Author(s): Ranginha, Carlos Vitorino Magalhães
Date: 2015
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/8024
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
Subject(s): AGV; PC; Posto Cliente; PLC; Modbus; Linha Guia; Controlo; Workstation; Guide Line; Control; Automação e Sistemas
O veículo guiado automaticamente (AGV) adquirido pelo Departamento de Engenharia Mecânica (DEM) tem vindo a ficar obsoleto devido ao hardware, que nos dias de hoje começa a dar sinais de falhas bem como falta de peças de substituição, e ao software, sendo o PLC (Programmable Logic Controller) usado muito limitado quanto às suas funções de controlo, ficando as principais tarefas de controlo do AGV a cargo de placas eletrónicas de controlo. Para promover o controlo autónomo do AGV, foi decidido retirar toda a parte de hardware que detinha o controlo do mesmo e passou a ser um novo PLC, com maior capacidade de processamento, a executar todo o tipo de controlo necessário ao funcionamento do mesmo. O hardware considerado apenas incluí, de forma resumida, os motores responsáveis pelo movimento e direção, placa de controlo de potência dos motores, placa de interface entre as saídas digitais do PLC e as entradas da placa de controlo de potência dos motores e os demais sensores necessários à deteção de obstáculos, fins de curso da direção, sensores dos postos de trabalho e avisadores de emergência. Todo o controlo de movimento e direção bem como a seleção das ações a executar passou a ficar a cargo do software programado no PLC assim como a interação entre o sistema de supervisão instalado num posto de controlo e o PLC através de comunicação via rádio. O uso do PLC permitiu a flexibilidade de mudar facilmente a forma como as saídas digitais são usadas, ao contrário de um circuito eletrónico que necessita de uma completa remodelação, tempo de testes e implementação para efetuar a mesma função. O uso de um microcontrolador seria igualmente viável para a aplicação em causa, no entanto o uso do PLC tem a vantagem de ser robusto, mais rápido na velocidade de processamento, existência de software de interface de programação bastante intuitivo e de livre acesso, facilidade de alterar a programação localmente ou remotamente, via rádio, acesso a vários protocolos de comunicação robustos como Modbus, Canbus, Profinet, Modnet, etc., e acesso integrado de uma consola gráfica totalmente programável. iv É ainda possível a sua expansão com adição de módulos de entradas e saídas digitais e/ou analógicas permitindo expandir largamente o uso do AGV para outros fins. A solução está a ser amplamente testada e validada no Laboratório de Automação (LabA) do Departamento de Engenharia Mecânica do ISEP (Instituto Superior de Engenharia do Porto), permitindo a otimização dos sistemas de controlo de direção bem como a interatividade entre o PLC e o programa de interface/supervisão do posto de trabalho.
The automatically guided vehicle (AGV) acquired by the Department of Mechanical Engineering (DEM) has become obsolete due to hardware, which nowadays begins to give signs of malfunction as well as lack of spare parts, and to software, being the PLC (Programmable Logic Controller) used very limited, leaving the main control tasks of the AGV to the electronic control boards. To promote the autonomous control of the AGV, it was decided to remove the entire hardware that hold its control and a new PLC was installed, with greater processing capacity and capable of executing all kinds of control required to operate the AGV. This hardware includes, in a summary form, the electric motors responsible for movement and steering, electric motors control drive board, interface board from the digital outputs of the PLC and the electric motors control drive board and other sensors necessary for the detection of obstacles, steering limit switches, infrared sensors to detect destination towers and emergency buttons. All movement and steering control as well as the selection of actions to perform has become in charge of the software programmed in the PLC as well as the interaction between the supervision system workstation and the PLC via radio communications. The use of the new PLC allowed the flexibility to easily change the way the digital outputs are used, as opposed to an electronic circuit that require refurbish, testing and implementation time to perform the same function. The use of a microcontroller would be also a viable path for the application. Nevertheless, the use of the PLC has the advantage of being robust, faster processing speed, programming software very intuitive and freeware, capacity to change the programming locally or remotely through radio, access to various communication protocols such as Modbus, Canbus, Profinet, ModNet, etc., and fully programmable integrated graphical console. It is also possible to expand the PLC capabilities with the addition of digital and/or analog input and output modules, allowing the use AGV for other purposes. The solution being widely tested and validated in the Automation Laboratory (LabA) of Engineering Mechanical Department of ISEP (Engineering Institute of Porto), allowing optimization of steering control systems and the interaction between the PLC and the interface program/supervision from the workstation.
