AGV方案.docx

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AGV方案

AGV输送系统

技术方案

1.1总体方案

1.1.1AGV技术简介

瑞典NDC公司成立于1962年，在欧洲被称为“自控之王”，NDC公司采用合作伙伴的商业模式，NDC的核心能力在于研发，为合作伙伴提供先进的AGV控制系统、导引系统与开发软件，AGV的设计、制造、安装以及市场开发等工作由合作伙伴来完成。

目前，全球顶尖的50家AGV供应商均在其车辆中采用了NDC公司的AGV控制系统，它的AGV系列产品行销全球，目前，世界上采用NDC公司控制技术的15000台套AGV在运行，NDC公司的激光、磁导引技术居世界领先水平，在激光、磁导引AGV领域占据全世界市场80%的份额。

通过对国外技术的引进吸收及消化，目前我们已经掌握了AGV系统的整套技术，并在该技术基础上进行了集成创新，“激光导引自动运输车”获国家实用新型专利一项（专利号：

ZL200520018837.5）；AL16型激光导引AGV通过国家工程机械质量监督检验中心的型式试验（试验编号：

GGJ2008.MY25.01.1908）；“MTDAGV自动调度系统V7.6”获中华人民共和国国家版权局计算机软件著作权登记证书

1.1.2AGV输送系统构成

AGV输送系统由AGV单车、AGV控制系统、AGV充电系统、其他辅助器材组成。

其中AGV控制系统主要由AGV管理监控计算机、NT8000、CWay8、AGV自动调度软件等软件以及无线AP、定位反光板、综合布线等组成。

AGV管理监控计算机通过工业以太网络与库物流管理系统计算机进行通信。

AGV管理监控计算机与AGV小车通过无线局域网WLAN进行通讯。

系统结构示意图如下图所示：

AGV输送系统结构示意图

1.1.3AGV系统输送方案

1.货物出库输送

操作人员在呼叫终端呼叫所需托盘，物流管理系统自动从立体库调出相应的托盘，由出库输送系统送至规定的AGV取货站台。

库物流管理系统向AGV监控管理计算机发送取货请求。

AGV监控管理计算机根据请求调度距离最近、空闲的AGV小车到对应取货站台，取走货物托盘、送至指定的站台。

完成货物出库输送。

2.余料返回输送

操作人员在呼叫终端呼叫余料托盘回库。

物流管理系统向AGV监控管理计算机发送取余料托盘请求。

AGV监控管理计算机根据请求调度距离最近、刚卸完货的AGV小车到对应取货站台，取走余料托盘、送至余料托盘回收站台。

完成余料托盘回收输送。

此任务通过调度优化被复合在出库的任务中。

3.空托盘回收输送

操作人员将空托盘码垛放在空托盘站台，在呼叫终端呼叫空托盘回库。

物流管理系统向AGV监控管理计算机发送取空托盘请求。

AGV监控管理计算机根据请求调度距离最近、刚卸完货的AGV小车到对应取货站台，取走空托盘、送至空托盘回收站台。

完成空托盘回收输送。

此任务通过调度优化被复合在出库的任务中。

1.2

方案特点及分项技术描述

本系统总体分为：

1.AGV控制系统；2.AGV单车；3.AGV充电系统；4.电池；5.其他辅助器件。

本系统最突出的特点如下：

采用德国永恒力ERC212叉车作为AGV车体，坚固、美观、耐用、高效；车体具有电池箱侧开门设计，方便电池维护；

AGV系统使用激光导航控制方式，系统采用瑞典NDC公司最新的NDC8控制系统，采用无线局域网通讯方式调度AGV小车；

AL16型激光导引AGV通过国家工程机械质量监督检验中心的型式试验（试验编号：

GGJ2008.MY25.01.1908）；

使用最新版本自主开发的“MTDAGV自动调度系统V7.6”；此软件获中华人民共和国国家版权局计算机软件著作权登记证书（登记号：

2009SRBJ1509）；该软件具有AGV运行信息记录和定时维护提示功能；

两级随动电缆拖链设计，保护货叉升降过程中随动电缆的安全；

机科发展科技股份有限公司与太行佳信联合研制的镍镉快充专用智能充电机，保证AGV系统稳定运行；

采用德国SICK公司的激光安全检测装置S3000，实现四区域安全检测，提升AGV安全性能、提高AGV运行效率；

