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臺達(dá)集團(tuán)

1　項目背景

隨著人力成本上升，以及用戶對產(chǎn)品需求層次的變化，現(xiàn)代制造業(yè)對生產(chǎn)自動化、物流自動化的要求日益提升。自動導(dǎo)引小車AGV具備適應(yīng)性好、柔性程度高、可靠性好等特征，可實現(xiàn)生產(chǎn)和搬運(yùn)功能的集成化和自動化，廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，是物流自動化中一種非常可靠的高效產(chǎn)品。

某快消品生產(chǎn)企業(yè)的加工車間內(nèi)，由12臺加工設(shè)備組成主要的連續(xù)生產(chǎn)線。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性和效率，該企業(yè)使用超過10臺的AGV進(jìn)行不同工位之間以及自動倉庫與工位間的物料搬運(yùn)作業(yè)，加速了整個生產(chǎn)的自動化進(jìn)程，使得生產(chǎn)更加的流暢。同時，這種方式也解決了人力搬運(yùn)的效率低下問題，真正實現(xiàn)了生產(chǎn)車間物流的自動化。

臺達(dá)為該生產(chǎn)車間全部AGV的行動控制提供了全套自動化解決方案。

2　臺達(dá)行走控制解決方案

在臺達(dá)的解決方案中，伺服驅(qū)動器ASDA-B2系列起到了非常重要的作用。在生產(chǎn)加工中，某臺加工設(shè)備發(fā)出需求信號，AGV到庫里找到該設(shè)備需要的物料，運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢茫庸ぴO(shè)備放下橋架，伸出托盤，AGV將物料放入托盤，機(jī)床托盤回收，進(jìn)行加工。由于加工設(shè)備和AGV的數(shù)量都在10臺以上，為了保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，要求AGV小車的行走路徑和位置必須十分精準(zhǔn)。臺達(dá)伺服驅(qū)動器ASDA-B2系列具有十分精準(zhǔn)的定位能力，同時其啟動快、穩(wěn)定性高，尤其在與臺達(dá)伺服電機(jī)ECMA-E2系列共同應(yīng)用在AGV上，之間的高契合性可以使得數(shù)量眾多AGV行走路徑和位置始終無偏差。

伺服驅(qū)動器ASDA-B2系列

而臺達(dá)解決方案中另外一個重要的核心產(chǎn)品就是可編程控制器（PLC）DVP12SE11T，其與伺服驅(qū)動器之間采用MODBUS進(jìn)行通訊，確保調(diào)度命令信息可以準(zhǔn)確、實時地執(zhí)行。當(dāng)然，通訊方式也可以使用臺達(dá)的DMCNET總線，其效果同樣顯著。

此外，DVP12SE11T擔(dān)負(fù)著AGV氣動、液壓等裝置的控制作用，這也是AGV和外部設(shè)備物料交接的重要組成部分。

臺達(dá)解決方案還包括AGV的行走調(diào)度與監(jiān)控。由于該生產(chǎn)線的物流系統(tǒng)是由多臺加工設(shè)備和多臺AGV組成，為保證產(chǎn)品物料到達(dá)的及時性，加工設(shè)備不能太長時間等候，對系統(tǒng)的實時監(jiān)控、快速調(diào)度有很高的要求。臺達(dá)的解決方式是在工業(yè)平板電腦DIAVH-PPC153100上運(yùn)行DIAView SCADA組態(tài)軟件進(jìn)行上位監(jiān)控與調(diào)度。臺達(dá)DIAView SCADA工業(yè)組態(tài)軟件是一套架構(gòu)在PC計算機(jī)上具有實時系統(tǒng)監(jiān)控、數(shù)據(jù)擷取和分析功能的自動化管理系統(tǒng)，可協(xié)助管理者輕松實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、系統(tǒng)的調(diào)度管理。通過DIAView SCADA工業(yè)組態(tài)軟件，AGV小車能夠快速根據(jù)信息指令，快速到達(dá)每一個工位，實現(xiàn)物料搬運(yùn)的高效性。

此外，臺達(dá)解決方案還包含了各種輸入輸出模塊、電源模塊、減速機(jī)、觸摸屏等產(chǎn)品，均由臺達(dá)提供。

3　無線通訊解決方案

在AGV的運(yùn)行中，由于多達(dá)10余臺AGV小車處于同時運(yùn)行狀態(tài)，而且小車運(yùn)行距離長，工位多，傳統(tǒng)的線纜通訊方式非常不方便，而且有安全隱患。經(jīng)考慮，決定采取無線連接的方式。

臺達(dá)為此應(yīng)用提供了工業(yè)無線交換機(jī)DVWW02W2-E2-CN作為解決無線通訊的核心。DVWW02W2-E2-CN產(chǎn)品提供5GHz IEEE 802.11 a/n 及2.4GHz IEEE 802.11 b/g/n 等各式傳輸標(biāo)準(zhǔn)，采用先進(jìn)無線傳輸技術(shù)MIMO，傳輸速度倍增，網(wǎng)路頻寬高達(dá)450Mbps，可支援多種無線模式，內(nèi)建MODBUS 協(xié)定轉(zhuǎn)換器功能，輕松建立既便利又經(jīng)濟(jì)的無線區(qū)域網(wǎng)。

工業(yè)無線交換機(jī)DVW-W02W2-E2系列

生產(chǎn)中，某臺加工設(shè)備在上一個產(chǎn)品在加工即將完成時發(fā)出信號，AGV通過RFID自動識別加工設(shè)備對應(yīng)的庫中取走相應(yīng)的物料、送至指定的加工區(qū)域，完成物料輸送。

在臺達(dá)高品質(zhì)的保證下，以工業(yè)無線交換機(jī)DVW-W02W2-E2-CN為核心的整個通訊網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出快速、穩(wěn)定的狀態(tài)，AGV可以準(zhǔn)確、及時地到達(dá)預(yù)定的場地。

4　自動充電解決方案

對于AGV來說，充電往往是困擾用戶的主要問題之一。通常情況下，AGV由鉛酸電池供電，但鉛酸電池自身重量大，給AGV的負(fù)載帶來極大地不便，阻礙了小車的靈活性。臺達(dá)充電樁解決方案具備很大的適用性，寬電壓段恒功率輸出能力充電更快速，可應(yīng)用于多種系統(tǒng)需求，更好地保護(hù)車輛動力電池及電路。在應(yīng)用中，當(dāng)AGV處于缺電狀態(tài)時，就可以自動運(yùn)行到充電樁進(jìn)行充電。該方案使用AGV臺達(dá)充電樁，解決了充電或有線輸電所帶來的煩惱，運(yùn)行更加靈活，行走方便，在整個方案中占據(jù)非常重要的作用。

該解決方案的電氣控制架構(gòu)如下圖所示。

電氣控制架構(gòu)圖

5　項目總結(jié)

有資料顯示，在大多數(shù)產(chǎn)品的整個生產(chǎn)周期中，僅僅有5%的時間是用于加工和制造，剩余的95%都用于儲存、裝卸、等待加工和輸送。現(xiàn)代化生產(chǎn)要適應(yīng)市場和社會的需求，必須要改造物流結(jié)構(gòu)、降低物流成本。

臺達(dá)AGV行走控制自動化解決方案主要自動化產(chǎn)品均由臺達(dá)提供，方案整體集成化程度更強(qiáng)、控制更精準(zhǔn)、系統(tǒng)更穩(wěn)定、故障概率更低，是現(xiàn)代化生產(chǎn)車間物流自動化AGV行走控制的理想之選。

摘自《自動化博覽》2017年7月刊