一种用于搬运的控制系统的制作方法

1.本发明涉及搬运控制系统技术领域，具体涉及一种用于搬运的控制系统。


背景技术：

2.agv又名无人搬运车，自动导航车，激光导航车。其显著特点的是无人驾驶，agv上装备有自动导向系统，可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。aiv看起来虽然和agv相似，但它区别于传统agv的优势是：本身自带一套控制系统，它打破了传统agv的限制，无需改变外界环境，自主避障饶人/物而行。
3.目前，现有技术多为单一的agv小车，工作区域需提前装好引导装置，agv沿着引导装置进行固有的轨迹循环运动。agv需要导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，动作单一不灵活，循环往复的动作经常会做无用功。
4.因此，亟需设计一种用于搬运的控制系统。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于搬运的控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于搬运的控制系统，包括主控制器系统和aiv控制系统，所述主控制器系统和aiv控制系统之间通过无线网络进行数据交互。
7.进一步的，上述用于搬运的控制系统中，所述主控制器系统包括无线路由器、交换机、主plc和ac ap，所述主plc通过网线与交换机交互，所述交换机通过网线分别与无线路由器及ac ap交互。
8.进一步的，上述用于搬运的控制系统中，所述aiv控制系统包括机械手臂、aiv_plc和aiv，所述aiv_plc通过io线与机械手臂交互，所述aiv_plc通过网线与aiv实现交互。
9.进一步的，上述用于搬运的控制系统中，所述主plc和aiv_plc选用工业级无线ap。
10.进一步的，上述用于搬运的控制系统中，所述主plc和aiv_plc进行tcp/ip通讯。
11.进一步的，上述用于搬运的控制系统中，所述aiv_plc选择支持多socket端口的型号。
12.进一步的，上述用于搬运的控制系统中，所述aiv_plc和机械手臂的通讯选用modbus_rtu通讯方式。
13.进一步的，上述用于搬运的控制系统中，所述aiv_plc和机械手臂的通讯选用tcp/ip通讯方式。
14.一种用于搬运的控制系统的通讯控制流程，包括以下步骤：
15.s1：主plc打开端口；
16.s2：主plc发送指令；
17.s3：aiv_plc接受指令；
18.s4：aiv_plc把指令发送给aiv；
19.s5：aiv返回指令给aiv_plc；
20.s6：aiv_plc接收指令；
21.s7：aiv_plc把指令发送给主plc；
22.s8：主plc关闭通讯端口。
23.一种用于搬运的控制系统的具体操作流程，包括以下步骤：
24.s1：主plc：发送目标位置；
25.s2：aiv_plc：接收目标位置；发送目标位置给aiv；
26.s3：aiv：接收指令后移动到目标位置；到达目标位置后返回到达指令；
27.s4：aiv_plc：接收到达指令；把达到指令发送到主plc；
28.s5：主plc：接收到到达指令；发送取料位到达；
29.s6：aiv_plc：接收取料位到达；发送取料位到达信号已接收到指令；
30.s7：aiv：接收到取料位到达信号已接收到指令；发送取料开始指令；
31.s8：aiv_plc：接收到取料开始信号；输出io信号给机械手臂，机械手臂开始工作；
32.s9：机械手臂工作完了输出io信号；
33.s10：aiv_plc：接收到机械手臂工作完了的io信号；发送机械手臂工作完了信号；
34.s11：主plc：接收到机械手臂工作完了信号；发送放料目标位置；
35.s12：aiv_plc：接收到放料目标位置；发送目标位置给aiv；
36.s13：aiv：接收到放料位置信号并移动到放料位置；发送放料位置已达到；
37.s14：aiv_plc：接收到放料位置已达到；发送放料位置已达到；
38.s15：主plc：接收到放料位置已达到；发送放料开始指令；
39.s16：aiv_plc：接收到放料开始指令；发送放料开始io信号给机械手臂；
40.s17：机械手臂开始工作，工作完了后输出io信号；
41.s18：aiv_plc：接收到机械手臂放料完了信号；发送机械手臂工作完了信号；
42.s19：主plc：接收到放料完了信号。
43.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
44.本发明设置有两套控制系统，即主控制器系统和aiv控制系统，主控制器系统和aiv控制系统之间通过无线网络进行数据交互，主控制系统在无线网络下为aiv控制系统进行控制和数据交互，aiv控制系统中，plc控制aiv和机械手臂的动作，提高了灵活性。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1为本发明结构示意图；
47.图2为本发明通讯控制流程图；
48.图3为本发明取料放料工作流程图；
具体实施方式
49.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
50.实施例一
51.本发明提供一种技术方案：一种用于搬运的控制系统，包括主控制器系统和aiv控制系统，主控制器系统和aiv控制系统之间通过无线网络进行数据交互。