优化的路线设计方案，提高AGV系统的输送效率

1.2.1AGV单车

AL12型激光导引AGV

AL12

型激光导引AGV是机科发展科技股份有限公司应用最广的标准叉式AGV产品。

AL12单车由车体、车载控制器、行走和转向驱动单元、激光定位扫描器、激光安全保护装置、传感器等构成。

其中AGV车体采用德国原装进口的永恒力ERC212叉车；车载控制器、驱动单元、激光定位使用DanaherMotionNDC82.0系统，激光安全保护装置采用德国SICK的S3000。

AL12

型“激光导引自动运输车”2006年7月获国家实用新型专利一项（专利号：

ZL200520018837.5）

AL12

型激光导引AGV通过国家工程机械质量监督检验中心的型式试验（试验编号：

AL12外观

实车外观图（用于国内某烟厂）

外形结构图

AL12单机技术参数

项目

技术参数

生产国别及厂商

中国机科发展

型号规格

AL12

移载方式

落地后叉式

车体类型

德国永恒力ERC212

车体外形（L×W×H）（mm）

2216×800×2170

最大外延（L×W×H）（mm）

2490×800×2170

前后轮距（mm）

1357mm

车体质量（kg）不含蓄电池

822Kg

车体质量（kg）含蓄电池

1052KG

搬运货物质量（Kg）

1200Kg

载重/自重（比例）

2:

1

提升方式（液压或电动）

液压永恒力ERC212

原车自带

提升高度（mm）

0～1500mm

提升速度

（m/min）

空载

21.6m/min

实载

11.4m/min

驱动方式及转向方式

前轮驱动兼转向

制动方式

电磁抱闸

行走速度

（m/min）

空载前进

0～72m/min

空载后退

0～18m/min

空载转弯

36m/min

加速度

0.5m/s2

荷载前进

0～72m/min

荷载后退

0～18m/min

荷载转弯

36m/min

行走功能

前进

√

后退

√

转弯

√

行走电机

电机型式

直流24V

功率（kw）

2KW

制动方式

减速电机

电磁制动

√

行走精度

（mm）

直行左右摆差

±5mm

转弯左右摆差

±5mm

分线左右摆差

±5mm

停止精度

（mm）

满载高速制动距离

1500mm

满载减速停车

±5mm

最小回转半径（mm）

1850mm

地隙高度（mm）

50mm

导引方式

激光

通信方式

通讯频率

2.4GHz

传输速度

54Mbit/s

发射功率

100mW

有效区域半径

100M

激光器

参数

激光器型号

LaserScanner5

激光类型

GaAs

激光波长

808±10nm

激光直径

3mm

频率

1mrad

输出功率

4mW

扫描转速

6rps

防护等级

IP65

电源电压

24VDC

安全装置（注明安装位置：

如机头及左右机身、机头扫地安全环、货叉端部等）

障碍物探测

激光机头部位

红外障碍物探测

光电货叉端部

微动传感器

微动开关

货叉端部

应力传感器

急停（危急）开关

机头上部

货位检测装置

货叉端部

其他装置

机头接触式安全环

提升装置

货叉

电池参数

电池类型

四川长虹

镍镉GNC200

电池容量

200AH

充电方式

在线快充

充、放电时间比

1:

10

单次充电时间

10min

单次充电持续工作时间

50min

充放电次数

不少于16000次

是否需要维护

定期进行保养充电、加注去离子水

使用寿命

3年

控制系统

控制系统

NDC82.0

手持控制器

MCD7

其他

VMC20、FSA

工作噪声,dB（A）

≤68dB（无警示声时）

主机颜色

黄/黑双色

AGV车体

AGV车体是输送的最终执行设备，它的机械和电气性能直接关系到AGV输送系统的最终性能；同时性能优秀的AGV车体将最大限度的降低日常维护的工作量、增加AGV系统的使用寿命。

