玻璃纤维生产中AGV物流系统功能软件的应用

机科发展科技股份有限公司 / 向光义 张胜 刘洋 谢昊天 邵安宁

玻璃纤维生产中AGV物流系统功能软件的应用

机科发展科技股份有限公司 / 向光义 张胜 刘洋 谢昊天 邵安宁

本文主要对玻璃纤维生产中AGV物流系统功能软件的应用进行了介绍。基于AGV系统各相关软件功能，通过AGV自动物流输送系统，可实现生产物料的自动转运、物料信息的自动追踪和智能化柔性作业，并实现了玻璃纤维生产过程中数字化工厂和智能制造。

玻璃纤维生产、AGV系统、软件应用

玻璃纤维行业目前是一个劳动密集型产业，近年来深受“招工难、用工难”、人工成本上升等问题困扰。在此形势下，国内外各大玻纤企业都纷纷采取措施，采用生产物流自动化系统，帮助企业在玻璃纤维生产中减少人工需求、提高效率、降低生产成本和提高产品品质。

传统的物流自动化生产线，主要是基于人工事先设定的路线机械地动作；在国内玻璃纤维行业采用AGV自动系统能够自动判断任务发生点，自动进行调度，完成输送任务、小车自动充电和自动调整线路规避交通堵塞，而且一旦要更改运行线路，也无需追加投入，只需从控制系统更改路径即可。由此，在玻璃纤维主生产线的产品流程上，从拉丝到烘干采用了激光导引的AGV自动小车，自动完成空纱车和满纱车的调度分配输送和信息跟踪；彻底放弃了传统的人工输送方式；AGV自动输送系统的应用，在大大降低人工需求量、提高产品品质的同时，不但提供了产品信息的可追踪，还显著降低了员工劳动强度，改善了作业环境。

一、玻璃纤维生产中AGV车的功能特点

目前，玻璃纤维生产过程中AGV系统主要应用于从拉丝区到烘干炉炉前工段之间进行纱车的自动输送，实现如下功能：

1.回流线取空纱车经自动扫码后到拉丝区；

2.拉丝区取满纱车经自动扫码判别产品信息后，到炉前输送线或暂存待处理区域；

3.AGV系统和生产信息系统的联网调度。

在玻璃纤维生产中所使用的AGV小车，均采用激光导引方式，其优点在于：

①柔性化程度高，路径易于修改。当车间某一环节需要进行空/满纱车输送时，由工作人员向呼叫终端输入相关信息，呼叫终端再将呼叫信息经物流系统发送到AGV控制系统，AGV控制系统调度系统内的AGV小车将空/满纱车自动输送至相应的烘干炉输送线。

②充电自动化。当AGV小车的电池电量使用消耗到设定值时，AGV车会向AGV控制系统发出请求指令，请求充电，AGV车在接到充电任务后自动运动到充电站进行充电，如充电站已满、则运动到充电等待站等待进入充电站进行充电。

③美观，提高观赏度，从而提高企业形象。

④方便，减少占地面积。生产车间的AGV小车可以在拉丝区各工位、条码扫描开关位置、暂存区、炉前输送线及空纱车回流线之间进行空满纱车的物料搬运。

二、AGV系统的总体结构组成

AGV系统和物流管理系统采用C/S（Client/Server）结构，即客户端和服务器结构，保证系统的实时性和可靠性。 AGV小车通过无线网络连接AGV系统管理机，AGV系统总体结构图，如图1。

>> 图1

三、AGV系统中软件组成和功能

AGV自动导引车系统由以下软件组成：AGV调度系统软件、AGV管理软件、监控软件等。各软件需要全部打开后才可以运行AGV系统。AGV系统各层次功能图，如图2。

>> 图2

1.调度软件

AGV自动调度系统是由AGV管理计算机与网络接口等组成，采用SQL Server数据库进行数据管理。通过ADO数据接口方式与服务器数据库SQL Server完成数据链接，AGV自动调度系统采用Socket通信方式与AGV管理计算机进行连接。AGV自动调度系统完成物流管理机下发的各种满纱车搬运、空纱车搬运等作业任务，自动调度系统中AGV小车输送货物的功能。

