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AGV流水线控制系统的设计与开发
| 论文题名： | AGV流水线控制系统的设计与开发 |
| 关键词： | 汽车前仪表舱;装配生产线;柔性制造系统;自动导航小车;数据交互 |
| 摘要： | 随着制造业改革的进程，越来越多的传统生产线开始向自动化生产线转型。从传统的皮带式人工作业流水线发展到各生产设备实现单机自动化，如今，现代化的生产线正与工业机器人以及上位机控制管理系统相结合，向着整体自动化、柔性化以及智能化的方向发展，我们将这类生产线称为柔性制造系统（Flexible Manufacture System，简称FMS）。FMS是由自动化加工设备、上位机控制管理系统以及自动化物流系统构成的一个整体，包含了产品从原料加工到成品储存的各个工艺环节，而自动化物流系统是其中极为重要的一环。自动导航小车(Automated Guided Vehicle)（简称AGV），作为FMS中物流运输的首选，已经在当前的智能化工厂中占据了不可或缺的一席之地。 本文针对汽车前仪表舱装配生产线的改造项目，利用AGV及可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）以及上位机软件控制技术，配合现场的工位控制、制造执行系统(Manufacturing Execution System，简称MES）建立了一套小型的FMS。通过这个项目的设计对AGV在FMS中的一些实际应用方案作了详细的介绍。 从需求分析开始，对整个项目的现状、建设目的以及需要实现的功能做了深入的了解与分析。根据需求分析的结果，本文首先对项目做了总体方案的设计，并随后细化了硬件设计及软件设计，将整个控制系统的构建方案、设计原理及实现功能作了全面的阐述。在随后的章节中，本文就方案设计中的一些关键问题及其解决方案进行了说明，并通过现场实际测试与使用情况对设计进行了论证。 本文的主要的研究内容可归纳总结为数据通讯与逻辑分析。在数据通讯方面的研究主要包括了数据通讯的建立与通讯可靠性的研究。数据通讯建立研究的是AGV利用专用协议与工控机的进行数据交互的方法以及PLC利用FINS协议与工控机进行数据交互的方法，并在这两者的基础上提出了通过工控机协议转换实现PLC与AGV进行数据交互的方法。通讯可靠性研究则是针对AGV与工控机之间的无线连接可靠性及稳定性，通过系统对 AGV在线状态的监测报警与自动断线重连机制增加了两者之间无线网络连接的可靠性。在逻辑分析方面的研究主要包括AGV与工位的关系、AGV的控制以及工位间的协调。针对多辆AGV与多个工位的对应关系，本文采取了分时复用的思想，保证了同一时刻各工位对AGV控制的唯一性；而AGV的控制主要包含AGV启动、停止逻辑的判断以及AGV路径选择的研究；关于工位间的协调问题，本文提出了生产线可能存在的堆积问题并采用追击方式减少该问题对生产线的影响。最后，通过设计的实施与生产结果也对本设计的实用性作了一定的检验。 |
| 作者： | 许丹 |
| 专业： | 软件工程 |
| 导师： | 李健;黄建民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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