因此我们选择德国永恒力叉车作为我们在高举升叉式AGV方面的长期合作伙伴，本项目中我们的AL12型激光导引AGV采用ERC212叉车作为车体。

永恒力叉车介绍

永恒力叉车的优势

作为工业产品尤其是物流用设备，销量最大的肯定是性价比最好的产品。

永恒力产品经过五十余年的不断改进，率先采用了交流控制技术（ACMOTOR&CONTROL）、CANBUS、MILTI-PILOT、CURVECONTROL等系统，至今这些技术在全球叉车行业都保持领先地位。

从而保证了永恒力叉车拥有性能先进、质量可靠、维护成本低等优势，为广大永恒力叉车用户节省了大量的成本。

全世界销量排名第三

电动叉车销量排名第一

2007永恒力电动车占欧洲市场份额约36%

2007中国市场：

电动叉车年度销量第二名，在部分车型上――室内窄通道VNA车型，市场占有率达到53％

永恒力叉车专注于电动叉车的开发和制造，拥有从水平搬运叉车、托盘堆垛叉车、前移叉车、电动平衡重叉车、拣选车、窄巷道叉车等600余种型号。

长达55年的丰富经验。

其中：

（以下市场占有率均为欧美市场）

前移式叉车，永恒力占有率第一，为29.92%；

电动平衡重式叉车，永恒力占有率第一，为31.34%；

电动搬运及堆垛叉车，永恒力占有率第一，为36.36%；

窄通道VNA叉车，永恒力占有率第一，为31.32%；

与林德叉车的对比

德国林德LINDE叉车同样是世界著名的叉车品牌，它的产品同样遍布世界，选择永恒力或是林德作为我公司叉式AGV的车体时我们也做了很多对比分析工作。

林德叉车现已被高盛投资集团收购，目前已更名为KION（凯傲），旗下共有LINDE、STILL、OM三个品牌.工厂分布较为分散：

德国、英国、法国、意大利、中国。

从品牌来讲：

LINDE本身主要是生产内燃叉车，电动叉车来源较为复杂。

电动搬运堆垛叉车主要为法国Fenwich，前移式叉车及部分平衡重式叉车由英国Lanxing生产。

目前林德在中国销售的绝大部分车型主要为厦门生产。

就永恒力ERC车型而言,林德相对应车型为L14/16AP，叉车其中一部分为法国Fenwick生产、门架为中国境内生产；永恒力叉车为德国原装产品.

永恒力电动叉车ERC与林德L14/A6AP车型比较

　项目

永恒力

整车制造工艺与技术水平

80年代水平，目前只在亚洲进行销售,欧洲主力销售车型为EGV

与欧洲同步生产，技术水平在同行业中处于领先地位

门架

国内优质钢材制造

德国本土优质钢材生产

货叉

一般为河北嘉海制造

德国本土优质钢材生产

液压系统

管线及密封件为国内东山制造

德国原装进口

结构

单一平衡轮设计

Pro-trac设计,保证叉车在过弯及行驶在不平坦路面时也能保证最佳的稳定性.

转向

电子转向

电子转向

特殊车体设计

电池箱侧开门设计

为了方便AGV电池的日常维护，我们选择的永恒力ERC216叉车车体在德国制造是出厂前按我们的设计要求订制了电池箱侧开门功能。

叉车电池箱底部设有滑轮和锁止机构，打开电池箱门、松开锁止机构，就可方便的将电池抽出进行检查维护。

两级随动电缆拖链设计

在货叉升降机构中，设计了两级随动电缆拖链。

AGV小车每天要完成几百次货叉升降动作，随动电缆拖链可以有效的保护货叉随动电缆的安全，有效减少AGV因线缆损伤产生的故障。

AGV车载控制系统

AGV车载控制系统采用DanaherMotion公司最新的NDC82.0车载控制系统。

车载控制系统用于实现对AGV单车的运动控制、并通过无线WLAN与AGV管理监控计算机进行信息互通、接受AGV管理监控计算发出的调度指令、反馈AGV单车的状态信息。

