【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工厂物流仓储领域，具体说是基于plc的环形穿梭车s速度曲线规划与控制方法。
技术介绍
1、环形穿梭车是指：在一个环形轨道上，有多台穿梭车同时在轨道上运行。在仓储物流领域，环形穿梭车因其快速高效,拓展升级性强而越来越受到客户的青睐。在吞吐量、循环效率、灵活性以及后续扩展性方面树立了新的标杆。为了降低成本，绝大部分客户会将一条环线上穿梭车的数量尽可能增多，以提高效率。在这种情况下，对穿梭车行走速度的规划则是提高效率的重中之重。
2、目前，在降低成本前提下，对环形穿梭车行走速度的规划方式总体来说有两种：
3、1)段速控制
4、2)无反馈s曲线控制
5、第一种控制方式的优点是成本低廉，应用及调试相对简单。但该方式的不足之处在于：
6、①因速度根据距离差分区间设置速度，这种跳跃式的速度控制会因负载变化而导致实际运行速度发生变化，进而使设备运行不平稳。
7、②为给大负载留够安全距离，每个单一速度的运行区间要适当放大，这导致空载时低速运行时间过长，而影响效率。
8、第二种控制方式相较于第一种方式，在一定程度上克服了设备运行不平稳的，却仍有以下不足：
9、①没有引入状态反馈，无法实时调整速度，如遇到卡顿或滑动的情况，仍会使设备出现抖动及定位不准的问题。
10、②没有中断或更改任务动作，效率仍然难以达到更高。
11、同时，传统环形穿梭车在目标位置的对接站台有故障或其他因素而不能进行对接动作时，穿梭车会在环线上绕圈，
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种可实时调速、随意中断或更改任务的s速度曲线的规划和可中断或更改目标的控制方法，利用更稳定的速度控制，提高对位置控制的准确性，以解决现有对环形穿梭车行走速度规划的不足。
2、本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：基于plc的环形穿梭车s速度曲线规划与控制方法，包括以下步骤：
3、1)wcs系统经地面控制台plc下发命令至环形穿梭车；同时，根据环形穿梭车的路径信息，判断某个对接站台需要穿梭车，并根据每台环形穿梭车的穿梭车状态和位置，决定某一台环形穿梭车进行任务执行；
4、2)环形穿梭车接到指令后，生成速度曲线；根据速度曲线控制并运行环形穿梭车；
5、3)环形穿梭车在执行任务过程中，实时检测路径状态，防止发生环形穿梭车碰撞；
6、4)环形穿梭车在执行任务过程中，同时监控各个对接站台的状态；并实时判断是否执行更换目标动作；
7、5)穿梭车到达目标位置，进行对接动作，直至当前任务完成。
8、所述环形穿梭车，包括：车体plc、变频器、电机、编码器、条码扫码器；
9、所述车体plc分别与条码扫码器、变频器连接，用于接收到条码扫码器检测到的位置和定位信息；同时根据变频器反馈的转矩和速度信息规划速度曲线；
10、所述编码器设于电机尾部，用于采集电机的码盘值并发送至变频器；
11、所述变频器，用于将接收到的电机的码盘值转换为转矩和速度信息，并发送至车体plc；
12、所述条码扫描器设于车体上，用于位置检测和定位，并将得到的位置和定位信息通过车体plc经地面控制台plc发送至wcs系统；
13、所述环形穿梭车采用速度闭环控制，plc根据电机尾部编码器及变频器反馈的转矩和速度信息规划速度曲线。
14、步骤2)中，所述环形穿梭车的plc接到指令后，生成速度曲线，具体为：
15、通过地面控制台plc中转，穿梭车的车体plc接到指令后，分析出目标地址，根据位移差规划出s型速度曲线，并开始运行，根据速度曲线控制并运行环形穿梭车。
16、步骤2)中，所述根据速度曲线控制并运行环形穿梭车，具体为：
17、2-1)变频器按照plc给出的速度设定值v_set，输出到电机；
18、2-2)变频器将从电机端采集来的转矩信息t_act和速度信息v_act实时反馈给plc；
19、2-3)当v_set在电机转速额定值的20％或以下时，如果设定速度和实际速度差δv＝v_set-v_act的值大于vset的30％，则plc将提高转矩设定值，以转矩模式控制变频器运行,直到速度速度和实际速度差δv在v_set的30％范围内；
