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基于PLC的AGV控制系统设计实现1引言自动导航机器人小车（AutomaticGuidedVehicle—AGV）是指装备有电磁或光学等自动导航装置能够沿指定的导航路径行驶具有安全保护以及各种运载功能的机器人小车是自动化物流系统中的关键设备之一。随着物流技术的广泛应用AGV以其灵活性、高效性和柔性在车间物流系统中成为实现敏捷物料处理的重要工具。世界上第一台AGV是美国Basrrett电子公司于20世纪50年代开发成功的它是一种牵引式小车系统。小车中有一个真空管组成的控制器小车跟随一条钢丝索导引的路径行驶。80年代初芝加哥的Keebler分发中心从欧洲引进直接由计算机控制的AGV。美国各公司在欧洲技术的基础上将AGV发展到更为先进的水平采用更先进的计算机控制系统(可联网于FMS或CIMS)运输量更大移载时问更短具有在线充电功能以便24小时运行小车和控制器可靠性更高。本文采用三菱公司FX2N系列PLC作为车载控制器同时配合研华工控机和MCGS上位组态组成AGV控制系统。车载控制系统采用PLC编程的方式对车体驱动电机部分进行控制来实现AGV单车的运动控制。AGV的主要功能表现为能在计算机监控下按路径规划和作业要求使小车较为精确地行走并停靠到指定地点完成一系列移载、搬运等作业功能。2AGV本体及其特性2.1AGV本体AGV车体是输送的最终执行设备它的机械和电气性能直接关系到AGV输送系统的最终性能；同时性能优秀的AGV车体将最大限度的降低日常维护的工作量、增加AGV系统的使用寿命。所以本文选择富士康本体车、日产驱动设备作为车体集成单元。车体驱动装置采用明电舍单驱动型驱动装置依据两个驱动轮的速度差进行驱动行走、转弯。若两轮同一速度行走的话可以直线前进若两轮有速度差的话才可以边驱动边转弯。小车行走是根据驱动单元中安装的导航传感器检测到N极磁条（宽30mm）后顺其行走。磁条设置在两轮驱动轮中间的通道。2.2AGV的特性a)2.2.1自动性：AGV以轮式移动为特征较之步行爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。b)2.2.2柔性：与物料输送中常用的堆垛机、单轨小车、传送带、传送链、传送轨道和固定式机器人相比AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置不受场地、道路和空间的限制。因此在自动化物流系统中最能充分地体现其自动性和柔性实现高效、经济、灵活的无人化生产。c)2.2.3先进性：AGV集光、机、电、计算机为一体综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。导引能力强定位精度高自动驾驶作业性能好。d)2.2.3灵活性：能够很快捷地与各类RS/AS入/出口、生产线、装配线、输送线、站台、货架、作业点等有机结合。能最大限度地缩短物流周转周期降低物料的周转消耗实现来料与加工、物流与生产、成品与销售等的柔性衔接最大限度地提高生产系统的工作效率。e)2.2.4可靠性：在AGV系统的工作过程中每一步都是一系列数据和信息的通讯交换过程后台有强大的数据库支持消除了人为因素充分地保证AGV作业过程的可靠性完成任务的及时性数据信息的准确性。f)2.2.5安全性：AGV作为无人驾驶的自动车辆具有较完善的安全防护能力。有智能化的交通管理安全避碰多级警示紧急制动故障报告等。能够在许多不适宜人类工作的场合发挥独特作用。3控制系统设计3.1控制系统AGV控制系统分为AGV地面控制系统、AGV车载控制系统以及导引系统。其中地面控制系统指AGV系统的固定设备主要负责任务分配车辆调度交通管理自动充电等功能；车载控制系统在收到上位系统的指令后负责AGV导引实现车辆行走等功能；导引系统为AGV单机提供系统绝对或相对位置及航向。AGV系统结构图如图1：采用三菱公司FX2N系列PLC作为车载控制器同时配合研华工控机和MCGS上位组态组成AGV控制系统。车载控制系统采用PLC编程的方式对车体驱动电机进行控制来实现AGV单车的运动控制。下位PLC的端子连接图如图2PLC输入输出端子分配如图33.2驱动装置采用明电舍单驱动型驱动装置依据两个驱动轮的速度差进行驱动行走、转弯。若两轮同一速度行走的话可以直线前进若两轮有速度差的话才可以边驱动边转弯。小车行走是根据驱动单元中安装的导航传感器检测到N极磁条（宽30mm）后顺其行走。磁条设置在两轮驱动轮中间的通道。单驱动型台车配置如图4：单驱动型发生的最大牵引力：最高速度30m/分规格单元：300N（31kg）最高速度60m/分规格单元：150N（15kg）（车轮和路面的摩擦系数为0.6以上）控制电路板由CPU板、驱动装置板、I/O板以及稳定化电源组成。控制电路板分为MSCEIOBIOPAE。布局和功能如图5：4导航装置常见的导航方式有电磁导航、磁带导航、激光导航。其中电磁导航是较为传统的导航方式之一目前仍