AGV车载控制系统结构

车载控制系统核心部件

AGV车载控制系统的核心部件采用DanaherMotion公司最新的NDC82.0版控制部件，部件全部为瑞典进口产品。

AGV车载控制器VMC500

AGV车载控制VMC500系统负责AGV的导引、路径选择、小车行走、装卸操作等功能。

最新版本的NDC82.0车载控制器VMC500，遵循工业控制的国际编程标准IEC61131，在解决小车一系列数据传递与处理等方面具有更强的功能；

其中，车载控制器它是车载控制系统的核心，主要执行以下的功能：

○从车载操作面板上发送命令时，进行AGV路径的选择；

○导航和导引的信息处理；

○用户定义的各种可编程逻辑控制程序，如对模拟、数字信号的处理、取货、卸货的操作等；

○车载或远程的设备通过通讯进行AGV的状态和有关事件的监控和报告；

激光导航扫描器LaserScanner

激光扫描器的主要功能是发射和接收激光的光束，并计算出AGV小车到反射板的方位。

当它侦测到方位时，就将此信息传送到车载控制器中。

此外。

扫描器还检测自己的状态，将任何检测到的错误都报告给车载控制器。

它的工作原理是当扫描器工作时，激光经旋转镜面机构向外发射，当扫描到反光板时，反射光经光电接收器件处理作为检测信号，启动数据采集程序读取旋转机构的编码器的数据（目标的测量角度值）。

手动控制器（MCD7+）

AGV小车具有手动、本地自动、在线自动三种工作模式，手动控制器是手动控制AGV小车的装置，当小车有了故障需要进行维修时可以将小车打到手动模式，手动控制器（MCD7+）的LCD可显示控制模式、参数、错误诊断信息等。

