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如何用西門子PLC搭建一個完整AGV控制系統(tǒng)?

更新時間:2024-07-31      瀏覽次數(shù):1336

1. 車載控制器

1.1 車載控制器的類型

??車載控制器是控制系統(tǒng)乃至整個 AGV 的核心,那么應該選擇哪種控制器呢?根據(jù)筆者的經驗,從硬件角度看,AGV采用的車載控制器基本分為以下三種:

1. PLC:代表產品例如西門子公司的 S7-1200和1500系列,使用 AGV 廠家有佳順、嘉騰。PLC 以穩(wěn)定性好、可靠性高著稱,但是它的長項是邏輯控制,一般只能做簡單的運動控制。西門子 PLC 的價格大概在2000元~12000元左右。

2. 工控機:代表產品例如倍福公司的 CX5130,使用廠家有昆船、羅伯特木牛流馬。工控機其實就是一臺電腦,只不過經過精心的設計使其具有很強的抗干擾能力,可以用于振動、電磁輻射等惡劣的工業(yè)環(huán)境。工控機結構緊湊、體積小巧,其可以運行通用的操作系統(tǒng),比如 Windows、Linux。以倍福為例,安裝它的 TwinCAT 控制軟件后,會在 Windows 操作系統(tǒng)中插入實時內核,將電腦變成適合工業(yè)場合的實時控制系統(tǒng)。倍福工控機的售價大概在5000到30000元左右。

3. 單片機:代表產品例如 STM32,使用廠家有海通、機科。相比前兩者,單片機的價格低廉,加上外圍器件成本最多也不過千元左右。使用單片機的一個缺點是,如果要做成成熟的產品,你需要花費很多精力設計外部電路以及各種底層算法。軟件開發(fā)環(huán)境可能會差一些。

上面的分類并不意味著三者是涇渭分明的,例如 PLC 的核心芯片可能就是一個單片機;而工控機的編程語言很可能就采用了 PLC 領域使用的梯形圖、ST等語言;單片機上面也可以裝載操作系統(tǒng),從而形成一個完整的控制器。所以,雖然它們各有自己適用的領域,但是相互之間也會取長補短,演變成你中有我我中有你的局面。

??當然,現(xiàn)在市場上有專門的AGV控制器,例如美國NDC的CVC600,瑞士BlueBotics的ANT、浙江科聰智能的 MRC5000,上海仙知機器人的SRC。與通用的工業(yè)運動控制器或PLC相比,這類控制器集成了成熟的導航和運動控制算法,為用戶省去很多工作,而且其穩(wěn)定性和防護等級更高,但其價格也較高(2萬~6萬元)。

1.2 西門子 S7-1200 PLC

我選擇西門子的 S7-1215C 型 PLC 作為 AGV 的車載控制器(以后簡稱為S1200),如下圖所示。由于西門子的產品型號非常豐富,各個型號在接口種類、性能等方面有細微的差別,在購買時為了準確描述具體是哪個型號,最好使用訂貨號。西門子每種產品都有一個的訂貨號,在采購時只需要提供這個編號即可。在西門子的編程軟件中也可根據(jù)訂貨號查找對應的型號。當然,使用西門子的產品也有一些缺點,比如它的PLC是通用產品,并不是針對車輛控制而專門設計的。淘寶上一個100元的ARM開發(fā)板都具有RS485、CAN、以太網接口,而西門子卻要為此付出昂貴的代價,西門子的產品開放性非常差。所以,以后的AGV會逐步淘汰西門子的產品。


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