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工位1:配件A沒有了,需要呼叫AGV…… 工位2:配件B即將用完,需要送料…… 工位3:配件C庫存不多,需要補充…… …… 只需輕輕按下工位上的呼叫盒按鈕,即可呼叫倉庫發(fā)放物料,倉庫接收到信息,裝備相應(yīng)的物料,即可啟動上料待命點的AGV,操作簡單,快捷方便。 " />
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1. 調(diào)度系統(tǒng)的主工作界面:
上圖是調(diào)度系統(tǒng)的一個應(yīng)用實例。
圖中紅色的圓形圖標(biāo),是正在運行的AGV小車,用箭頭表示AGV的運行方向。
黃色的圖標(biāo)表示“上料點”,上料點負責(zé)向全車間共計61個工位運送物料;
工位用紅色的字母T和后面的數(shù)字組成。
2. 調(diào)度系統(tǒng)的主要功能:
當(dāng)某個工位需要原材料時,通過“工位呼叫器”向上料區(qū)提出用料申請,在提申請時,可以同時指定所需材料的規(guī)格、型號以及數(shù)量。
上料區(qū)配備有“上料區(qū)呼叫器”,負責(zé)接收工位發(fā)來的物料申請。上料區(qū)接到工位的申請后,開始根據(jù)物料清單備料,同時把調(diào)車請求轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)度系統(tǒng)。
調(diào)度系統(tǒng)接到申請后,根據(jù)道路是否擁堵、是否有AGV在上料區(qū)待命等信息,就近選擇一輛AGV來執(zhí)行運輸任務(wù),調(diào)度系統(tǒng)會為AGV規(guī)劃路徑,并且把路徑發(fā)送給AGV。
AGV接收到調(diào)度系統(tǒng)的指令后,行駛到上料區(qū)的待命點,把已經(jīng)備好的材料運送到指定的工位,并且在回程時,把空料車拉回。
AGV在經(jīng)過某些交叉路口時,可能會與其它AGV發(fā)生碰撞,這是調(diào)度系統(tǒng)的另一個任務(wù),即對所有的AGV實施交通管制。當(dāng)兩輛AGV在某個路口有可能發(fā)生碰撞時,調(diào)度系統(tǒng)發(fā)出指令,讓其中的一輛停車讓行,確保運行的安全流暢。
調(diào)度系統(tǒng)每隔5分鐘檢查一次AGV的電量以及運行狀態(tài),當(dāng)某AGV電量低于預(yù)設(shè)的閾值時,就會調(diào)度它去充電。不過調(diào)度系統(tǒng)不會在AGV運行的中途就發(fā)指令給它,因為這時AGV一般都拉著料車。當(dāng)AGV抵達上料區(qū)待命點之后(AGV已經(jīng)卸下了料車),才調(diào)它去充電。
AGV開始充電之后,如果有“緊急”的運輸任務(wù),而上料區(qū)此時又沒有其它的AGV可用,調(diào)度系統(tǒng)這時中斷AGV的充電,調(diào)它去執(zhí)行緊急任務(wù),任務(wù)完成之后再重新開始充電。
當(dāng)AGV的電量達到90%調(diào)度系統(tǒng)就會把它召回。
由于調(diào)度系統(tǒng)的任務(wù)管理功能,使用的是開放模式,因此可以和用戶的生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)進行一定程度的嵌合。
調(diào)度系統(tǒng)可以通過多種方法與用戶的生產(chǎn)管理軟件建立連接,可以通過辨識生產(chǎn)管理系統(tǒng)的一些特征值,來生成物料運輸任務(wù)。并且可以在AGV完成某些任務(wù)之后,把AGV的位置和狀態(tài)報告給用戶的生產(chǎn)管理系統(tǒng),例如當(dāng)AGV到達某個位置、當(dāng)AGV完成了某項任務(wù)時,可以向生產(chǎn)管理軟件發(fā)送信號,這些都是由調(diào)度系統(tǒng)自動完成的。
3. 系統(tǒng)菜單的各個模塊
系統(tǒng)菜單中最主要的內(nèi)容就是監(jiān)視調(diào)度系統(tǒng)和AGV的運行狀態(tài):
l 網(wǎng)絡(luò)連接:就是調(diào)度服務(wù)器和AGV、呼叫器之間的通訊;
l 車輛信息:報告AGV所在的位置、狀態(tài)、運行速度、電量等信息
l 參數(shù)設(shè)置:調(diào)度系統(tǒng)運行時的重要參數(shù)、上料點定義、充電機定義等;
l 任務(wù)順序:正常情況下,調(diào)度服務(wù)器按接到任務(wù)的時間順序來決定任務(wù)執(zhí)行的次序,但如果需要進行調(diào)整,比如刪除某個任務(wù),或者把摸個任務(wù)提前執(zhí)行,就需要用到這個功能;
l 系統(tǒng)消息:在系統(tǒng)運行中,每一輛AGV都把自己的特征值包裝成消息拋出,AGV的狀態(tài)值大多數(shù)都是瞬時值,比如隨著AGV的運動,它不停的拋出消息,它只管拋出,至于這個消息調(diào)度系統(tǒng)有沒有收到,怎么利用,AGV并不關(guān)心,它只需要接受調(diào)度系統(tǒng)發(fā)出的啟動、停車,以及執(zhí)行任務(wù)要走的路徑就可以了,消息的管理是由調(diào)度系統(tǒng)來完成的;
