CN110673567A - Agv调度控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种AGV调度控制系统，包括人机交互模块、中央控制模块、车载控制模块和通信模块，通信模块分别与人机交互模块、中央控制模块和车载控制模块相连以实现人机交互模块、中央控制模块和车载控制模块的通信互联，其中，人机交互模块用于输入任务信息；中央控制模块用于根据任务信息生成相应的控制指令；车载控制模块用于根据控制指令控制相应的AGV自动运行，并实时向中央控制模块反馈AGV的运行状态。本发明能够将配送任务统一进行分配，搭配出更合理的配送路线，从而能够有效减少配送时间，提高配送效率，以达到提高生产效率的目的。

Description

AGV调度控制系统
技术领域
本发明涉及AGV控制技术领域，具体涉及一种AGV调度控制系统。
背景技术
AGV(Automated Guided Vehicle，无人搬运车)在自动化物流系统中占据着越来越重要的地位。导致这种现象的原因主要有两点，其一，是因为AGV通常以轮式移动为主，相较于步行、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；其二，是因为与物料输送中常用的其他设备相比，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，AGV广泛应用于汽车制造、机械、电子、钢铁、化工、医药、印刷、仓储、运输业和商业上。
然而，目前通常是采用AGV自行调度控制AGV进行物料输送，但是AGV自行调度无法实现物料输送任务的整体优化，并且容易引起多个AGV路径重叠，形成死锁的“堵车”情景，导致整体效率的下降。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种AGV调度控制系统，能够将配送任务统一进行分配，搭配出更合理的配送路线，从而能够有效减少配送时间，提高配送效率，以达到提高生产效率的目的。
为达到上述目的，本发明实施例提出了一种AGV调度控制系统，包括人机交互模块、中央控制模块、车载控制模块和通信模块，所述通信模块分别与所述人机交互模块、所述中央控制模块和所述车载控制模块相连以实现所述人机交互模块、所述中央控制模块和所述车载控制模块的通信互联，其中，所述人机交互模块用于输入任务信息；所述中央控制模块用于根据所述任务信息生成相应的控制指令；所述车载控制模块用于根据所述控制指令控制相应的AGV自动运行，并实时向所述中央控制模块反馈所述AGV的运行状态。
根据本发明实施例的AGV调度控制系统，通过通信模块实现人机交互模块、中央控制模块和车载控制模块的通信互联，并通过人机交互模块输入任务信息，然后通过中央控制模块根据任务信息生成相应的控制指令并发送至车载控制模块，以控制相应的AGV自动运行，由此，能够将配送任务统一进行分配，搭配出更合理的配送路线，从而能够有效减少配送时间，提高配送效率，以达到提高生产效率的目的。
另外，根据本发明上述实施例提出的AGV调度控制系统还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述人机交互模块还用于实时监控所述任务信息和所述AGV的运行状态。
进一步地，所述通信模块包括无线AP模块，所述无线AP模块具体用于通过MODBUS通信协议分别与所述人机交互模块、所述中央控制模块和所述车载控制模块相连。
进一步地，所述任务信息包括配送时间、取货地点和配送地点。
进一步地，所述中央控制模块包括S7-200SMART，所述S7-200SMART具体用于根据所述配送时间的先后顺序和所述取货地点与所述配送地点所在路线生成相应的控制指令。
根据本发明的一个实施例，所述控制指令包括所述AGV的行驶路线和行驶时间。
进一步地，所述车载控制模块包括车载控制器，所述车载控制器具体用于根据所述行驶时间控制所述AGV定时运行，并根据所述行驶路线控制所述AGV定点运行，以控制所述AGV在所述配送时间到达所述取货地点或所述配送地点。
进一步地，所述AGV的运行状态包括所述AGV的当前位置、当前速度和当前电压。
进一步地，所述人机交互模块具体用于监控每个所述任务信息的开始时间和结束时间，以及每个所述AGV的当前位置、当前速度和当前电压。
附图说明
图1为本发明实施例的AGV调度控制系统的方框示意图；
