摘要：本報告詳細介紹了AGV，以及AGV中央調度係統，西門子S7-200SMART在AGV以及AGV中zhong央yang調tiao度du係xi統tong上shang的de成cheng功gong實shi際ji應ying用yong案an例li。在zai該gai報bao告gao中zhong包bao含han了le係xi統tong現xian場chang的de應ying用yong場chang景jing照zhao片pian，控kong製zhi櫃gui實shi體ti照zhao片pian，控kong製zhi電dian路lu原yuan理li圖tu，上shang位wei機ji界jie麵mian，和he控kong製zhi原yuan理li流liu程cheng圖tu等deng，以yi全quan麵mian客ke觀guan的de角jiao度du解jie析xi該gaiPLC在21世紀新興物流係統，AGV無人搬運係統中發揮重要的控製作用，成為高效物流調度係統不可缺少的一部分。
關鍵詞： 西門子S7-200SMART，AGV，AGV中央調度係統，無人搬運車，無線局域網，遠程控製係統，伺服控製技術，WIFI，磁導航。
一、項目介紹
1.應用簡述：AGV是無人搬運車（Automated Guided Vehicle）的英文縮寫。是指裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規定的導引路徑行駛，具有安全保護以及各種移載功能的運輸車，AGV屬於輪式移動機器人（WMR――Wheeled Mobile Robot）的範疇。AGV以輪式移動為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢。與物料輸送中常用的其他設備相比，AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限製。因此，在自動化物流係統中，最能充分地體現其自動性和柔性，實現高效、經濟、靈活的無人化生產。廣泛應用於汽車製造、機械、電子、鋼鐵、化工、醫藥、印刷、倉儲、運輸業和商業上。
2.AGV中央調度係統，AGV控製係統包括車上控製器和中央調度控製係統，均采用智能數字控製器，通過無線通信進行聯係。AGV的控製指令由中央調度係統發出（PLC），存入車載控製器(單片機)；AGV運行時，車上控製器通過通信係統從地麵站接受指令並報告自己的狀態。車上控製器可完成以下監控：手動控製、安全裝置啟動、蓄電池狀態、轉向極限、製動器解脫、行走燈光、驅動和轉向電機控製與充電接觸器的監控等。中央調度係統與AGV間可采用定點光導通訊和無線局域網通訊兩種通訊方式。采用無線通訊方式時，控製台和AGV構成無線局域通訊網，控製台和AGV在網絡協議支持下交換信息。無線通訊要完成AGV的調度和交通管理。
3.為了實現AGV中央調度的目的，項目組采用今年6月在中華工控網體驗項目中申請的“S7-200SMART智能邏輯控製器”開展了該項目的研究開發工作。由於西門子S7-200SMART輯控製器的較強通信能力，該控製係統經過2個月的開發，改進，已經實現了通過串口自由通信，以及MODBUS，無線局域網通信等手段控製多台AGV的調度控製，實現AGV啟動，停止，路徑計算規劃，站點停靠，物料對接，多任務下發，遠程控製等功能。西門子S7-200SMART的強大通信功能，以及方便的順序控製功能，有利AGV係統功能的擴展很更改，獲得了研發人員，以及用戶的一致好評。
4.天津申能科技有限公司，是一家高科技企業，是天津市單片機學會理事單位。公司以推廣先進工業信息化、自動化技術為使命，以專業打造智能化、無人化工廠為目標，公司致力於AGV及現代物流和工業機器人的開發與應用、非標自動係列設備設計，規劃，安裝，調試、並從遠程工業控製技術的開發和應用，真正幫助企業實現數字化工廠。
二、工藝原理
1. 應用功能描述,
AGV是無人搬運車（Automated Guided Vehicle）的英文縮寫，AGV小車係統涉及機械、電子、光學、計算機等多個領域。AGV最大的特點是無人引導運輸，就是自動在工廠中行走，多台AGV在(zai)一(yi)起(qi)運(yun)行(xing)時(shi)，為(wei)了(le)避(bi)免(mian)發(fa)生(sheng)路(lu)線(xian)衝(chong)突(tu)，發(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)等(deng)事(shi)故(gu)，就(jiu)需(xu)要(yao)一(yi)台(tai)管(guan)控(kong)係(xi)統(tong)，我(wo)們(men)稱(cheng)之(zhi)其(qi)為(wei)中(zhong)央(yang)調(tiao)度(du)係(xi)統(tong)。