CN114035573A - 一种基于plc控制器的agv外设控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，包括：系统构建步骤：将PLC控制器安装在AGV车体上，该AGV车体连接有调度系统、上位机系统和外设机构，AGV车体内设有车载控制器，上位机系统、调度系统和车载控制器依次通信连接，PLC控制器分别通信连接车载控制器和外设机构；AGV外设控制步骤：车载控制器实时接收从上位机系统传输的任务编号，并转发给PLC控制器，PLC控制器根据任务编号，调用对应的预先存储的外设机构控制程序，控制外设机构动作。与现有技术相比，本发明提供了一种稳定可移植性高的外设控制方式，具有实现AGV外设功能的多样性及二次开发的便捷性，支持多种外设，符合复杂应用场景，成本低廉，上下兼容性高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及AGV小车领域，尤其是涉及一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法。
背景技术
自动引导车(已经成为自动化物流运输系统及和智能制造系统的重要设备，在电子产品装配、汽车制造、物流等行业的需求在国内呈现爆发式增长，拥有广阔的发展前景。随着AGV在生产生活中的广泛使用，其使用场景也变得越来越复杂，目前，行业市场上大部分AGV与外设的控制直接建立在AGV本身的控制器上，但由于部分AGV算法的保密性，大大提高了开发者的使用难度，为了适应多变的应用环境及降低二次开发的难度。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在AGV小车中增加外设后开发和控制难度大的缺陷而提供一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，包括以下步骤：
系统构建步骤：将PLC控制器安装在AGV车体上，该AGV车体连接有调度系统、上位机系统和外设机构，所述AGV车体内设有车载控制器，所述上位机系统、调度系统和车载控制器依次通信连接，所述PLC控制器分别通信连接所述车载控制器和外设机构；
AGV外设控制步骤：车载控制器实时接收从上位机系统传输的任务编号，并转发给PLC控制器，PLC控制器根据任务编号，调用对应的预先存储的外设机构控制程序，控制外设机构动作。
进一步地，所述外设机构控制程序包括当AGV车体运行到指定工位后，PLC控制器根据读取到的任务编号，控制外设机构中对应的外设进行作业。
进一步地，所述PLC控制器在控制外设机构动作时，还实时判断任务是否执行结束，以及回传任务执行状态与进度。
进一步地，所述PLC控制器还连接有外部传感器，用于探测AGV车体位置以及外设机构动作执行状态。
进一步地，所述外部传感器包括指定位置磁性开关、接近开关和光电开关中的一个或多个。
进一步地，所述车载控制器通过TCP/IP通讯或者IO控制通信连接所述调度系统。
进一步地，所述PLC控制器通过以太网或Modbus通讯协议通信连接所述车载控制器。
进一步地，所述外设机构包括直流电机、伺服电机、电磁阀、真空发生器、电缸、机器人控制器中的一个或多个，所述直流电机、伺服电机、电磁阀、真空发生器、电缸和机器人控制器均连接所述PLC控制器。
进一步地，所述直流电机或伺服电机均连接有顶升机构或辊轮；
所述电磁阀或真空发生器均连接有夹爪或吸盘；
所述电缸连接有夹爪；
所述机器人控制器连接有四轴机械臂或六轴机械臂。
进一步地，所述直流电机的驱动器型号为爱控电子AQMD2410NS，所述PLC控制器的型号为台达DVP-12SE。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明提出一种稳定可移植性高的外设控制方式，使用PLC单独控制外设作业，AGV本身控制器只控制车体运动，二者分工合理，在满足AGV按照规划路线及站点进行作业的基础上，PLC通过读取AGV不同站点的工作任务，对外设进行控制，在PLC中可直接进行外设动作编程，实现更多的功能，智能化程度更高，本发明能够在控制成本的基础上，实现AGV外设功能的多样性及二次开发的便捷性。
(2)本发明的AGV外设控制方法实现成本低廉，上下兼容性高，可实现多种任务执行，支持多种端口，具有较强二次开发潜力，可根据客户需求实现深度定制化。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种基于PLC控制器的AGV系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中提供的一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法的流程示意图；
图中，1、上位机系统，2、调度系统，3、AGV车体，4、PLC控制器，5、直流电机，6、伺服电机，7、电磁阀，8、真空发生器，9、电缸，10、机器人控制器，11、顶升机构，12、辊轮，13、夹爪，14、吸盘，15、四轴机械臂，16、六轴机械臂。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
实施例1
本实施例提供一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，包括以下步骤：
系统构建步骤：如图1所示，将PLC控制器安装在AGV车体3上，该AGV车体连接有调度系统2、上位机系统1和外设机构，AGV车体3内设有车载控制器，上位机系统1、调度系统2和车载控制器依次通信连接，PLC控制器4分别通信连接车载控制器和外设机构；
AGV外设控制步骤：如图2所示，车载控制器实时接收从上位机系统1传输的任务编号，并转发给PLC控制器4，PLC控制器4根据任务编号，调用对应的预先存储的外设机构控制程序，控制外设机构动作。
工作原理：本实施例针对现有的一些应用方案所遇到的问题及不足，提供一种稳定可移植性高的外设控制方式，使用PLC控制器4单独控制外设作业，AGV本身的车载控制器只控制车体运动，二者分工合理；
PLC控制器4预先存储有外设机构控制程序，上位机系统1只需向AGV车体3的车载控制器传输任务编号，PLC控制器4根据任务编号自动匹配对应的外设机构控制程序，实现对外设机构的控制；
