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北京智控理工偉業(yè)科教設備有限公司
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AGV自動導引車實訓系統(tǒng)
目前，AGV已經(jīng)在煙草、汽車裝配、印鈔造幣、新聞出版以及石油巖芯等領域廣泛應用。冀東油田巖芯庫采用AGV 配合物流系統(tǒng)，能很好地適應油田鉆井巖芯觀察分析的流程特點，為巖芯的觀察分析提供一種先進的物流解決方案，有利于提高巖芯管理的信息化水平。
自動導引車系統(tǒng)（AGV）最早出現(xiàn)在20世紀50年代，70年代開始在歐洲、美國、日本等發(fā)達國家迅速普及并應用。到目前為止，在全球范圍內已經(jīng)裝備了超過15萬臺（套）AGV車輛及系統(tǒng)。AGV代表了現(xiàn)代物流技術的發(fā)展趨勢，在我國的應用和研究近幾年來尤其是21世紀初得到了迅速發(fā)展。目前，已經(jīng)在煙草、汽車裝配、印鈔造幣、新聞出版以及石油巖芯等領域廣泛應用。
一、AGV自動導引車實訓系統(tǒng)技術及功能特點
根據(jù)自主程度劃分，AGV系統(tǒng)可分為智能型、普通型和半智能型三類；從用途和結構形式來分，AGV系統(tǒng)主要分為承載型AGV、牽引
AGV和自動叉車AGV。在目前的技術水平條件下，AGV系統(tǒng)具備以下主要特點：便于和各種工業(yè)機器設備、數(shù)控加工中心配合作業(yè)；實現(xiàn)對物流的一體化控制；使生產(chǎn)線的設備具有很大的靈活性，便于重新布置和調整；可方便地跨越故障工位或離線待命，保證生產(chǎn)線的連續(xù)運轉；相對于固定的物料輸送線，在占地最小的情況下，具有最大的交叉能力；靈活、及時的物料運輸提高了設備的利用率；便于構成高精度的信息動態(tài)跟蹤系統(tǒng)；低噪聲、無污染且改善作業(yè)環(huán)境。
除去物料輔助裝卸裝置外， AGV系統(tǒng)都具有以下幾個子系統(tǒng)：AGV車載控制系統(tǒng)、地面導航系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、在線充電系統(tǒng)以及AGV管理調度系統(tǒng)。AGV自動導引車實訓系統(tǒng)具有如下的主要技術特點：動態(tài)跟蹤定位，控制器模塊化結構，高速無線通信網(wǎng)絡，基于高速無線通信和行駛路線的避碰調度、任務調度，高速、高效的智能充電設備。
二、AGV應用方案
1. 項目概況
根據(jù)中國石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司巖芯自動化立體倉庫物流系統(tǒng)工程項目建設的需要，AGV系統(tǒng)應該能夠實現(xiàn)如下功能：巖芯的自動出入庫功能；空托盤的自動出入庫功能；自動充電
功能以及自動調度系統(tǒng)。
根據(jù)冀東油田巖芯庫的實際項目需要，物流系統(tǒng)中的AGV系統(tǒng)作為立體庫出入庫端到巖芯觀察區(qū)和巖芯暫存區(qū)之間的巖芯盒輸送設備，完成巖芯觀察流程中的物料自動搬運工作。
2．AGV系統(tǒng)構成
AGV自動輸送系統(tǒng)由1臺AL 12型叉式AGV小車及車載控制系統(tǒng)、地面導航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、在線充電系統(tǒng)以及AGV管理調度系統(tǒng)等構成，AGV小車數(shù)量最多可擴展到50臺。
①AGV小車：AGV自動輸送系統(tǒng)中執(zhí)行從自動化立體庫的
