CN205263651U - 一种基于plc与arm协同控制的新型agv系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，包括AGV车体，设置在AGV车体上的协同控制单元，以及通过以太网交换机与协同控制单元信号连接的无线控制单元；所述协同控制单元包括运动与逻辑控制器PLC、主控芯片ARM、行走伺服驱动器、转向伺服驱动器和磁导航传感器；所述以太网交换机与协同控制单元的运动与逻辑控制器PLC信号连接；所述运动与逻辑控制器PLC的信号接口分别与主控芯片ARM以及行走伺服驱动器的信号接口连接，所述磁导航传感器的信号输出端与主控芯片ARM的信号输入端连接，所述主控芯片ARM与转向伺服驱动器的信号接口连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及AGV小车领域，尤其涉及一种基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统。
背景技术
AGV是AutomatedGuidedVehicle的缩写，意即“自动导引运输车”，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV属于轮式移动机器人(WheeledMobileRobot)的范畴。
AGV通过装备有电磁、光学陀螺仪、激光导航仪或GPRS等自动导引装置，能够沿着规划的路径实现物流输送的任务。随着工厂自动化水平的提高及人力资源成本的猛增，AGV小车在国内得到迅猛的发展，在电力电子、家电、烟草等行业得到广泛的应用。随着中国制造2015、工业4.0及互联网+时代的推进，AGV及AGVS在现代制造工厂及物流行业更加有很高的发展空间。
目前AGV系统采用单一的PLC控制或者ARM嵌入式控制的方式，单一的PLC控制主要针对简单的AGV系统及定位精度要求不高的场合，但是随着AGV智能化的发展，显然单一的PLC控制不能满足对定位精度等条件的要求。单一的ARM嵌入式控制系统虽然能够在算法的实时性及系统稳定性上有比较大的优势，但其在逻辑判断及工业实时运动控制方面的短板也是不容忽视的；同时，单一的ARM嵌入式控制系统也对AGV的客户维护提出了较高的要求。因此，目前的AGV控制系统较为单一，需要谋求新的协同控制方式。
实用新型内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了一种基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统。
一种基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，包括AGV车体，设置在AGV车体上的协同控制单元，以及通过以太网交换机与协同控制单元信号连接的无线控制单元；所述协同控制单元包括运动与逻辑控制器PLC、主控芯片ARM、行走伺服驱动器、转向伺服驱动器和磁导航传感器；所述以太网交换机与协同控制单元的运动与逻辑控制器PLC信号连接；所述运动与逻辑控制器PLC的信号接口分别与主控芯片ARM以及行走伺服驱动器的信号接口连接，所述磁导航传感器的信号输出端与主控芯片ARM的信号输入端连接，所述主控芯片ARM与转向伺服驱动器的信号接口连接。
进一步地，所述无线控制单元包括无线客户端和触摸屏，所述无线客户端和触摸屏与以太网交换机信号连接。
进一步地，所述协同控制单元包括与运动与逻辑控制器PLC的信号接口连接的RFID读写器模块。
进一步地，所述协同控制单元包括与运动与逻辑控制器PLC的信号接口连接的激光测距仪、激光防撞传感器和机械防撞开关。
进一步地，包括行走电机，所述行走电机的信号输入端与行走伺服驱动器的信号输出端连接，所述行走电机的信号输出端通过一编码器与行走伺服驱动器连接。
进一步地，包括转向电机，所述转向电机的信号输入端与转向伺服驱动器的信号输出端连接，所述转向电机的信号输出端通过一编码器与转向伺服驱动器连接。
进一步地，包括铅蓄电池，所述铅蓄电池通过逆变器给行走电机和转向电机供交流电，所述铅蓄电池通过直流稳压模块给运动与逻辑控制器PLC和主控芯片ARM供直流电。
进一步地，所述RFID读写器模块通过RS485与运动与逻辑控制器PLC连接。
进一步地，所述主控芯片ARM与转向伺服驱动器通过RS485连接；运动与逻辑控制器PLC与主控芯片ARM采用CAN通信连接。
进一步地，包括与运动与逻辑控制器PLC信号连接的指示灯；所述主控芯片ARM为ARM-STM3。
相对于现有技术，本实用新型的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统另辟蹊径、构思巧妙，采用PLC与ARM的协同控制的方式，综合PLC在工业运动控制及逻辑判断上的优势及ARM在底层算法上的优点，提高了AGV车体定位的精确性和运行的平稳性，实现对AGV车体的状态监控、任务分配、交通管制及可视化运行操作。本实用新型的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统实用性强，具有很强的市场推广前景。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
图1是本实用新型的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统的框图。
具体实施方式
请参阅图1。图1是本实用新型的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统的框图。本实用新型的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，包括AGV车体，设置在AGV车体上的协同控制单元，以及通过以太网交换机与协同控制单元信号连接的无线控制单元；协同控制单元包括运动与逻辑控制器PLC、主控芯片ARM、行走伺服驱动器、转向伺服驱动器和磁导航传感器；以太网交换机与协同控制单元的运动与逻辑控制器PLC信号连接；运动与逻辑控制器PLC的信号接口分别与主控芯片ARM以及行走伺服驱动器的信号接口连接，磁导航传感器的信号输出端与主控芯片ARM的信号输入端连接，主控芯片ARM与转向伺服驱动器的信号接口连接。
