有轨agv物料运输小车机电控制
摘 要本文首先对于AGV小车及AGV系统做了简要概述，然后介绍了AGV小车国内外发展情况及未来发展趋势。接着叙述了在控制过程中涉及到的元器件的选型及其参数。本毕业设计课题主要在于AGV物料运输小车的运动控制的设计，通过使用西门子S7-200系列PLC的EM253运动控制模块来完成小车运动的设计，并按照按照毕业设计要求，完成了故障报警，电量显示，碰撞保护及显示屏的设计，完善了整个AGV物料运输小车的控制。最后对于小车运动过程，做了一个简单的仿真。
Key words:AGV;S7200PLC;Motion control;Program design 目录
1.绪论 1
1.1 概述 1
1.1.1 国外发展情况 1
1.1.2 国内发展情况 2
1.1.3 未来发展趋势 3
1.2 AGV系统的组成 4
1.2.1 地面控制系统 4
1.2.2 车载控制系统 4
1.2.3 AGV导航系统 4
1.3 课题的提出 4
1.4 本章小结 5
2.方案比较 6
2.1 主控CPU的选择 6
2.1.1 PLC的简介 6
2.1.2 运动控制卡的简介 6
2.1.3 PLC与运动控制卡的比较 7
2.2 西门子PLC类型的选择 7
2.2.1 S7200的简介 7
2.2.2 S7300的简介 8
2.2.3 S7400的简介 8
2.2.4 S7系列3种PLC的比较 9
2.3 仿真软件的选择 9
2.3.1组态王的简介 9
2.3.2 LabVIEW虚拟仪器程序 9
2.3.3 仿真软件的确定 10
2.4 本章小结 10
3.元器件的选择 11
3.1 S7200型号的选择 11
3.2 电源的选择 12
3.2.1 已知条件 12
3.2.2 电池选型 12
3.3 光电测距传感器的选择 13
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
3.3.1 已知要求 13
3.3.2 光电测距传感器的参数 14
3.4 电流表 14
3.4.1 已知要求 14
3.4.2 RS485电流表的参数 14
3.5 伺服驱动器的选择 15
3.5.1 已知要求 15
3.5.2 伺服驱动器的参数 15
3.6 EM231模拟量输入模块 17
3.7 EM253位控模块 18
3.8 本章小结 18
4.理论分析及程序设计 19
4.1 课题任务说明 19
4.1.1 课题 19
4.1.2 课题任务 19
4.2 主程序的设计 19
4.2.1 主程序的确定 19
4.2.2 手动，自动模式的设计 19
4.2.3 运动过程的设计 20
4.2.4 若干工作台同时呼叫时的处理 20
4.2.5 EM253运动控制模块的设置 21
4.3 电池电能显示 23
4.4 碰撞保护 24
4.5 故障报警 24
4.6 显示屏的设计 25
4.7 本章小结 31
5.仿真的设计 32
5.1 LabVIEW的介绍 32
5.1.1 VI的介绍 32
5.1.2 前面板的介绍 32
5.1.3 程序框图的介绍 32
5.2 正常运动的仿真 32
5.2.1 前面板的设计 32
5.2.2 程序框图的设计 33
5.3有障碍物时的仿真 35
5.3.1 前面板的设计 35
5.3.2 程序框图的设计 36
5.4 本章小结 37
结束语 38
参考文献 39
附录1符号表 40
用户定义符号 40
POSO_SYM符号表 42
TD_SYM_357符号表 43
附录2主程序 44
附录3子程序—故障报警 57
附录4子程序—手动模式 60
附录5子程序—防碰撞 62
附录6子程序—电量显示 66
附录7子程序—显示屏 70
附录8子程序—运行中有呼叫 73
致谢 76
1.绪论
1.1 概述
