ТРЕБОВАНИЯ К ФУНКЦИЯМ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕСПИЛОТНЫМИ ТРАНСПОРТНЫМИ ТЕЛЕЖКАМИ

REQUIREMENTS FOR FUNCTIONS OF CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATIC GUIDED VEHICLE

Alevtina Bazikalova

student, Bauman Moscow State University,

Russia, Moscow

Uriy Zabegaev

student, Bauman Moscow State University,

Russia, Moscow

Svetlana Belyakova

student, Bauman Moscow State University,

Russia, Moscow

Ivan Efimov

student, Bauman Moscow State University,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрена важность тщательного составления требований к управлению автоматизированными транспортными средствами (AGV). Приведён перечень задач, которые должны быть выполнены системой управления (СУ), включая пропорциональное управление приводами, следование по размеченной траектории и обеспечение беспроводной связи для обмена информацией с центральным терминалом. Также описаны средства безопасности, которыми должна быть оснащена проектируемая тележка.

ABSTRACT

The article discusses the importance of carefully drafting requirements for the control of automated guided vehicles (AGVs). It lists the tasks that must be performed by the control system (CS), including proportional control of drives, following a marked trajectory, and providing wireless communication for information exchange with a central terminal. The safety measures that the designed cart must be equipped with are also described.

Ключевые слова: система управления, AGV, automatic guided vehicle, управляемая тележка, навигация, требования к AGV.

Keywords: control system, AGV, automatic guided vehicle, guided vehicle, navigation, AGV requirements.

Автоматизация широко применяется на производстве во всём мире. Применение технических средств позволяет исключить необходимость привлечения персонала для работы в опасных и вредных условиях труда. Также замена ручного труда для выполнения типовых операций позволяет снизить влияние человеческого фактора на производственный процесс. Для непрерывного функционирования предприятия требуется посменная организация рабочего процесса, тогда как техника может функционировать круглосуточно при участии минимального количества персонала. Логистика также широко автоматизируется посредством использования автономных систем транспортировки и управления.

После ухода с российского рынка передовых иностранных компаний, обрела актуальность задача по разработке и внедрению отечественных систем роботизации логистики на производстве. Трудоёмкость процесса обусловлена низким уровнем собственных разработок в данной области, малым количеством производителей специализированного оборудования, дороговизной внедрения новых технологических процессов.

Цель данной статьи - рассмотреть важность тщательного составления требований к управлению автоматизированными транспортными средствами (AGV). Описаны основные задачи системы управления (СУ), включая пропорциональное управление приводами, следование по размеченной траектории и обеспечение беспроводной связи для обмена информацией с центральным терминалом. Также обсуждаются средства безопасности, которыми должна быть оснащена проектируемая тележка.

Чем проще отнестись к вопросу составления требований, тем сложнее будет реализовать их в дальнейшем. Не следует сразу прибегать к использованию сложной электроники, но и на релейно-контакторной схеме реализовать управление не удастся. Теоретически возможно составить схему, аналогичную схеме управления краном из лаборатории, это не вызовет трудностей. Если речь идет о применении на практике – работать в реальных условиях не будет. Проверено эмуляцией дискретных положений путем отключения функций плавного пуска при использовании частотного управления.

Для эффективного управления данной машиной требуется использование ПЛК. Рассмотрим список задач, возлагаемых на СУ

- Пропорциональное управление приводами машины. Это позволяет обеспечить плавное и точное движение, что критически важно для предотвращения механических повреждений и повышения общей безопасности эксплуатации.

- Следование тележки исключительно по размеченной траектории. Это так же помогает избежать механических повреждений.

- Возможность беспроводной связи для отправки информации о текущем состоянии машины на центральный терминал и получения координат, команд, прочих данных. Здесь же: возможность собирать информацию о текущем состоянии систем тележки. Это обеспечивает высокую степень контроля и координации в реальном времени, что позволяет быстро реагировать на изменения в условиях эксплуатации.

Проектируемая беспилотная тележка должна быть оснащена следующими средствами безопасности:

1) Предотвращение движения AGV, не предусмотренного алгоритмом управления: это критично во избежание несчастных случаев и обеспечения точности выполнения задач.

1.1 Предотвращение столкновения с препятствием: использование сенсоров и других датчиков для обнаружения препятствий и остановки движения.

2) Предотвращение последствий выхода из строя аккумуляторной батареи

А) контроль температуры элементов питания: позволяет избежать перегрева и связанных с этих рисков.

Б) контроль величины потребляемого тока

В) контроль напряжения элемента питания, защита батареи от переразряда методом прогнозирования

3) Светозвуковая сигнализация: предупреждает окружающих о движении тележки, повышая общую безопасность на производственной площадке.

4) Кнопка аварийного отключения: позволяет быстро остановить тележку в случае экстренной ситуации.

5) Электронная самодиагностика: автоматизация процесса проверки и выявления неисправностей повышает надежность и эффективность системы.

А) Алгоритм плановой проверки работоспособности функций тележки: регулярная проверка функциональности для предотвращения поломок.

Б) Алгоритм автоматического выявления неисправностей: оперативное обнаружение проблем без необходимости вмешательства человека.

Список литературы:

1. Сайт компании ООО «3Д-Технологии.РУ» [Электронный ресурс]. URL: http://agvrobot.ru/dlya-chego-agv.html
2. Проект “Интеллектуальные Конвейерные Системы” [Электронный ресурс]. URL: https://metrarobotics.ru/projects/vnedrenie-bespilotnyh-robotizirovannyhtelezhek-dlja-proizvodstvennyh-zadach-kompanii-severstal/
3. База знаний «Амперика» [Электронный ресурс]. URL: http://wiki.amperka.ru/products:arduino-uno
4. Интернет-магазин «Робот чип» [Электронный ресурс]. URL: https://robotchip.ru/
5. Интернет-магазин «3DIY» [Электронный ресурс]. URL: https://3d-diy.ru/
6. Блум Дж. «Изучаем Arduino: инструменты и методы технического волшебства.» 2-е изд.: пер. с англ. — СПб.: БХВ-Петербург, 2020 [1, с. 277].
7. Петин В.А., Биняковский А.А. «Практическая энциклопедия Arduino» 2-е издание, дополненное, Москва, 2020 [1, с. 166].