学与生活 2022年2期
关键词:PLC控制应用

张希明 宋佳健

摘要:AGV技术是被广泛应用于运输车制动引导方面的技术,可以实现运输车的无人驾驶,让运输车沿既定路线制动行驶。目前AGV技术在仓库、制造业和危险区域作业等方面都有重要应用,具有较高的应用价值。本文将对基于PLC控制的AGV技术及其应用进行研究。

关键词:PLC控制;AGV技术;应用

基于PLC技术的AGV技术实现就是以PLC控制为核心,由光电传感器负责分析运输车行驶方向以及其行驶路线上的障碍物等信息,并采用串行通信方式进行信息传递。基于PLC控制技术对AGV系统进行设计和实现,可以进一步提升AGV系统的自动化程度和智能化程度,提高AGV技术对运输车控制的合理性。

1基于PLC控制的AGV技术的基本概念

基于PLC控制的AGV技术,是指以可编程逻辑控制器作为控制系统的核心技术,依靠光电传感器识别判断运输装置既定运行路线中的障碍物。同时,采用工业通信的方式,实现信息交互传递,再由数据分析系统进行数据信息的采集、整合、处理与分析。然后依靠直流电机控制器接收PLC控制系统的操控指令,控制AGV系统运动。基于PLC控制的AGV技术,可以协调控制运输装置的运行方向与行驶速度,提高运输效率。基于可编程逻辑控制器技术的自动导引运输车系统,主要由I/O层、控制层与接口层构成。且不同部分的控制能力不同,所完成的控制任务也各不相同。其中,I/O层的主要作用是对外部光感应器予以数据采集与指令输出,同时,I/O层也是维持自动导引运输车系统良好运转的必要条件。再者,控制层的主要作用是采集、整合、处理与分析数据信息,依靠可编程逻辑控制器实现模糊匹配和可编程指令输出。接口层的主要作用是实现自动导引运输车系统的人机交互,促使可编程逻辑控制器与自动导引运输车系统的紧密结合。

2基于PLC控制的AGV技术应用

2.1PLC与AGV小车协调工作

2.1.1供料站的工作流程

AGV小车的工作流程需要将待加工的原料运输到仓库平台,系统工件都带有可识别的条形码,同时要将加工完成的工件运输存放到站点内。产线的工作开展前,AGV小车要自动运行至搬运站停靠处,磁导航AGV系统利用模块中的RFID卡对搬运站ID进行精准识别,PLC控制中心获取到工号ID信息后,采用自动化信息处理技术完成内部信息的分析,将得到的信号输送到码垛站的机械手程序中,码垛机械手按照指令信息进行物料抓取,将其放置在AGV小车上完成输送任务。码垛机械手完成抓取动作后,PLC控制中心接受信号向小车下达运行指令,小车采用输送动作,为加工站提供生产材料,保证工作过程中PLC与AGV小车的协调性。

2.1.2打磨站的工作流程

打磨站AGV小车的工作流程通过磁性导引带完成待加工工件的运输工作,确定产线设定的工号ID,实现从搬运站到打磨站之间的顺利同行,当AGV小车顺利到达工号点时,小车能够自动发送信号到PLC控制中心,PLC系统对信号内容进行分析处理,发送抓取指令到打磨机械手,打磨机械手将需要加工的物料抓取到AGV小车中。当工件加工完成后打磨机械手负责将得到的物料抓取到小车内,PLC控制中心为小车提供指令信號,引导小车的下一步行进路程。

2.1.3搬运站的工作流程

生产线的加工产品借助AGV小车的便利性,自动化运送到搬运站,严格按照工件产品的识别号码进行整体摆放,保证工件储存的合理性,每个工件在加工完成后会带有明显的原始仓库标识,通常以可识别的条形码状态存在。在储存管理的过程中严格按照存库摆放要求进行工件入库处理,计算机系统自动完成储存信息的记录,为后续商品的搬运提供依据,工作流程的顺利执行需要AGV小车利用磁性导引带,将加工完成的工件从喷漆站搬运出来,自动识别产线设定的工号ID,将完成喷漆的工件从喷漆站运送到搬运站。AGV小车每到达某一工号区域,会自动编写信号输送到系统的PLC控制中心,PLC在进行信号接收分析后,将解析后的信号传输到搬运机械手并下达工作指令,搬运机械手将处于AGV小车上的加工成品搬运到特定区域,当搬运机械手的工作完成后,PLC会向小车发送执行信号,小车自动开展下一步的工件运输工作。

2.2基于PLC控制立体仓库AGV系统功能设计

2.2.1AGV电气回路设计

在进行电气回路设置的过程中,首先需要对AGV车载控制模块中电气控制回路进行全面分析,设置电源系统负责对运行情况进行管理,通过PLC的CPU输入/输出技术的应用保证信号的稳定性,PLC控制技术仍然作为信息输送的扩展程序。直流电机负责AGV系统的运行驱动,设置货物搬运机构监控搬运程序,电源系统需要保证驱动电机和车载控制体系具有充足的能源供应,建立稳定高效的电源系统确保AGV的运行动力,能够根据生产线的工作需要完成系统行进和转向。AGV控制系统在进行AGV功能控制的过程中,要建立高效的电源系统作为支撑,有效延长AGV系统的待机时间,全面提高商品出入库搬运效率。

2.2.2AGV系统实现精确定位

AGV的精确定位要求AGV小车精确的停靠在特定的工作区域,随时通过AGV系统模块的控制调整小车的静止姿态,AGV系统的精准定位能够保证搬运流程的稳定性,以正规的姿态完成AGV充电以及货物搬运的基本职能。除此之外,AGV的精确定位还需要对AGV机械手臂的工作状态进行管理,根据生产线的加工需求进行货品搬运,在AGV停车后想要保证位置、姿势的精确性,要求控制中心进行调整,受到行进惯性的影响,需要在AGV小车停止前,调节AGV的运行速度。在AGV系统下达停车指令前,在区域内铺设减速标志,由AGV系统自主识别,其作用与交通建设中的“减速带”相同,当AGV内置传感器检测到路上的“减速标志”后,AGV系统发送速度控制指令,提前降低AGV的行驶速度,为了保证AGV传感器信息识别的精准性,需要在减速标志设计的过程中进行路径标识数据编码,将编码程序设置到系统中心,通过减速标志识别的方式,进一步提高AGV系统的精确性。AGV小车在运行过程中检测到停车标识后,会稳定进入到待停车区域,这时的AGV系统利用模糊逻辑控制手段,对AGV小车的停靠姿态进行调整,模糊控制技术是以信息收集为主的技术形式,需要丰富的专家知识和管理经验降低指令下达的不确定性,相关问题无法通过数学模型进行表示,其使用流程十分简便、系统设计并不复杂,目前在控制技术发展领域得到了广泛应用。

3结束语

以PLC控制为核心的AGV技术可以实现对运输车的高效控制,保证无人驾驶运输车的运行稳定性,可以有效提升控制水平。因此对其进行探讨具有重要的现实意义。

参考文献

[1]王敬文.PLC技术在机械电气控制装置中的应用探讨[J].科学技术创新,2018,0(16):194-195.

[2]吴世杰.基于PLC的双驱AGV系统设计与实现[J].南方农机,2020,51(2):143-145.

[3]刘小棠.基于PLC控制的AGV技术研究及其应用[J].中国科技投资,2017,(17):296-296.

[4]李林琛.浅析基于PLC控制的AGV技术研究及其应用[J].信息系统工程,2016,(8):124-124,126.

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