AGV（Automated Guided Vehicle）全称为无人搬运车，是指通过安装电磁自动引导装置或者光学自动导引装置等，具有安全保护功能及各种装/卸载功能并且能够按照规定的路径行驶的运输车。它一般不需要驾驶员而是以蓄电池为动力来源，通过计算机来控制其行为和行动路线。
从目前国内外AGV的使用情况来看，AGV大多是使用在物料搬运，移动工作台和特殊工作环境下代替人工作业。
使用AGV系统具有以下特点：
（1）.AGV系统可以很方便的连接其他物流系统；
（2）.AGV系统可以减少在运输装卸上的劳动力，提高了生产的效率；
（3）.AGV系统具有很高的稳定性和可靠性，具有防碰撞功能，从而减少了设备的损坏；
（4）.AGV系统通过不构成障碍的引导物引导，节约生产空间；
（5）.AGV系统使用蓄电池，绿色环保。
1.1.1 国外发展情况
世界上第一台AGV小车是在20世纪50年代由美国的Basrrett电子公司研制成功。它是一种由一个真空管组成的控制器控制的，并在一条钢丝索的导引下，沿着规定路径行驶的牵引式小车系统。
到了20世纪六七十年代，由于欧洲公司已经对托盘的尺寸和结构进行了标准化，欧洲的AGV技术获得了较快得发展。而到了1985年，全球的AGV小车数量更是发展到了1万台左右，其中以美国，欧洲，日本为主。
1981年，John公司在从欧洲引进的直接通过计算机控制的AGV系统的基础上将AGV系统连接到了AS/RS上，从而使得制造过程中提供物料自动输送和跟踪变成了可能。由于此项改进,通用汽车公司在1984年成为了AGV系统最大的用户。80年代初的美国各公司在欧洲AGV技术的基础上进行了进一步的研发，并成功将AGV技术发展到了更加先进的水平。这些公司采用了更加先进的可联网于FMS或者CIMS的计算机系统，使得AGV系统的运输量更大，移载的时间更短，并且具有了在线充电功能。而在线充电功能的实现，使得AGV系统可以24小时运转，小车和控制器的可靠性得到了大幅提升。
从20世纪80年代以来，AGV系统已经发展成现代企业自动化装备不可缺少的重要组成部分。在欧洲，美国，日本和韩国，AGV系统发展迅速。尤其是在日本，AGV系统已经达到了系列化，标准化的程度，品种、产品规格、装备数量等方也面较为丰富。
Key words:AGV;S7200PLC;Motion control;Program design 目录
1.绪论 1
1.1 概述 1
1.1.1 国外发展情况 1
1.1.2 国内发展情况 2
1.1.3 未来发展趋势 3
1.2 AGV系统的组成 4
1.2.1 地面控制系统 4
1.2.2 车载控制系统 4
1.2.3 AGV导航系统 4
1.3 课题的提出 4
1.4 本章小结 5
2.方案比较 6
2.1 主控CPU的选择 6
2.1.1 PLC的简介 6
2.1.2 运动控制卡的简介 6
2.1.3 PLC与运动控制卡的比较 7
2.2 西门子PLC类型的选择 7
2.2.1 S7200的简介 7
2.2.2 S7300的简介 8
2.2.3 S7400的简介 8
2.2.4 S7系列3种PLC的比较 9
2.3 仿真软件的选择 9
2.3.1组态王的简介 9
2.3.2 LabVIEW虚拟仪器程序 9
2.3.3 仿真软件的确定 10
2.4 本章小结 10
3.元器件的选择 11
3.1 S7200型号的选择 11
3.2 电源的选择 12
3.2.1 已知条件 12
3.2.2 电池选型 12
3.3 光电测距传感器的选择 13
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
3.3.1 已知要求 13
3.3.2 光电测距传感器的参数 14
3.4 电流表 14
3.4.1 已知要求 14
3.4.2 RS485电流表的参数 14
3.5 伺服驱动器的选择 15
3.5.1 已知要求 15
3.5.2 伺服驱动器的参数 15
3.6 EM231模拟量输入模块 17