出入庫端移載臺車到巖芯觀察區(qū)或巖芯觀測室暫存區(qū)，以及從巖芯觀察室暫存區(qū)到巖芯觀察區(qū)之間物料輸送的運輸設備；
②地面導航系統(tǒng)：在AGV小車自動運行過程中，對運行路線軌跡進行位置計算和精確定位。AGV系統(tǒng)中的地面導航系統(tǒng)通過在運行區(qū)域周圍安裝導航設備，利用激光導航來實現(xiàn)；
③無線通信系統(tǒng)：是由AGV管理主機和AGV小車之間組成的無線局域網(wǎng)，采用無線局域網(wǎng)來進行AGV管理主機和AGV小車之間的信息交互。AGV管理主機和自動化立體庫管理系統(tǒng)之間通過TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡連接；
④在線充電系統(tǒng)：系統(tǒng)中的智能充電機是采用PWM高頻逆變技術和MOTORLA專有芯片及鐵基鈮銅納米晶變壓器，結合國際最新充電參數(shù)動態(tài)跟蹤自動調整技術設計而成的AGV自動車用鎘鎳
（NI-Cd）蓄電池組快速充電機。AGV小車在運行的過程中，通過
小車上的智能設備自動檢測電池容量，當小車的容量低于一定值時，AGV管理系統(tǒng)調度小車去充電站進行充電任務，當?shù)孛娉潆娺B接器與AGV小車載充電連接器相連時，可自動對車載蓄電池充電，當充電結束后會自動產(chǎn)生通知AGV管理主機充電結束的信號。
AGV管理調度及監(jiān)控系統(tǒng)：AGV管理主機的任務包括：接收物流管理主機的任務命令請求；為任務命令的調用保持命令指令的隊列；為不同的任務命令請求分配最合適的AGV小車；當需要時，向物流管理主機請求所需的變量參數(shù)值；回應物流管理主機變量參數(shù)內容的請求。AGV小車監(jiān)控系統(tǒng)的任務是全動態(tài)實時顯示AGV系統(tǒng)中各臺AGV的工作位置及運行狀態(tài)，并報告AGV系統(tǒng)出現(xiàn)的各種故障，此外也具有AGV系統(tǒng)仿真運行的功能。在緊急情況下，也可通過AGV系統(tǒng)監(jiān)控工作站，指派特定的AGV執(zhí)行特定的任務。
自動導引車系統(tǒng)（AGV）最早出現(xiàn)在20世紀50年代，70年代開始在歐洲、美國、日本等發(fā)達國家迅速普及并應用。到目前為止，在全球范圍內已經(jīng)裝備了超過15萬臺（套）AGV車輛及系統(tǒng)。AGV代表了現(xiàn)代物流技術的發(fā)展趨勢，在我國的應用和研究近幾年來尤其是21世紀初得到了迅速發(fā)展。目前，已經(jīng)在煙草、汽車裝配、印鈔造幣、新聞出版以及石油巖芯等領域廣泛應用。
一、AGV自動導引車實訓系統(tǒng)技術及功能特點
根據(jù)自主程度劃分，AGV系統(tǒng)可分為智能型、普通型和半智能型三類；從用途和結構形式來分，AGV系統(tǒng)主要分為承載型AGV、牽引
AGV和自動叉車AGV。在目前的技術水平條件下，AGV系統(tǒng)具備以下主要特點：便于和各種工業(yè)機器設備、數(shù)控加工中心配合作業(yè)；實現(xiàn)對物流的一體化控制；使生產(chǎn)線的設備具有很大的靈活性，便于重新布置和調整；可方便地跨越故障工位或離線待命，保證生產(chǎn)線的連續(xù)運轉；相對于固定的物料輸送線，在占地最小的情況下，具有最大的交叉能力；靈活、及時的物料運輸提高了設備的利用率；便于構成高精度的信息動態(tài)跟蹤系統(tǒng)；低噪聲、無污染且改善作業(yè)環(huán)境。