l 交叉路口:對AGV進行交通管制;
l 充電管理:手動充電管理,調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)部有一個自動充電的機制,但如果操作者希望手動接管,就可以使用這個功能。
4. 系統(tǒng)組成:
本系統(tǒng)一般由調(diào)度系統(tǒng)軟件、AGV、上料點呼叫器、工位呼叫器組成。
安裝使用的位置:
調(diào)度系統(tǒng)軟件,安裝在調(diào)度服務(wù)器上;
上料點呼叫器,安裝在平板電腦,每個上料點配備一臺;
工位呼叫器,安裝在平板電腦上,每個工位配備一臺;
AGV驅(qū)動軟件,系統(tǒng)約定,AGV的編號從01開始,至49結(jié)束,可以管理50臺AGV。
如上圖所示,一般情況下,運輸任務(wù)總是由工位發(fā)起,工位的操作員通過工位呼叫器,把工位需要的原材料的種類、規(guī)格、數(shù)量等信息,經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)傳遞給上料點呼叫器。
上料點接到工位的申請之后,發(fā)料人員根據(jù)材料清單為工位備料(把原材料裝到料車上),同時把這個運輸任務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)度服務(wù)器。
調(diào)度服務(wù)器根據(jù)上料點和工位的位置,設(shè)計出一條最優(yōu)的路線,然后就近選擇一輛距離上料點最近的AGV,并且把設(shè)計好的路線發(fā)給AGV。
AGV接到調(diào)度系統(tǒng)發(fā)來的路線,一步一步執(zhí)行,把貨物運送到工位。當(dāng)AGV完成了任務(wù),向調(diào)度服務(wù)器發(fā)送一條任務(wù)完成的消息,服務(wù)器接到消息,向工位呼叫器發(fā)送確認消息,至此,一次運輸任務(wù)完成。
這是比較典型的AGV系統(tǒng)的應(yīng)用。但是我們很容易就會發(fā)現(xiàn)這個系統(tǒng)的不足,即AGV運輸系統(tǒng)和用戶的生產(chǎn)管理體系是脫節(jié)的,除了AGV可以自動運行,不需要人工開動之外,其它環(huán)節(jié)仍需人工操作。
要克服這個缺點,就需要AGV運輸系統(tǒng)和用戶的生產(chǎn)過程進行嵌合,具體的方法見下一條的介紹。
5. 調(diào)度系統(tǒng)和用戶生產(chǎn)管理系統(tǒng)的對接方式
AGV運輸系統(tǒng)的主要功能,就是把原材料從某個點運輸?shù)搅硗庖粋€點,或者是把生產(chǎn)的半成品從一個工位運輸?shù)搅硪还の?,再或者把成品從工位運輸?shù)絺}庫儲存。
在具有MES、ERP、WMS等生產(chǎn)管理系統(tǒng)的單位,可以通過SQL Server數(shù)據(jù)庫和AGV運輸系統(tǒng)進行橋接,例如下面這個數(shù)據(jù)表,生產(chǎn)管理系統(tǒng)把需求寫到這個數(shù)據(jù)表中,然后調(diào)度系統(tǒng)從這個表里讀取任務(wù)。
序號 | 字段名 | 類型長度 | 說明 |
1 | TaskID | int | 任務(wù)編號 (WMS寫) |
2 | StartStation | nvarchar(10) | 起始站臺編號 (WMS寫) |
3 | EndStation | nvarchar(10) | 目的站臺編號 (WMS寫) |
4 | CreateTime | datetime | 任務(wù)創(chuàng)建時間 (WMS寫) |
5 | TaskState | Int | 任務(wù)狀態(tài) 0未執(zhí)行,1執(zhí)行中,2完成 (WMS生成任務(wù)寫0,AGV系統(tǒng)在任務(wù)開始執(zhí)行寫1,執(zhí)行完成寫2) |
6 | AGVNum | Int | 執(zhí)行此任務(wù)的AGV編號 (AGV系統(tǒng)寫) |
7 | StartTime | datetime | 任務(wù)開始執(zhí)行時間 (AGV系統(tǒng)開始執(zhí)行時寫) |
8 | FinishTime | datetime | 任務(wù)執(zhí)行完成時間 (AGV系統(tǒng)任務(wù)完成時寫) |
和用戶的生產(chǎn)管理系統(tǒng)對接的另一種,就是由調(diào)度系統(tǒng)去讀取生產(chǎn)管理系統(tǒng)的某些特征值,然后根據(jù)這些特征值進行組合,進而生成AGV運輸系統(tǒng)的運輸任務(wù)。
見下面的一個實例:
當(dāng)然這些關(guān)鍵結(jié)點的選取、組合、判斷等,必須有用戶生產(chǎn)管理人員的配合,我們獨自是無法完成的。
與用戶生產(chǎn)管理系統(tǒng)的連接方式有:
SQL Server數(shù)據(jù)庫橋接
SCADA WebAPI (用戶的SCADA系統(tǒng)類似于一個網(wǎng)站,以AJAX規(guī)范POST數(shù)據(jù)包)
TCP無線網(wǎng)絡(luò)(Socket)