无线控制单元包括无线客户端和触摸屏，无线客户端和触摸屏与以太网交换机信号连接。协同控制单元包括与运动与逻辑控制器PLC的信号接口连接的RFID读写器模块，RFID读写器模块用于读写地面的地标信息。协同控制单元包括与运动与逻辑控制器PLC的信号接口连接的激光测距仪、激光防撞传感器和机械防撞开关。激光测距仪、激光防撞传感器和机械防撞开关与运动与逻辑控制器PLC信号连接，三者分别用于测距、激光防撞和机械防撞。包括行走电机和转向电机，行走电机的信号输入端与行走伺服驱动器的信号输出端连接，行走电机的信号输出端通过一编码器与行走伺服驱动器连接。转向电机的信号输入端与转向伺服驱动器的信号输出端连接，转向电机的信号输出端通过一编码器与转向伺服驱动器连接。
具体地，RFID读写器模块通过RS485与运动与逻辑控制器PLC连接。主控芯片ARM与转向伺服驱动器通过RS485连接。运动与逻辑控制器PLC与主控芯片ARM采用CAN通信连接。主控芯片ARM为ARM-STM3。铅蓄电池通过逆变器给行走电机和转向电机供交流电，铅蓄电池通过直流稳压模块给运动与逻辑控制器PLC和主控芯片ARM供直流电。铅蓄电池的输出端一部分经逆变器转换为24V交流电，交流电供给行走电机和转向电机；一部分通过直流稳压模块给运动与逻辑控制器PLC、主控芯片ARM及其他设备供直流电。
运动与逻辑控制器PLC作为AGV车体运动控制的核心，对AGV车体的运动控制进行相应的逻辑判断与处理。运动与逻辑控制器PLC通过以太网交换机与无线客户端联系，实现对AGV车体的状态监控、任务分配及交通管制的功能。触摸屏实时读取AGV车体状态及参数设置，同时获取内部诊断信息，实现AGV车体的可视化运行。
主控芯片ARM作为转向伺服驱动器的控制核心，磁导航传感器的检测信号传送给主控芯片ARM，实时检测当前AGV车体的位置偏差与姿态角，并通过相应的模糊PID及预测算法计算AGV的转向角度，驱动转向伺服驱动器的动作，进而控制转向电机的工作，改变AGV车体的行进动作。
相对于现有技术，本实用新型的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统另辟蹊径、构思巧妙，采用PLC与ARM的协同控制的方式，综合PLC在工业运动控制及逻辑判断上的优势及ARM在底层算法上的优点，提高了AGV车体定位的精确性和运行的平稳性，实现对AGV车体的状态监控、任务分配、交通管制及可视化运行操作。本实用新型的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统实用性强，具有很强的市场推广前景。
本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。
Claims (10)
1.一种基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，包括AGV车体，其特征在于：包括设置在AGV车体上的协同控制单元，以及通过以太网交换机与协同控制单元信号连接的无线控制单元；所述协同控制单元包括运动与逻辑控制器PLC、主控芯片ARM、行走伺服驱动器、转向伺服驱动器和磁导航传感器；所述以太网交换机与协同控制单元的运动与逻辑控制器PLC信号连接；所述运动与逻辑控制器PLC的信号接口分别与主控芯片ARM以及行走伺服驱动器的信号接口连接，所述磁导航传感器的信号输出端与主控芯片ARM的信号输入端连接，所述主控芯片ARM与转向伺服驱动器的信号接口连接。
2.根据权利要求1所述的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，其特征在于：所述无线控制单元包括无线客户端和触摸屏，所述无线客户端和触摸屏与以太网交换机信号连接。
3.根据权利要求1所述的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，其特征在于：所述协同控制单元包括与运动与逻辑控制器PLC的信号接口连接的RFID读写器模块。
4.根据权利要求1所述的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，其特征在于：所述协同控制单元包括与运动与逻辑控制器PLC的信号接口连接的激光测距仪、激光防撞传感器和机械防撞开关。
5.根据权利要求1所述的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，其特征在于：包括行走电机，所述行走电机的信号输入端与行走伺服驱动器的信号输出端连接，所述行走电机的信号输出端通过一编码器与行走伺服驱动器连接。
6.根据权利要求5所述的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，其特征在于：包括转向电机，所述转向电机的信号输入端与转向伺服驱动器的信号输出端连接，所述转向电机的信号输出端通过一编码器与转向伺服驱动器连接。
7.根据权利要求6所述的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，其特征在于：包括铅蓄电池，所述铅蓄电池通过逆变器给行走电机和转向电机供交流电，所述铅蓄电池通过直流稳压模块给运动与逻辑控制器PLC和主控芯片ARM供直流电。
8.根据权利要求3所述的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，其特征在于：所述RFID读写器模块通过RS485与运动与逻辑控制器PLC连接。
9.根据权利要求1所述的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，其特征在于：所述主控芯片ARM与转向伺服驱动器通过RS485连接；运动与逻辑控制器PLC与主控芯片ARM采用CAN通信连接。
10.根据权利要求1所述的基于PLC与ARM协同控制的新型AGV系统，其特征在于：包括与运动与逻辑控制器PLC信号连接的指示灯；所述主控芯片ARM为ARM-STM3。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106768048A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-31 | 广东溢达纺织有限公司 | 应用于运输设备的探测系统 |
| CN111071680A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-28 | 席宏榕 | 一种物流运输用物件运输装置 |
| CN111413976A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-14 | 安徽工业大学 | 一种agv控制系统及控制方法 |
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