除去物料輔助裝卸裝置外， AGV系統(tǒng)都具有以下幾個子系統(tǒng)：AGV車載控制系統(tǒng)、地面導航系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、在線充電系統(tǒng)以及AGV管理調度系統(tǒng)。AGV自動導引車實訓系統(tǒng)具有如下的主要技術特點：動態(tài)跟蹤定位，控制器模塊化結構，高速無線通信網(wǎng)絡，基于高速無線通信和行駛路線的避碰調度、任務調度，高速、高效的智能充電設備。
二、AGV應用方案
1. 項目概況
根據(jù)中國石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司巖芯自動化立體倉庫物流系統(tǒng)工程項目建設的需要，AGV系統(tǒng)應該能夠實現(xiàn)如下功能：巖芯的自動出入庫功能；空托盤的自動出入庫功能；自動充電
功能以及自動調度系統(tǒng)。
根據(jù)冀東油田巖芯庫的實際項目需要，物流系統(tǒng)中的AGV系統(tǒng)作為立體庫出入庫端到巖芯觀察區(qū)和巖芯暫存區(qū)之間的巖芯盒輸送設備，完成巖芯觀察流程中的物料自動搬運工作。
2．AGV系統(tǒng)構成
AGV自動輸送系統(tǒng)由1臺AL 12型叉式AGV小車及車載控制系統(tǒng)、地面導航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、在線充電系統(tǒng)以及AGV管理調度系統(tǒng)等構成，AGV小車數(shù)量最多可擴展到50臺。
①AGV小車：AGV自動輸送系統(tǒng)中執(zhí)行從自動化立體庫的
出入庫端移載臺車到巖芯觀察區(qū)或巖芯觀測室暫存區(qū)，以及從巖芯觀察室暫存區(qū)到巖芯觀察區(qū)之間物料輸送的運輸設備；
②地面導航系統(tǒng)：在AGV小車自動運行過程中，對運行路線軌跡進行位置計算和精確定位。AGV系統(tǒng)中的地面導航系統(tǒng)通過在運行區(qū)域周圍安裝導航設備，利用激光導航來實現(xiàn)；
③無線通信系統(tǒng)：是由AGV管理主機和AGV小車之間組成的無線局域網(wǎng)，采用無線局域網(wǎng)來進行AGV管理主機和AGV小車之間的信息交互。AGV管理主機和自動化立體庫管理系統(tǒng)之間通過TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡連接；
④在線充電系統(tǒng)：系統(tǒng)中的智能充電機是采用PWM高頻逆變技術和MOTORLA專有芯片及鐵基鈮銅納米晶變壓器，結合國際最新充電參數(shù)動態(tài)跟蹤自動調整技術設計而成的AGV自動車用鎘鎳
（NI-Cd）蓄電池組快速充電機。AGV小車在運行的過程中，通過
小車上的智能設備自動檢測電池容量，當小車的容量低于一定值時，AGV管理系統(tǒng)調度小車去充電站進行充電任務，當?shù)孛娉潆娺B接器與AGV小車載充電連接器相連時，可自動對車載蓄電池充電，當充電結束后會自動產(chǎn)生通知AGV管理主機充電結束的信號。
AGV管理調度及監(jiān)控系統(tǒng)：AGV管理主機的任務包括：接收物流管理主機的任務命令請求；為任務命令的調用保持命令指令的隊列；為不同的任務命令請求分配最合適的AGV小車；當需要時，向物流管理主機請求所需的變量參數(shù)值；回應物流管理主機變量參數(shù)內容的請求。AGV小車監(jiān)控系統(tǒng)的任務是全動態(tài)實時顯示AGV系統(tǒng)中各臺AGV的工作位置及運行狀態(tài)，并報告AGV系統(tǒng)出現(xiàn)的各種故障，此外也具有AGV系統(tǒng)仿真運行的功能。在緊急情況下，也可通過AGV系統(tǒng)監(jiān)控工作站，指派特定的AGV執(zhí)行特定的任務。
