基于HTTP/SOCKET的AGV與自動(dòng)門通訊方法

高佳斌 廖綿琴 夏志華

摘 要：工廠廠區(qū)與倉(cāng)庫(kù)之間會(huì)安裝隔離裝置，常見(jiàn)的隔離裝置為自動(dòng)門，但自動(dòng)門是獨(dú)立個(gè)體存在，通常靠紅外傳感器和指紋開(kāi)關(guān)控制開(kāi)關(guān)門，自動(dòng)門系統(tǒng)沒(méi)有和第三方調(diào)度系統(tǒng)交互，當(dāng)AGV通過(guò)自動(dòng)門時(shí)由于高度不足或感應(yīng)不到位，阻擋在門外，嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生碰撞，形成物理障礙。文中方法是將AGV系統(tǒng)與自動(dòng)門系統(tǒng)打通，AGV在行進(jìn)過(guò)程中與自動(dòng)門通信，申請(qǐng)開(kāi)門動(dòng)作并在通過(guò)后申請(qǐng)關(guān)門動(dòng)作，將AGV調(diào)度系統(tǒng)與自動(dòng)門控制系統(tǒng)融合成一個(gè)整體，使控制調(diào)度更加穩(wěn)定可靠。

關(guān)鍵詞：AGV;自動(dòng)門;紅外傳感器;指紋開(kāi)關(guān);開(kāi)關(guān)控制;控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP368.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1302（2020）01-00-02

0 引 言

自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)器人（Automated Guided Vehicle，AGV）廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子生產(chǎn)制造行業(yè)，用于代替人工搬運(yùn)，常與倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)結(jié)合。自動(dòng)門作為區(qū)域之間的活動(dòng)通道，常見(jiàn)的觸發(fā)方式有紅外觸發(fā)方式與指紋識(shí)別觸發(fā)方式。AGV的行駛與路線規(guī)劃受遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)RCS系統(tǒng)管控，行駛的過(guò)程中遇到自動(dòng)門，由于AGV的高度與外觀人不同，無(wú)法通過(guò)紅外感應(yīng)或是指紋識(shí)別的方式申請(qǐng)打開(kāi)自動(dòng)門，室內(nèi)遇到自動(dòng)門時(shí)無(wú)法順利通行。

本文通過(guò)PLC的方案改造自動(dòng)門觸發(fā)線路，將自動(dòng)門納入U(xiǎn)MS（United Management System，攸信自主研發(fā)聯(lián)合管理系統(tǒng)，本文特指自動(dòng)門控制模塊）系統(tǒng)綜合控制。打通遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)（Remote Control System，RCS）與UMS系統(tǒng)完成AGV與自動(dòng)門的通行協(xié)調(diào)工作。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理

RCS是AGV控制系統(tǒng)，與UMS系統(tǒng)一起部署在云端服務(wù)器形成內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，兩者之間建立基于HTTP的API接口通信。自動(dòng)門服務(wù)部署于廠區(qū)內(nèi)網(wǎng)，控制廠區(qū)內(nèi)所有自動(dòng)門，同時(shí)與UMS系統(tǒng)互聯(lián)互通。每扇自動(dòng)門經(jīng)過(guò)控制電路改造，由PLC發(fā)出控制門的開(kāi)與關(guān)，并檢測(cè)是否完全打開(kāi)，PLC一端聯(lián)通自動(dòng)門服務(wù)，形成控制節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理如圖1所示。

1.1 AGV控制系統(tǒng)與自動(dòng)門控制系統(tǒng)編碼協(xié)議

AGV控制系統(tǒng)與自動(dòng)門控制系統(tǒng)編碼協(xié)議圖如圖2所示。

通過(guò)Notify TaskInfo接口，允許RCS系統(tǒng)向UMS系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)門與關(guān)門請(qǐng)求，當(dāng)UMS處理完一系列動(dòng)作后，結(jié)果應(yīng)答回RCS系統(tǒng)，若正常處理，則RCS將收到成功開(kāi)門應(yīng)答，轉(zhuǎn)而通知AGV按照既定路線行徑。也會(huì)存在異常情況，如請(qǐng)求超時(shí)、請(qǐng)求設(shè)備失敗等，需要由RCS重新發(fā)出請(qǐng)求申請(qǐng)動(dòng)作。

1.2 自動(dòng)門控制系統(tǒng)與PLC編碼協(xié)議

本系統(tǒng)支持串口通信與套接字通信。

串口通信設(shè)定：波特率9 600 b/s，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位奇偶校驗(yàn)位（無(wú)校驗(yàn)），1位停止位。

套接字方式：需要選用TCP，將PLC作為master，自動(dòng)門服務(wù)作為slave，發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，設(shè)定為阻塞類型。

串口通信如圖3所示。

格式說(shuō)明見(jiàn)表1所列。

如上述開(kāi)門申請(qǐng)，從UMS下達(dá)的指令為打開(kāi)編號(hào)104的自動(dòng)門，則編碼后的請(qǐng)求數(shù)據(jù)包為 0xAD 0x88 0x01 0x68 0x01 0x01 0x6C 0x03，應(yīng)答碼為0xAD 0x88 0x01 0x68 0x01 0x03 0x6E 0x03。

1.3 PLC與自動(dòng)門電路連接

PLC與自動(dòng)門電路連接如圖4所示。

PLC與自動(dòng)門控制電路共地，PLC的GPIO口與自動(dòng)門控制線連接，當(dāng)GPIO輸出低電平信號(hào)時(shí)，自動(dòng)門電機(jī)驅(qū)動(dòng)門緩慢打開(kāi)，直至完成開(kāi)門;當(dāng)GPIO輸出高電平信號(hào)時(shí)，自動(dòng)門電機(jī)驅(qū)動(dòng)門緩慢關(guān)閉，直至完成關(guān)門。

1.4 通信控制時(shí)序

通信控制時(shí)序如圖5所示。

當(dāng)AGV行徑到自動(dòng)門設(shè)定區(qū)域時(shí)，向RCS系統(tǒng)申請(qǐng)開(kāi)門，RCS系統(tǒng)將協(xié)議編碼后向UMS系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求，UMS解碼后將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到自動(dòng)門服務(wù)上申請(qǐng)控制指定PLC，最終由PLC控制自動(dòng)門打開(kāi)。

當(dāng)自動(dòng)門打開(kāi)完全時(shí)，會(huì)觸發(fā)光電開(kāi)關(guān)，PLC檢測(cè)到光電開(kāi)關(guān)被觸發(fā)，向自動(dòng)門服務(wù)發(fā)出開(kāi)門應(yīng)答，自動(dòng)門服務(wù)收到應(yīng)答后轉(zhuǎn)向UMS系統(tǒng)，最終UMS系統(tǒng)通過(guò)接口回執(zhí)給RCS系統(tǒng)，RCS系統(tǒng)通知小車可以行徑。

PLC與自動(dòng)門的運(yùn)行過(guò)程如圖6所示。

2 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)本文設(shè)計(jì)能夠?qū)GV行徑路線中的“障礙”變成控制系統(tǒng)中的一部分，保證AGV在行徑過(guò)程中的穩(wěn)定性、安全性，有效地替代人工配送的同時(shí)，也不破壞廠區(qū)內(nèi)的安全設(shè)施。

參 考 文 獻(xiàn)

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