车载操作面板（OPT10）

它的作用是提供了访问车载控制器内部信息的接口途径。

通过它可查看车载控制器应用程序中变量参数的状态信息。

FSA伺服驱动控制器

NDC原装FSA伺服驱动控制器，用于控制驱动、转向电机的运行，确保驱动稳定。

AGV车载安全防护系统

激光安全保护装置S3000

在每台AL16机头部位安装了德国SICK公司的激光安全检测装置S3000。

S3000分为二级安全监测，将监测区域分为减速区和停止区。

当障碍物进入减速区时，AGV小车以预先设定好的速度减速运行；当障碍物进入停止区时，AGV小车立即停止。

因此，具有在AGV小车运行前方0-5m内的障碍物探测功能，具体的减速区和停止区监测区域范围及形状可根据实际要求，由软件灵活地进行变更。

通常减速区为2米，停止区为1米。

S3000还可设置4组不同的监测区域，可根据具体的运行路线进行改变。

接触式安全环

为了最大限度的保护工作人员、AGV及其他机器设备，我们在每台AGV车的前端设置了二级安全保护装置——接触式安全环。

万一出现S3000失灵或障碍物较低情况，当物体接触车体前的接触式安全环时，内置的微动开关会立即触发AGV紧急停车。

当接触式安全环被释放且故障排除后，AGV才被允许继续运行。

报警、提示装置

状态提示：

AGV小车处于自动运行状态时，显示灯亮，AGV小车处于手动运行状态时，显示灯灭。

运行提示：

AGV小车在运行及货物操作过程中，报警装置产生相应的声光提示信息。

后退提示：

AGV小车处于后退运行状态时，声光提示信息。

异常停车报警：

当AGV小车异常停车时，警示灯亮，报警器发出报警信息。

左转、右转指示灯：

用来显示AGV小车的左转和右转方向。

声光警告装置：

AGV小车在近距离行车和经过门时，有声光提示。

急停装置

AGV小车在车体上设有急停按钮。

急停按钮位于车身上便于识别、操作的位置，通过“手按”等简单的操作就可实现紧急停止的功能。

紧急停车后，操作人员解决完毕异常状况后，释放急停按钮，表示AGV小车的故障已解除，AGV小车可接着起动运行。

此外，具有手动控制功能，在异常状况下，操作人员可以忽略某些异常，通过手动操作AGV小车。

其它安全保护装置

AGV车的两只货叉装有光电安全装置和接触式安全探须，负责AGV后退时的安全保护。

状态监视装置

AGV车体上配备有车载操作面板，可监视AGV小车的内部运行状态信息，当AGV小车发生异常时，能够显示AGV小车的错误状态信息码。

另一方面，AGV系统监控机也实时地显示AGV系统的异常错误信息。

AGV小车操作模式

AGV小车控制分为手动、本地自动、在线自动三种模式。

手动模式下AGV小车与AGV管理监控机脱离，通过车上手动控制器可实现对小车的独立操纵与控制。

本地自动模式下AGV小车，通过车上控制面板输入作业类型和站点地址，可实现AGV小车的自动运行。

在线自动状态模式下AGV小车完全由AGV管理监控机管理调度与控制。

AGV单车故障诊断

操作人员可以使用车上控制面板OPT10和笔记本电脑通过无线或有线网络，方便的获取AGV的故障信息，定义信息、事件信息等数据；对于较为严重的故障信息，还可获取“黑匣子”（BlackBox）文件，提供给我方或DanaherMotion公司专业人员解决；下面将一些常用的AGV故障状态描述如下：

（1）AGV故障状态描述及处理方法：

Step1、记录小车发生问题时Cway8对小车状态的提示；

Step2、记录小车OPT10上显示的提示信息，根据提示信息进一步分析小车问

题所在并解决。

以下为常用提示信息与相应解决办法：

1、PosUnknown-小车计算不出当前位置，首先观察小车周围反光板是否有被遮挡或脱落现象，或是在小车周围激光头高度范围内出现了以前没有的反光物，如果存在这种现象，需要去掉遮挡反光板的物体，或是清理周围的非反光板的反光物体，如果不能让小车重新找到自身位置，需要将小车手动开离当前区域到AGV运行主路上，小车会重新进入系统。

2、Outsidesafetyzone-小车偏离导航线的安全区，需要将小车重新上线。

3、AGV小车前进时正常，后退时AGV停止，则货叉前面有异物遮挡，需要清理货叉前面的异物，如果无异物，则可能货叉前面的光电传感器有误信号，需要清洁传感器。

Step3、如果通过以上措施问题还没有解决，在Cway8上查看是否有分配给该小车的任务执行到一半没有完成，如果有这种任务，需要在Cway8的任务列表中将该任务取消。

Step4、如果在手动状态下，AGV小车还是不能动作，则按小车硬件问题排查。

（2）其它需注意的事项：

1、保养充电的方法见AGV维护使用说明书；

2、长时间不使用AGV小车的时候，需要在AGV小车停靠在HOME站点后关闭小车并将小车电池连接线插头拔掉，并用塑料布蒙在小车上面，以防灰尘进入车体内部，当再次使用小车的时候，再将电池连接线插头插上。

3、操作AGV小车上线时应选择较宽敞的地方，尽量在AGV的行驶路线上上线。

4、经常对小车进行清洁维护，特别是传感器等部件，避免上面有大量灰尘遮挡。

1.2.2AGV控制系统

AGV控制系统功能

AGV控制系统是AGV输送系统的核心。

它包括AGV系统管理调度软件（NT8000），AGV路径规划软件、AGV监控软件（Cway8）、AGV调度接口软件（MTDAGV自动调度系统V7.6软件）以及所需的硬件AGV管理监控计算机等。

AGV控制系统用来完成AGV系统的路径规划设计、调度AGV执行输送任务、实时监控AGV系统运行、控制AGV自动充电、AGV系统的故障诊断以及对外数据交互功能等。

调度管理功能（NT8000的功能）

任务管理：

对库物流管理系统下达的任务根据时间先后和任务优先级进行管理。

车辆管理：

根据当前AGV小车的位置和状态，选择距任务缓冲区内任务目标点最近（含各路段加权值计算结果）的空闲车辆执行任务，每套系统可以同时控制和调度50台AGV小车同时进行工作。