图2为本发明一个实施例的AGV调度控制系统各组成部件之间的通信连接示意图；
图3为本发明一个实施例的人机交互模块的监控界面示意图；
图4为本发明一个实施例的AGV调度控制系统的工作流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例的AGV调度控制系统的方框示意图。
如图1所示，本发明实施例的AGV调度控制系统包括人机交互模块10、中央控制模块20、车载控制模块30和通信模块40。其中，通信模块40分别与人机交互模块10、中央控制模块20和车载控制模块30相连以实现人机交互模块10、中央控制模块20和车载控制模块30的通信互联；人机交互模块10用于输入任务信息；中央控制模块20用于根据任务信息生成相应的控制指令；车载控制模块30用于根据控制指令控制相应的AGV运行，并实时向中央控制模块20反馈AGV的运行状态。
在本发明的一个实施例中，通信模块40可包括无线AP模块，无线AP模块具体用于通过MODBUS通信协议分别与人机交互模块10、中央控制模块20和车载控制模块30相连。
具体地，如图2所示，MOXA无线AP模块的外接天线可分别设置于每个AGV的顶部，以及人机交互模块10和中央控制模块20各自所在的电气柜的顶部，共同构成AGV专用无线网络，以实现人机交互模块10、中央控制模块20和车载控制模块30的通信互联。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，人机交互模块10可包括操作终端11和监控主机12，可通过操作终端11输入任务信息，并可通过监控主机12实时监控任务信息和AGV的运行状态。
具体地，如图2所示，通过操作终端11输入任务信息后，可通过AGV专用无线网络将任务信息发送至中央控制模块20，中央控制模块20可通过AGV专用无线网络接收任务信息并生成相应的控制指令，以控制AGV的运行，同时中央控制模块20可通过AGV专用无线网络获得AGV的运行状态并发送至监控主机12，以实时监控AGV的运行状态和输入的任务信息。
其中，任务信息包括配送时间、取货地点和配送地点，控制指令包括AGV的行驶路线和行驶时间。
在本发明的一个实施例中，中央控制模块20可包括S7-200SMART，S7-200SMART可具体用于根据配送时间的先后顺序和取货地点与所述配送地点所在路线生成相应的控制指令。
具体地，S7-200SMART可采用多AGV无碰撞路径规划算法，首先可根据配送时间构建时间序列，然后根据取货地点和配送地点规划最短路径，进一步根据时间序列和规划的最短路径排布每个任务的行驶时间并调整规划的最短路径以确定行驶路线，最后生成相应的控制指令。通过将任务信息统一进行分配，能够搭配更合理的配送路线，从而能够有效减少配送时间，提高配送效率，以达到提高生产效率的目的。
在本发明的一个实施例中，车载控制模块30可包括车载控制器，车载控制器可具体用于根据行驶时间控制AGV定时运行，并根据行驶路线控制AGV定点运行，以控制AGV在配送时间到达取货地点或配送地点。同时，车载控制器可将获取的AGV的当前位置、当前速度和当前电压向中央控制模块20反馈。
具体地，车载控制器可通过获取到的站点信息判断AGV的当前位置，可通过速度传感器获取AGV的当前速度，然后可通过AGV专用无线网络将获取的AGV的当前位置、当前速度和当前电压反馈至中央控制模块20。同时，车载控制器还可通过雷达获取AGV运行方向上障碍物信息，若AGV与障碍物之间的距离大于安全距离，则控制AGV正常运行，若AGV与障碍物之间的距离小于安全距离但大于停止距离，则控制AGV减速并向中央控制模块20反馈，若AGV与障碍物之间的距离小于停止距离，则控制AGV紧急停止并向中央控制模块20反馈。
在本发明的一个实施例中，如图3所示，人机交互模块10可通过图形化的界面监控AGV的行驶路线和当前位置，同时还能监控AGV的状态，例如离线状态和暂停状态以及障碍物报警。此外，人机交互模块10还可用于监控每个任务信息的开始时间和结束时间，以及AGV的当前速度和当前电压。
需要说明的是，本发明的AGV调度控制系统还可与呼叫系统通信连接，若AGV调度控制系统空闲，则可执行呼叫系统的呼叫指令，具体执行过程与通过人机交互模块输入任务信息后的执行过程相同，这里不在进行赘述；同时，本发明的AGV调度控制系统还可进行AGV管理，若AGV的当前电压低于标准工作电压，则可控制AGV进行充电。