3.7 EM253位控模块 18
3.8 本章小结 18
4.理论分析及程序设计 19
4.1 课题任务说明 19
4.1.1 课题 19
4.1.2 课题任务 19
4.2 主程序的设计 19
4.2.1 主程序的确定 19
4.2.2 手动，自动模式的设计 19
4.2.3 运动过程的设计 20
4.2.4 若干工作台同时呼叫时的处理 20
4.2.5 EM253运动控制模块的设置 21
4.3 电池电能显示 23
4.4 碰撞保护 24
4.5 故障报警 24
4.6 显示屏的设计 25
4.7 本章小结 31
5.仿真的设计 32
5.1 LabVIEW的介绍 32
5.1.1 VI的介绍 32
5.1.2 前面板的介绍 32
5.1.3 程序框图的介绍 32
5.2 正常运动的仿真 32
5.2.1 前面板的设计 32
5.2.2 程序框图的设计 33
5.3有障碍物时的仿真 35
5.3.1 前面板的设计 35
5.3.2 程序框图的设计 36
5.4 本章小结 37
结束语 38
参考文献 39
附录1符号表 40
用户定义符号 40
POSO_SYM符号表 42
TD_SYM_357符号表 43
附录2主程序 44
附录3子程序—故障报警 57
附录4子程序—手动模式 60
附录5子程序—防碰撞 62
附录6子程序—电量显示 66
附录7子程序—显示屏 70
附录8子程序—运行中有呼叫 73
致谢 76
1.绪论
1.1 概述
AGV（Automated Guided Vehicle）全称为无人搬运车，是指通过安装电磁自动引导装置或者光学自动导引装置等，具有安全保护功能及各种装/卸载功能并且能够按照规定的路径行驶的运输车。它一般不需要驾驶员而是以蓄电池为动力来源，通过计算机来控制其行为和行动路线。
从目前国内外AGV的使用情况来看，AGV大多是使用在物料搬运，移动工作台和特殊工作环境下代替人工作业。
使用AGV系统具有以下特点：
（1）.AGV系统可以很方便的连接其他物流系统；
（2）.AGV系统可以减少在运输装卸上的劳动力，提高了生产的效率；
（3）.AGV系统具有很高的稳定性和可靠性，具有防碰撞功能，从而减少了设备的损坏；
（4）.AGV系统通过不构成障碍的引导物引导，节约生产空间；
（5）.AGV系统使用蓄电池，绿色环保。
1.1.1 国外发展情况
世界上第一台AGV小车是在20世纪50年代由美国的Basrrett电子公司研制成功。它是一种由一个真空管组成的控制器控制的，并在一条钢丝索的导引下，沿着规定路径行驶的牵引式小车系统。
到了20世纪六七十年代，由于欧洲公司已经对托盘的尺寸和结构进行了标准化，欧洲的AGV技术获得了较快得发展。而到了1985年，全球的AGV小车数量更是发展到了1万台左右，其中以美国，欧洲，日本为主。
1981年，John公司在从欧洲引进的直接通过计算机控制的AGV系统的基础上将AGV系统连接到了AS/RS上，从而使得制造过程中提供物料自动输送和跟踪变成了可能。由于此项改进,通用汽车公司在1984年成为了AGV系统最大的用户。80年代初的美国各公司在欧洲AGV技术的基础上进行了进一步的研发，并成功将AGV技术发展到了更加先进的水平。这些公司采用了更加先进的可联网于FMS或者CIMS的计算机系统，使得AGV系统的运输量更大，移载的时间更短，并且具有了在线充电功能。而在线充电功能的实现，使得AGV系统可以24小时运转，小车和控制器的可靠性得到了大幅提升。
从20世纪80年代以来，AGV系统已经发展成现代企业自动化装备不可缺少的重要组成部分。在欧洲，美国，日本和韩国，AGV系统发展迅速。尤其是在日本，AGV系统已经达到了系列化，标准化的程度，品种、产品规格、装备数量等方也面较为丰富。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/1130.html
