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本文设计了一款以西门子S7-1200为控制核心的工厂自动上料AGV系统，以电磁传感器检测路径铺设的电磁

线，通过电机驱动AGV移动至生产线指定位置，然后采用自动伸缩设备将物料运送至生产区域。

基于PLC的自动上料AGV系统设计

◎国正

一、引言较差，但是可以通过驱动、保护电路和软件控制策略弥补。蓄电

在自动化生产现场，常需要运送体积或质量较大的工件，传池容量为50000mAh。稳压电路电压等级包括+24V电压，为PLC

统的运送方式是以电动机传送带的方式，但在实践中该种方式供电；+5V电压，为电磁传感器、超声传感器、旋转编码器供电。电

缺乏一定的灵活性。AGV（AutomatedGuidedVehicle），即自动机驱动和升降机采用72V供电，再根据实际运行功率，采用模拟

引导运输车，是移动机器人种类之一，能够完成将物料按照预定量控制电压输出。

轨迹搬运至指定位置的功能。AGV现已广泛应用于工业生产过2.传感器信号电路设计。

程中，为生产提供物料搬运支持，提高生产效率，尤其在物流产业传感器信号电路的设计主要是保证5V信号转换为24V后

中，AGV应用越来越普遍。AGV具有可靠性高、运输效率高、灵活输入至PLC，以电平信号的方式完成路径识别。本设计采用光电

性强等特点，未来AGV的市场空间更不可估量。耦合电路，以光电隔离的方式降低干扰。传感器选用5V也是为

二、AGV系统整体方案设计了降低AGV整体功耗。光电耦合电路选用TLP-521芯片，其光电

AGV在运行过程中首先要考虑的是装载和移动。由于AGV隔离效果好，抗干扰能力强。

负有载重运输的职责，所以承重能力和动力是AGV设计的重点。3.其他硬件电路方案。

本设计中，AGV车体采用厚质铝合金作为车身主材料，以4个直本设计的电子系统中硬件电路，优先选择模块化的集成电

流减速电机作为运动执行机构，以大电流输出锂电池作为供电路。例如电机驱动模块中，采用成型的驱动能够减少电路设计和

手段，以达到AGV载重量不小于20kg的载重标准。焊接的工作量，且选择稳定性强的驱动，有利于提升AGV整体的

如图所示为AGV系统整体方案框图。本设计由西门子可靠性。在维修方面，集成化的电路模块一旦出现问题，即可直

S7-1200型号的PLC作为系统控制核心，负责接收各路传感器信接更换模块，而不必整机维修。

号，并驱动电机实现移动功能、驱动升降机实现自动上料功能。四、系统软件方案设计

电磁传感器是检测场所内预先布置好的电磁引导线，以实现路对比常规以单片机为控制核心的AGV，采用PLC作为控制

径的识别和关键位置点的侦测。超声传感器是检测AGV周围障核心的AGV在抗干扰能力方面有所加强。S7-1200是目前工厂

碍情况的传感器，实现避障功能。AGV由4个电机驱动，以增强自动化生产中应用非常广的一款PLC，其抗干扰能力极强，且I/O

带载能力，每个电机对应单独的电机驱动，以保障AGV能够有效点数较多，内部功能模块十分丰富。在复杂的生产环境中，可能

运行。每个电机齿轮传动处，分别安装1个旋转编码器，编码器的包含有电磁干扰、电子干扰等，如果AGV抗干能力不足，极易导

信号与S7-1200的高速计数器模块相连，实现速度闭环反馈控致AGV运行事故。

制，以控制车速。多录电源模块是为整个AGV系统供电的模块，软件方案采用PLC梯形图控制。上电后，首先系统完成各个

不同模块的供电电压不同，通过多路电源模块内部的稳压，得到模块的初始化任务，随后完成AGV当前状态的自检。自检无问题

不同的电压，为传感器、控制器和执行器供电，同时多路电源模块后，AGV根据运行轨迹，通过电磁传感器对铺设好的电磁线路进

内包含可充电和可更换的蓄电池。