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解決方案

PAC APAX-5580CDS 應用于AGV系統

發布者:本原同濟   發布時間:2017-12-02 15:52:01  閱讀:1424




PAC APAX-5580CDS 應用于AGV系統


項目簡介




已問世數十年的無人搬運車(Automated Guided Vehicle,AGV)因為具有較佳的實時性與靈活性,目前不但被廣泛運用在汽車、半導體、電子、鋼鐵、食品加工、醫療服務、物流倉儲等產業,更是現代自動化工廠中必不可少的重要載具。隨著電子組件、傳感器、無線網絡、自動控制等技術之進步與成熟,AGV系統的導引方式與外觀尺寸也不斷地推陳出新,譬如:精巧型無軌式AGV因為不用改變地面設施建置導引軌道,所以不會有軌道被壓壞的問題,同時又能依據生產線的需要而彈性修改動作路徑,還能以精簡的車體穿梭于工廠各個角落,因而成為近來備受市場矚目的新應用。

但AGV的優劣,除了取決于系統整合廠商本身的研發設計能力之外,其內部所采用的控制器、I/O模塊、網絡交換器等硬件,還有操作系統、驅動程序等軟件都將影響系統的表現??蔀锳GV系統整合廠商提供完整解決方案的研華,不僅擁有多樣化的產品可一次性的滿足客戶的各種硬件需求,在系統整合方面亦能以豐富的專業經驗迅速搭配出客戶所需的AGV控制平臺,同時還有優秀的技術工程師能夠提供客制化的軟件設計服務,藉此 讓AGV系統整合廠商不用花時間與心力自行組合相關產品就能以具成本效益的方案盡早完成項目開發。


專案導入

Product

Description

APAX-5580

內建Intel? Core?i7/i3/Celeron處理器、可DIN導軌安裝的PC-based控制平臺

APAX-5040

24通道數字輸入模塊

APAX-5046

24通道數字輸出模塊

APAX-5490

4端口RS-232/422/485通訊模塊

EKI-5525

5端口Fast Ethernet可視化非網管型交換機

EKI-7710E

8FE+2G端口Gigabit網管型冗余交換機

EKI-6331AN

IEEE 802.11a/n Wi-Fi無線網絡AP/CPE

IDS-3110

工業級10.4吋超薄觸控屏幕

系統需求

美國一家專精于AGV開發的系統集成商正啟動一項產品更新項目以便為汽車組裝廠的物料搬運作業提供無磁條式激光導引AGV(Laser Guided Vehicle, 又可簡稱為LGV),由于該公司原有的舊型AGV是以PLC所組合而成的控制系統,價格昂貴、功能無法滿足新的控制需求,致使集成商決定新的AGV要改用PC-based的PAC控制系統,一方面能以較少的硬件占用空間整并入精巧型的AGV車體內,另一方面因為只需一套軟件(取代原本兩套軟件的運作模式),因此也能更容易地與上層的管理系統進行整合。

此外,信號傳遞的實時性與準確性也是AGV在升級時要改善的重點,為了解決終端客戶在使用AGV 時常出現通訊中斷的故障網絡覆蓋更寬、輸出功率更高、信號傳輸更好的工業等級無線網絡設備成為很好的選擇。以確保生產在線所需的物料能維持正常運送。在軟件方面,因為舊的PLC控制平臺所使用的操作系統容易有穩定性不佳、經常性當機等問題,導致AGV偏離行進路線或物料運送不精確,嚴重時甚至會讓生產線停工,所以新的AGV解決方案必須要能支持該系統集成商所指定的特殊版本之Linux操作系統(Debian Wheezy X64),方便其進行運動控制算法系統開發與整合。

系統架構圖

系統概述

研華以PAC控制平臺為核心組合出了一套可提供數字輸入輸出、串行通訊、工業級無線網絡、觸控式人機界面這四大功能的解決方案。當監控室的管理系統透過無線網絡發送坐標位置信息給無磁條式AGV時,車上的PAC控制系統即能對電機、激光傳感器、安全開關/燈號、車載電池等外圍裝置進行驅動與管控。而這套完善的解決方案中主要的核心裝置即是結合PLC與PC特性的PAC控制器─APAX-5580,它是一款能提供工業計算機高速運算性能并可整合各種I/O模塊的PC-based開放式控制平臺;其無風扇、低功耗、精巧緊湊、無線纜連接等特色特別適合AGV這種空間受限但穩定性要求極高的自動化控制應用;內嵌的工業級固態硬盤mSATA則具有絕佳的耐撞與防震效果可妥善保護系統與數據;而且該控制平臺還透過SD卡提供了操作系統單鍵復原的功能,可在AGV售出后若面臨系統誤刪或中毒等狀況時,客戶就能自行透過SD卡來快速恢復成原廠設定,同時也可在AGV整合時以既省時又省力的方式對AGV設備進行控制系統的大量復制。

在工業級通訊網絡設備方面,研華提供了三款EKI系列產品,包括聯機狀態可以被看到的EKI-5525五端口 Ethernet可視化非網管型交換機,用來銜接AGV前后激光傳感器與PAC控制平臺、以以太網絡供電(PoE)并具有高傳輸速率的無線接入點(AP)EKI-6331AN來傳送AGV的數據、還有可方便快速布建的網管型交換機EKI-7710負責串聯現場AGV與監控室系統,以此配置出高速又穩定傳輸的網絡架構,從而滿足客戶維持產線可靠運行的需求。其中,EKI-7710是一款一體化且能方便用戶靈活配置的網管型冗余交換機,此款產品不僅能為用戶的工廠建置出冗余模式的網絡架構,同時還提供了較高的輸出功率。

結論

相較于PLC-based的控制系統,PC-based的PAC控制系統可說是前者的升級版解決方案。研華的PAC開放式控制平臺不僅提供了諸多的高級功能讓系統集成商更容易整合出所需的應用系統,一站式的硬件供應與專業級的軟件設計則能降低其自行組合軟硬件所帶來的開發風險并省去繁瑣的系統兼容性測試,而且只花了兩周時間就規劃出客戶所需的解決方案并提供樣品供其測試,更令系統集成商對研華的服務感到滿意,也讓其順利且迅速地為汽車組裝廠之物料搬運作業設計出了高度穩定又可靠的無磁條式AGV系統。


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