自動導向車系統(tǒng)在汽車內飾KIT線上的應用

余建軍,雷雄韜,劉曉紅

(1湖北省機電研究設計院,湖北 武漢 430070;2中國人民解放軍75310部隊,湖北 武漢 430074)

隨著我國汽車市場競爭的日趨激烈,如何控制物流成本,提高物流效率,成為汽車企業(yè)在物流領域的重要課題.在生產(chǎn)物流領域,KIT的供給方式由于可以實現(xiàn)作業(yè)人員“不行走、不彎腰、不選擇、無重體力勞動”的理想作業(yè)狀態(tài),消除生產(chǎn)過程中的無效工時和無附加值動作,從而最大程度地提高作業(yè)效率,降低制造成本,得到了廣泛的應用.近幾年來,由于自動導向小車的廣泛應用,物流管理已經(jīng)邁入了國際先進汽車制造廠商的行列[1].包括:集配區(qū)、自動導向車系統(tǒng)(AGVS)、料車和同步裝置.集配區(qū)用于存放需進行集配的零配件,并由工人按生產(chǎn)計劃的車型集配指令將其放在料車的指定位置,準備供給上線;自動導向車系統(tǒng)將零配件從集配區(qū)運送至生產(chǎn)線邊的設備,并將用完后的料車返回到集配區(qū);料車用于存放所需集配的小車;同步裝置將存放零件的容器與生產(chǎn)線同步運行,保證工人伸手就可取到零配件.

1 內飾KIT線組成

本KIT線主要由4部分組成,布局見圖1.其中

圖1 汽車內飾KIT線布局圖

通常,AGVS包括控制臺、通訊系統(tǒng)、地面導航系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、AGV和地面移載設備幾大部分.在實踐運用過程中,根據(jù)對象和需要的不同,內容也會有所改變,體現(xiàn)了AGVS的柔性特點[2].

1.1 自動導向車(AGV)

AGV[3]由機械部分和電氣部分組成.機械部分包括AGV本體、控制面板、驅動輪輔助輪、電池箱和充電連接器;電氣部分包括AGV控制器,伺服驅動器,電源和傳感器(圖2).

圖2 AGV外觀結構圖

2 控制系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)構成

控制系統(tǒng)采用無線局域網(wǎng)通訊,由主站系統(tǒng)和從站系統(tǒng)組成[4,5].其中主站系統(tǒng)由工控機、顯示屏和無線主站(AWK-3132)組成,無線主站與工控機通過交換機實現(xiàn)有線聯(lián)接,進行數(shù)據(jù)的傳輸,從站系統(tǒng)由從站 PLC和無線從站模塊(NPORT-W2150 PLUS)組成,無線從站和從站PLC通過串口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的聯(lián)接,進行數(shù)據(jù)的傳輸,無線控制系統(tǒng)采用802.11G以太網(wǎng)協(xié)議與 AGV通訊,負責所有的AGV的調度以及信息的監(jiān)控(圖3).

圖3 控制系統(tǒng)硬件組成

2.2 控制原理

在原方案中,AGV車體的運行狀態(tài)是靠地標來改變的.在AGV運行的軌跡邊上,有三條與磁條軌道垂直布置的、連續(xù)間隔的短磁條,其作用是用于AGV的加減速、停止,以及打開或者關閉障礙物檢測傳感器.AGV通過站點傳感器感應磁條的位置.升級后,PLC通過地標傳感器和光電編碼器準確地獲得AGV的準確位置,PLC將獲得的AGV的位置信號、電池電量信號,PLC系統(tǒng)狀態(tài)信號等通過無線局域網(wǎng)傳送到上位工控機,工控機通過軟件對AGV的路徑進行規(guī)劃,結果以數(shù)據(jù)的形式傳送到各個AGV,從而控制各個AGV的運行速度和方式.

3 軟件編程

3.1 下位機程序

本系統(tǒng)中下位機采用 OMRON PLC(CP1HXA40DT-D).為了實現(xiàn)無線主站和從站的自由通訊,首先必須對串口進行設置(圖4).

圖4 PLC串口設置圖

3.2 上位機程序

上位機程序[6]采用Visual C++軟件編制,網(wǎng)絡端口的初始化程序如下:

4 結束語

對內飾KIT線控制系統(tǒng)的升級改造,將AGVS通過無線網(wǎng)絡進行信息整合,使得KIT線更加便于管理和操作,它對于其他生產(chǎn)制造企業(yè)的自動化物流系統(tǒng)有很好的參考和借鑒作用.

[1]王德平.KIT供給方式在汽車生產(chǎn)中的應用[J].物流技術(裝備版),2010(2):51-53.

[2]蘇雅鐘.AGV小車系統(tǒng)在自動化物流系統(tǒng)中的應用[J].科技創(chuàng)新導報,2008,31:223-224.

[3]沈 治.淺談自動導向車(AGV)技術發(fā)展[J].科技廣場,2008(12):232-233.

[4]呂廣明,薛淵,陸念力.自動化倉庫控制中心與AGV間的無線通訊技術[J].起重運輸機械,2005(4):45-48.

[5]王 海,金學民.基于PLC無線控制網(wǎng)絡研究[J]沈陽理工大學學報,2010,29(3):35-38.

[6]岳俊梅.C++程序設計實用教程[M].北京:清華大學出版社,2007:551-864.