基于上述结构，可实现对多台AGV的调度控制，以完成工厂原材料的供送、成品的转移输送和仓储货物的柔性配送。
举例而言，在进行工厂原材料的供送时，如图4所示，首先启动系统程序，然后进行PLC串口初始化，例如进行S7-200SMART串口初始化，进而进行AGV车辆管理，即进行AGV车辆自检，并在自检完成后进入自动运行模式。
进一步地，操作员可通过人机交互模块10的操作终端，例如触摸屏HMI输入任务信息，例如原材料的配送时间、取货地点和配送地点，并可通过AGV无线网络将任务信息发送至S7-200SMART。
进一步地，S7-200SMART可根据任务信息进行任务调度，例如可自动根据原材料配送时间的先后顺序和原材料的取货地点和配送地点所在线路生成相应的控制指令，进而搜索周围最近的空闲中的AGV，并判断AGV的电压是否充足，若AGV电压充足，则可通过AGV无线网络将控制指令发送至该AGV的车载控制器。
进一步地，车载控制器可根据控制指令控制AGV进行装卸货，即在配送时间到达对应的配送地点或取货地点，并将AGV的运行状态实时向S7-200SMART反馈，若AGV没有完成任务，则对AGV进行故障检测和故障维修，若AGV完成任务，则等待下一次的调度。
同时，操作员还可通过人机交互模块10的监控主机实时监控AGV的运行状态和任务信息，例如，可通过图形化的界面实时监控AGV的行驶路线和正在执行的任务信息，以及任务信息的开始时间和结束时间，并且还可通过监控界面查看历史任务信息以及查询每一个AGV的运行状态。
根据本发明实施例提出的AGV调度控制系统，通过通信模块实现人机交互模块、中央控制模块和车载控制模块的通信互联，并通过人机交互模块输入任务信息，然后通过中央控制模块根据任务信息生成相应的控制指令并发送至车载控制模块，以控制相应的AGV自动运行，由此，能够将配送任务统一进行分配，搭配出更合理的配送路线，从而能够有效减少配送时间，提高配送效率，以达到提高生产效率的目的。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种AGV调度控制系统，其特征在于，包括人机交互模块、中央控制模块、车载控制模块和通信模块，所述通信模块分别与所述人机交互模块、所述中央控制模块和所述车载控制模块相连以实现所述人机交互模块、所述中央控制模块和所述车载控制模块的通信互联，其中，
所述人机交互模块用于输入任务信息；
所述中央控制模块用于根据所述任务信息生成相应的控制指令；
所述车载控制模块用于根据所述控制指令控制相应的AGV自动运行，并实时向所述中央控制模块反馈所述AGV的运行状态。
2.根据权利要求1所述的AGV调度控制系统，其特征在于，所述人机交互模块还用于实时监控所述任务信息和所述AGV的运行状态。
3.根据权利要求2所述的AGV调度控制系统，其特征在于，所述通信模块包括无线AP模块，所述无线AP模块具体用于通过MODBUS通信协议分别与所述人机交互模块、所述中央控制模块和所述车载控制模块相连。
4.根据权利要求3所述的AGV调度控制系统，其特征在于，所述任务信息包括配送时间、取货地点和配送地点。
5.根据权利要求4所述的AGV调度控制系统，其特征在于，所述中央控制模块包括S7-200SMART，所述S7-200SMART具体用于根据所述配送时间的先后顺序和所述取货地点与所述配送地点所在路线生成相应的控制指令。
6.根据权利要求5所述的AGV调度控制系统，其特征在于，所述控制指令包括所述AGV的行驶路线和行驶时间。
7.根据权利要求6所述的AGV调度控制系统，其特征在于，所述车载控制模块包括车载控制器，所述车载控制器具体用于根据所述行驶时间控制所述AGV定时运行，并根据所述行驶路线控制所述AGV定点运行，以控制所述AGV在所述配送时间到达所述取货地点或所述配送地点。
8.根据权利要求7所述的AGV调度控制系统，其特征在于，所述AGV的运行状态包括所述AGV的当前位置、当前速度和当前电压。
9.根据权利要求8所述的AGV调度控制系统，其特征在于，所述人机交互模块具体用于监控每个所述任务信息的开始时间和结束时间，以及每个所述AGV的当前位置、当前速度和当前电压。
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