52.实施例二
53.基于本技术的实施例一提供的一种用于搬运的控制系统，本技术的实施例二提出另一种用于搬运的控制系统。实施例二仅仅是实施例一的进一步的方式，实施例二的实施对实施例一的单独实施不会造成影响。
54.下面结合附图和实施方式对本发明的实施例二作进一步说明。
55.与实施例一相比，本实施例提供了一种具体的主控制器系统和aiv控制系统。
56.主控制器系统包括无线路由器、交换机、主plc和ac ap，主plc通过网线与交换机交互，交换机通过网线分别与无线路由器及ac ap交互。
57.aiv控制系统包括机械手臂、aiv_plc和aiv，aiv_plc通过io线与机械手臂交互，aiv_plc通过网线与aiv实现交互。
58.优选的，主plc和aiv_plc选用工业级无线ap。主plc和aiv_plc进行tcp/ip通讯。aiv_plc选择支持多socket端口的型号。aiv_plc和机械手臂的通讯选用modbus_rtu通讯方式。aiv_plc和机械手臂的通讯选用tcp/ip通讯方式。
59.1、从电气角度具体描述各部分：
60.1)、无线网络的搭建
61.本控制系统依赖于无线网络进行tcp/ip通讯，所以无线网络的信号质量直接决定通信是否正常。第一层用一个无线路由器，用这个路由器建一个局域网，设定好ip地址和网段。此控制系统必须在同一网段内才可以进行通讯作业。鉴于作业空间的大小和空间内障碍物的数量，最终决定用ac ap的方案。ap的数量由车间内的环境而定。若干ap可以实现无线网络的无缝衔接，保证网络的连续不间断。
62.2)、aiv控制系统中的plc通讯
63.因为aiv_plc要和主plc在无线网络的环境下进行通讯，所以plc需要选择一个工业级无线ap。这样aiv_plc就可以和主plc进行tcp/ip通讯。aiv_plc选择型号的时候要选择支持多socket端口的型号，因为aiv_plc要和主plc以及aiv进行tcp/ip通讯，都需要socket端口。所以至少要保证有两个socket端口。aiv_plc与aiv通讯以及和主plc通讯，都遵从发送一个指令必须要返回一个指令的原则。这样可以达到一个闭环控制。
64.3)、aiv_plc和机械手臂的通讯
65.aiv_plc和机械手臂只需要io控制即可，因为机械手臂的程序存在在机械手臂的控制器中，plc只需要给启动信号即可。机械手臂可以给plc工作完了等简单的io信号。
66.2、控制逻辑关系
67.本套控制系统的控制难点在于aiv_plc要和主plc以及aiv本身的控制器进行数据
通讯达到一个闭环控制的功能。
68.所有的通讯都使用的是tcp/ip通讯，主plc与aiv_plc通讯时，主plc作为客户端，aiv_plc作为服务器。在同一网段下，主plc根据aiv_plc的端口号在进行通讯识别。
69.aiv_plc与aiv本身的控制器进行通讯时，aiv_plc作为客户端，aiv作为服务器使用。
70.主要的通讯控制过程如图2所示。遵守发送指令后必须要有反馈指令的原则，进行闭环控制。
71.一种用于搬运的控制系统的通讯控制流程，包括以下步骤：
72.s1：主plc打开端口；
73.s2：主plc发送指令；
74.s3：aiv_plc接受指令；
75.s4：aiv_plc把指令发送给aiv；
76.s5：aiv返回指令给aiv_plc；
77.s6：aiv_plc接收指令；
78.s7：aiv_plc把指令发送给主plc；
79.s8：主plc关闭通讯端口。
80.一种用于搬运的控制系统的具体操作流程，包括以下步骤：
81.s1：主plc：发送目标位置；
82.s2：aiv_plc：接收目标位置；发送目标位置给aiv；
83.s3：aiv：接收指令后移动到目标位置；到达目标位置后返回到达指令；
84.s4：aiv_plc：接收到达指令；把达到指令发送到主plc；
85.s5：主plc：接收到到达指令；发送取料位到达；
86.s6：aiv_plc：接收取料位到达；发送取料位到达信号已接收到指令；
87.s7：aiv：接收到取料位到达信号已接收到指令；发送取料开始指令；
88.s8：aiv_plc：接收到取料开始信号；输出io信号给机械手臂，机械手臂开始工作；
89.s9：机械手臂工作完了输出io信号；
90.s10：aiv_plc：接收到机械手臂工作完了的io信号；发送机械手臂工作完了信号；
91.s11：主plc：接收到机械手臂工作完了信号；发送放料目标位置；
92.s12：aiv_plc：接收到放料目标位置；发送目标位置给aiv；
93.s13：aiv：接收到放料位置信号并移动到放料位置；发送放料位置已达到；
94.s14：aiv_plc：接收到放料位置已达到；发送放料位置已达到；
95.s15：主plc：接收到放料位置已达到；发送放料开始指令；
96.s16：aiv_plc：接收到放料开始指令；发送放料开始io信号给机械手臂；
97.s17：机械手臂开始工作，工作完了后输出io信号；
98.s18：aiv_plc：接收到机械手臂放料完了信号；发送机械手臂工作完了信号；
99.s19：主plc：接收到放料完了信号；
100.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
101.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。