20、2-4)当v_set在电机转速额定值的20％以上时，如果速度和实际速度差δv＝v_set-v_act的绝对值，即abs(δv)大于v_set的10％，则plc将提高速度设定值，以速度模式控制变频器运行，直到速度差δv在v_set的10％范围内。
21、所述步骤3)，具体为：
22、实时根据wcs系统发送的穿梭车的位置值判断是否有其他穿梭车阻挡本车执行任务；如果有，则驱离对应环形穿梭车；如果没有，则继续执行本次任务。
23、所述步骤4)，具体为：
24、4-1)当穿梭车检测出对接站台不可用且无可替代位置时，穿梭车根据当前位置和速度，判断出最近的可停靠的站点；
25、4-2)当目标点的对接设备无法进行对接任务执行，并且有可替代的站台，穿梭车也未运行至该站台的减速点时，穿梭车执行自动更换目标至可替代的站台目标位置处；
26、4-3)当目标点的对接设备无法进行对接任务执行，并且有可替代的站台，但穿梭车已经超过该站台的减速点时：穿梭车不执行目标更换动作，继续执行原目标动作，并发出更换失败信息给wcs系统，wcs重新寻找可替代的站台，若找到可用站台，则执行更换目标动作；反之若未找到，则中断当前任务，给plc发送中断任务指令。
27、所述步骤4-1)，具体为：
28、当车运行在设定点或设定点之前，则选择停靠在对应最近站台处；
29、则设定点到站台对接点距离s_dec为穿梭车实际减速停车的最小距离，具体为：
30、s_dec＝s_cal+s_f+s_pos
31、根据实时速度v_act计算得出的距离s_cal，即：
32、
33、其中，v_max为电机的最大转速，t_dec_max为最大减速时间，s_f为车体plc和变频器一个通讯周期行走的距离，s_pos为穿梭车以定位速度行走的距离；
34、减速停车的最小距离s_dec随实时反馈速度v_act的减小呈平方倍的减小，则s_dec在设定的低速运行时得到最小的值，以使得穿梭车在行走过程中，最大程度上修改目标位置，即判断出最近的可停靠的站点。
35、本专利技术具有以下有益效果及优点：
36、1.本专利技术在plc规划s速度曲线的基础上，在低频运行时，结合反馈转矩，进行转矩控制；在高频运行时，结合速度反馈，进行速度控制。该方式使执行端也就是电机的输出速度更稳定，使设备本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于PLC的环形穿梭车S速度曲线规划与控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于PLC的环形穿梭车S速度曲线规划与控制方法，其特征在于，所述环形穿梭车，包括：车体PLC、变频器、电机、编码器、条码扫码器；
3.根据权利要求1所述的基于PLC的环形穿梭车S速度曲线规划与控制方法，其特征在于，步骤2)中，所述环形穿梭车的PLC接到指令后，生成速度曲线，具体为：
4.根据权利要求1所述的基于PLC的环形穿梭车S速度曲线规划与控制方法，其特征在于，步骤2)中，所述根据速度曲线控制并运行环形穿梭车，具体为：
5.根据权利要求1所述的基于PLC的环形穿梭车S速度曲线规划与控制方法，其特征在于，所述步骤3)，具体为：
6.根据权利要求1所述的基于PLC的环形穿梭车S速度曲线规划与控制方法，其特征在于，所述步骤4)，具体为：
7.根据权利要求6所述的基于PLC的环形穿梭车S速度曲线规划与控制方法，其特征在于，所述步骤4-1)，具体为：
【技术特征摘要】
1.基于plc的环形穿梭车s速度曲线规划与控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于plc的环形穿梭车s速度曲线规划与控制方法，其特征在于，所述环形穿梭车，包括：车体plc、变频器、电机、编码器、条码扫码器；
3.根据权利要求1所述的基于plc的环形穿梭车s速度曲线规划与控制方法，其特征在于，步骤2)中，所述环形穿梭车的plc接到指令后，生成速度曲线，具体为：
4.根据权利要求1所述的基于plc的环形穿...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐佳，韦科举，王子帅，荆大川，王琦，胡定聪，刘永涛，高岩，刘明，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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