软件系统具有如下功能：通讯配置、当前作业查询、历史记录查询、运行日志查询、运行信息查询等功能。调度软件结构和界面，如图3。

>> 图3

（1）通讯配置功能

在“AGV调度系统”分组框中添加AGV管理计算机的IP地址、端口号、空纱车作业数和AGV小车的IP地址，并按后边的保存按钮，输入的地址、端口号、最多作业数和AGV的IP地址会保存到系统注册表中，在下次启动后会自动从注册表中读取该设置，并写到这三个编辑框中。

AGV充电系统设置可以完成对充电机的打开与关闭操作。手动充电设置可以对AGV下发手动充电任务。

空纱车作业数系统参数控制当前在执行作业的个数，如系统中空纱车作业数大于设定的最大作业数，则系统暂不进行作业的下发。

网络通讯参数下方的文本框显示AGV自动调度系统与AGV管理机具体交互的信息，方便系统查看和错误追踪，在退出系统后自动保存在系统软件的安装目录，用户可以利用记事本文件打开查看。

>> 图4

（2）当前作业查询功能

通过当前作业查询功能，能查询当前AGV车的作业代号、序号、作业名称、作业状态、作业索引号、起始位置、目的位置、所分配的AGV车号、作业的优先级、条码标识、扫描设备标识、任务产生时间、任务分配给AGV车的时间、任务完成时间等。

（3）历史记录查询功能

通过当前作业查询功能，可以根据选择要查询的作业记录的起始日期时间和截止日期时间（截止日期时间要大于起始日期时间）以及AGV车号参数查询符合条件的历史记录，包括作业代号、序号、作业名称、作业状态、异常状态、索引号、起始站、目的站、AGV号、优先级、条码号、扫码标识、扫码站台、等待标识、取消标识、修改标识、修改站台、作业产生时间、AGV分配时间、AGV取货时间、任务完成时间等。同时，可以将查询到的历史数据保存到选定文件格式指定的路径下。

在另存为对话框中，用户可以选择要保存的文件格式(*.xls,*. csv,*.htm,*.rtf)。

在打印界面中可以单击“打印设置”按钮进入打印机设置、打印方式选择及其他打印参数，待设置到理想格式后单击“打印”按钮即可进行打印操作。

>> 图5

（4）运行日志查询功能

单击主界面左侧导航栏中“运行日志查询”即可进入该功能，可通过运行日志查询查询AGV的运行过程日志。

（5）运行信息查询

单击主界面左侧导航栏中“运行信息查询”即可进入该功能，可通过运行信息查询查询AGV的运行过程的交互信息。

2.AGV管理软件

AGV管理软件负责处理命令的接收、命令的执行、相关参数的传输和小车的监控，这些任务命令可从物流信息管理系统、AGV自动输送系统图形监控工作站、各种现场的数字信号如按钮等进行发送。AGV管理软件运行稳定、可靠，并具有与外部连接的标准接口，可方便与其它管理系统进行无缝的对接。AGV管理软件功能结构，如图4。

AGV管理软件对AGV小车的控制主要包括以下几个方面：

①分配或再分配AGV小车；

②AGV小车最优行进路径的搜索和分配；

③取货、卸货操作；

④AGV小车的监控；

⑤多台AGV小车的交通管理；

⑥无任务AGV小车的处理；

⑦AGV小车异常情况的处理；

AGV系统的管理软件是一个后台服务程序，所执行的程序文件是由AGV系统中所相关的定义软件来定义的，根据电子地图数据，AGV管理软件为每一个工作任务分配小车和所需要的线段来完成相应的任务。

3.AGV监控软件

AGV系统中的监控软件是用户图形界面监控软件。它和安装在同台计算机上的AGV系统管理软件进行通讯。AGV监控软件提供了用户和AGV系统交互的可视化途径，通过监控软件的用户图形操作界面，用户可方便地了解AGV系统中任务执行情况、AGV小车的运行状态、系统事件、系统错误、用户事件、用户错误等。另外，还可以在与AGV自动管理系统软件通讯断开的情况下直接通过该监控软件进行人工发送任务、取消任务、执行充电任务等。AGV监控软件功能和监控示意，如图5。

（文章属于北京市科委重点研发课题成果，课题编号：D151100001315002）