中(zhong)央(yang)調(tiao)度(du)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin)就(jiu)是(shi)中(zhong)央(yang)控(kong)製(zhi)器(qi)，負(fu)責(ze)AGV路線規劃，任務下發，報警處理，無限呼叫，以及配套伺服電機，氣缸等控製。在中小型的AGV控製係統中一般采用PLC作為主機。在本次項目中我們采用了西門子S7-200SMART作為中央控製器，利用其自由通信。MODBUS通信兩種通信方式，將控製命令通過無線局域網及WiFi發送給AGV，實現了中央調度係統的功能。
2. 係統組成及工作流程：
AGV中央調度係統主要由中央控製係統，AGV，人際交互係統三大部分組成，其中中央控製係統包括PLC,電源模塊，保險裝置，無限網絡模塊，繼電器，等電器件。AGV包括，台車(帶自動升降銷), AGV控製單元、蓄電池、電池推車及電池托架等組成，人機交互係統包括，顯示器，工控機，鍵鼠，交換機等。
工作流程是：以上路程圖就是係統的工作流程。
3.係統需要分析：該係統通過框架圖可以看出，由於整個控製過程主要是通信控製，所以PLC的通信能力需要很強。西門子S7-200SMART具有兩個通信口，還可以擴展一個RS232或者RS485接口，利用其較強的通信能力，和順序控製能力，展開了項目設計，實施，以及調試工作。
三、方案選型
1.本係統使用西門子S7-200SMART作為數據交換，控製的核心，通過WiFi和AGV車通信連接，AGV車將當前的狀態，比如位置，速度，目標地址，電量多少等數據通過自由通信的方式回傳給PLC，PLC根據回傳的數據加以判讀，然後管控AGV的路線，速度，啟停，以及行進目標等。通過已經建立好的無限局域網，以自由通信的方式下發給相應的AGV,AGV接收到這些指令之後開始執行。調度係統有時間會接受呼叫係統的命令，呼叫係統會傳送命令給調度係統，調度係統會指派相應的AGV去相應的位置，完成相應的動作及任務。這樣調度係統就完成了AGV基本的調度。
功能圖如下：
四，編程與調試
1. I/O分配表
2.西門子S7-200SMART控製程序說明
本項目針對的AGV調度控製，主要是MOUBUS通信，以及自由口通信。這些通信是連接AGV以及無線呼叫器的樞紐，沒有他們AGV將失控，無線呼叫器也無發送信號。在本項目組中，連接通信口的都是通過無限局域網和下位機連接的。
3 應用設備圖片展示
調度控製櫃現場照片
調度係統，皮帶線，以及AGV路線圖展示
AGV靜態展示
調度人機界麵展示
五、應用體會
在本項目研究中，西門子S7-200SMART作為AGV調tiao度du係xi統tong核he心xin硬ying件jian之zhi一yi，發fa揮hui出chu了le它ta的de極ji大da優you勢shi，在zai在zai中zhong小xiao型xing調tiao度du係xi統tong中zhong其qi表biao現xian出chu了le很hen多duo優you勢shi，比bi如ru編bian程cheng界jie麵mian簡jian潔jie有you條tiao理li，結jie構gou化hua編bian程cheng，程cheng序xu員yuan很hen容rong易yi上shang手shou，豐feng富fu的de應ying用yong指zhi令ling，浮fu點dian數shuPID，CPU集成2個通信口，擴展一個通信口，以及緊湊的結構都是令人喜愛的原因。
1.西門子S7-200SMART實際工控應用中，與以往我們用的西門子S7200PLC相比，節省了一個通信擴展模塊，節省了空間和費用，同時增加以太網接口，也增加調度AGV小車的數量。西門子S7-200SMART還具有非常好的可擴展性，需要增添、修改功能時，能夠非常靈活地進行操作而幾乎不影響現有的控製方案，在中小規模的控製係統中表現出了極大的優勢。
2.這次研製中也發現了一些不足，硬件方麵比如去掉了S7-200以往的狀態開關，在實際調試的過程中帶來了不方便，同時外形體積什麼較以往加寬等。
3.軟件編程方麵也有一些不足，比如I/O符號表必須要提前設定，不能在編輯時候在編輯處修改，軟件在實際使用的時候發現不夠穩定，希望能夠發布新版本。
4.對於一些位置控製較多，以及通信需求較多的應用場合，西門子S7-200SMART有極大的優勢。
5.本項目是試驗性項目，已經完成各項參數的測試，圓滿完成測試任務