由于外设机构控制程序存储在PLC控制器4中，因此无需对AGV本身控制器中具有保密性的AGV算法进行改动，通过对PLC控制器4进行编程即可，能实现更多的功能，智能化程度更高，能够在控制成本的基础上，实现AGV外设功能的多样性及二次开发的便捷性。
下面对系统构建步骤和AGV外设控制步骤分别进行详细描述。
一、系统构建步骤
如图1所示，本实施例基于PLC控制器的AGV外设控制系统中，外设机构可以包括直流电机5、伺服电机6、电磁阀7、真空发生器8、电缸9、机器人控制器10中的一个或多个，直流电机5、伺服电机6、电磁阀7、真空发生器8、电缸9和机器人控制器10均连接PLC控制器4，实现多种外设形式。
直流电机5或伺服电机6均连接有顶升机构11或辊轮12。
电磁阀7或真空发生器8均连接有夹爪13或吸盘14。
电缸9连接有夹爪13。
机器人控制器10连接有四轴机械臂15或六轴机械臂16。
可根据现场实际需求，可设计相应的机构与周边设备实现对接，抓取及顶升等动作。
本实施例中，直流电机5的驱动器型号为爱控电子AQMD2410NS，PLC控制器4的型号为台达DVP-12SE其他符合配置要求的品牌及型号亦可。
AGV车体为激光导航潜伏机器人，也可以使用磁导航或二维码导航等其他形式的AGV。
PLC控制器4还连接有指定位置磁性开关、接近开关和光电开关中的一个或多个，实现探测AGV车体位置以及外设机构动作执行状态。
车载控制器通过TCP/IP通讯或者IO控制通信连接调度系统2。
PLC控制器4通过以太网或Modbus通讯协议通信连接车载控制器。
二、AGV外设控制步骤
PLC控制器接收AGV车载控制器所发送的任务，控制直流电机驱动板、伺服放大器、真空发生器、电磁阀等输出预设的信号，判断任务是否执行结束及任务执行状态与进度回传。
接收AGV车载控制器所发送的任务指通过TCP/IP通讯或者IO控制的方式读取调度系统向AGV车载控制器所下发的任务。
控制直流电机驱动板、伺服放大器、真空发生器、电磁阀等输出预设的信号，是指当AGV运行到指定工位后，PLC根据读取到站点任务，控制不同的外设进行作业，比如控制辊轮正反转实现上下料，控制顶升机构完成与料车之间的对接等。
判断任务是否执行结束及任务执行状态与进度回传是指外设作业时，通过PLC向车载控制器发送外设执行的状态，是否已完成作业，防止任务执行中车体运动造成碰撞等，保证AGV高效稳定的完成指定任务。
AGV小车运行过程中，AGV通过PLC将上位机及调度系统所下发的指令转化为可执行的动作，比如PLC将AGV发出的上料指令转换为对电机控制器的指令，从而实现对电动机的控制，实现上下料的任务；当任务完成时，PLC通过对外部传感器状态的读取，将上料的状态及结果反馈给AGV，进而继续执行下一任务。
所述PLC将AGV发出的上料指令转换为对电机控制器的指令，是指PLC通过以太网或Modbus通讯协议读取AGV控制器内部的指定地址的数据变化，选择执行PLC内部的程序。
所述对电动机进行控制，完成上下料任务，是指通过PLC对电机驱动器进行控制，从而实现电动机的正反转动作，完成上下料任务；
所述PLC对外部传感器状态读取，反馈上下料状态及结果，是指PLC通过读取指定位置磁性开关，接近开关，光电开关等传感器的状态变化，对上下料状态及结果进行判断，再通过通讯协议的方式反馈给AGV。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
系统构建步骤：将PLC控制器安装在AGV车体上，该AGV车体连接有调度系统、上位机系统和外设机构，所述AGV车体内设有车载控制器，所述上位机系统、调度系统和车载控制器依次通信连接，所述PLC控制器分别通信连接所述车载控制器和外设机构；
AGV外设控制步骤：车载控制器实时接收从上位机系统传输的任务编号，并转发给PLC控制器，PLC控制器根据任务编号，调用对应的预先存储的外设机构控制程序，控制外设机构动作。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，其特征在于，所述外设机构控制程序包括当AGV车体运行到指定工位后，PLC控制器根据读取到的任务编号，控制外设机构中对应的外设进行作业。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，其特征在于，所述PLC控制器在控制外设机构动作时，还实时判断任务是否执行结束，以及回传任务执行状态与进度。
4.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，其特征在于，所述PLC控制器还连接有外部传感器，用于探测AGV车体位置以及外设机构动作执行状态。
5.根据权利要求4所述的一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，其特征在于，所述外部传感器包括指定位置磁性开关、接近开关和光电开关中的一个或多个。
6.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，其特征在于，所述车载控制器通过TCP/IP通讯或者IO控制通信连接所述调度系统。
7.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，其特征在于，所述PLC控制器通过以太网或Modbus通讯协议通信连接所述车载控制器。
8.根据权利要求1所述的一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，其特征在于，所述外设机构包括直流电机、伺服电机、电磁阀、真空发生器、电缸、机器人控制器中的一个或多个，所述直流电机、伺服电机、电磁阀、真空发生器、电缸和机器人控制器均连接所述PLC控制器。
9.根据权利要求8所述的一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，其特征在于，所述直流电机或伺服电机均连接有顶升机构或辊轮；
所述电磁阀或真空发生器均连接有夹爪或吸盘；
所述电缸连接有夹爪；
所述机器人控制器连接有四轴机械臂或六轴机械臂。
10.根据权利要求8所述的一种基于PLC控制器的AGV外设控制方法，其特征在于，所述直流电机的驱动器型号为爱控电子AQMD2410NS，所述PLC控制器的型号为台达DVP-12SE。
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