交通管理：

对系统管辖内的所有AGV小车按所规划的运行路线实时地控制和管理。

AGV小车严格遵循所规划的路径行驶，并能相互让车，运行顺畅。

通讯管理：

通过有线局域网与库物流管理系统管理机通讯。

传递任务调度及执行情况的信息。

通过无线局域网络与各AGV小车保持通讯，指挥系统中各车辆的作业。

控制管理功能

检查系统中各台AGV小车执行任务命令的过程；

查询系统中各台AGV小车的状态信息；

查询系统中各台AGV小车交通管理信息及各点、线段的占用信息；

查询数据采集系统的信号；

解决多台AGV小车的堵塞；

检测系统中各部分之间的通讯状况；

查询AGV小车中途停止信息。

图形监控功能（Cway8的功能）

全动态实时显示AGV系统中各台AGV小车的工作位置及运行状态，常用的状态包括正常状态、等待充电、充电需求、手动状态、急停状态、路径堵塞、小车丢失、小车停止等。

并显示各作业点、充电点的占用信息；

可建立对图形监控有不同操作权限的用户和用户组；

报告AGV系统出现的各种故障，产生事件日志等报表；

可根据要求缩放监控界面图形；

查看和设置数据采集系统的输入和输出状态；

查看任务命令缓冲区中的任务命令列表，查看AGV小车具体的装、卸纸卷地点。

任务命令列表会根据收到的状态信息不断更新，可根据要求删除某一项任务命令或改变任务的某些参数；

查看AGV小车的车载控制器的状态，跟踪指定的AGV小车，取消不在系统中的AGV小车，释放多台AGV小车之间的堵塞；

系统具有事件管理功能。

可报告各类异常事件，包括AGV小车等待充电时间过长；车辆阻塞时间过长；任务被取消；装、卸货站台号无效或错误等。

可利用事件过滤器，只显示所需查询的事件类型或时间段内发生的事件；

可通过图形监控界面直接下达任务（应急用）。

变更路径功能

能够根据用户要求快速变更AGV小车运行的路径及设定，包括运行路径和取卸货站台位置点的移动、修改、增删、站台设置的修改等。

AGV管理监控计算机

AGV管理监控计算机是AGV地面控制系统的核心，它主要运行NT8000、Cway8、Beckhoff远程IO控制软件及MTDAGV自动调度系统V7.6软件等，上述每个软件的功能在各自的部分都有介绍。

AGV管理监控计算机通过与其它设备的联网达到了数据通讯的功能。

AGV管理监控计算机主要参数：

处理器

英特尔®酷睿™2双核处理器E7400（CORE2DUO2.8G3M缓存）

操作系统

正版  WindowsXPProSP2简体中文版操作系统

硬盘

320G

内存

2GDDRII800

主板

G41

显示器

22寸宽屏液晶

显示卡

HD3470256M64BDP

光驱

SATADVDRW

网卡

集成千兆网卡

键盘

防水功能键盘

鼠标

USB光电鼠标

电源

110V220V280W电源

服务政策

TC主机保三年上门，门到桌安装验机，一键恢复

AGV自动调度软件

AGV自动调度软件是实现在工厂物流系统中自动智能调度AGV小车去执行搬运任务的功能，针对不同工厂的搬运工艺执行不同的作业任务。

我们使用最新版本自主开发的“MTDAGV自动调度系统V7.6”作为AGV自动调度系统的调度软件，此软件获中华人民共和国国家版权局计算机软件著作权登记证书（登记号：

2009SRBJ1509）。

AGV自动调度系统根据呼叫终端的请求产生的作业任务，根据一定的规则自动智能调度AGV小车执行相应取货位置入口点，进行和物流管理机自动或手动交互后进行取货操作，