循迹搬运小车设计 - 图文(9)

循迹搬运小车的运行路线图由行走路线，停止工位和转弯标识组成，磁导航传感器一般配合磁条、磁钉或电缆使用，不管是磁条、磁钉还是电缆，都是为了预先定义循迹搬运小车自主导航设备的行进路线、停止工位或者其它动作区域。

根据使用方式，我们将磁导航分为两种类型：地标传感器和磁导航传感器。地标传感器和多点位的磁导航传感器相互配合，构成完整的磁导航感知系统。

磁导航传感器安装在循迹搬运小车的正下方中轴线位置，两侧是地标传感器。 如果循迹搬运小车沿着磁条行进，磁导航传感器应该位于磁条正上方。当磁导航传感器检测到磁条不在传感器的正下方，而是偏左或者偏右，循迹搬运小车就可以通过左转或者右转进行前进方向调整，直到传感器检测到磁条位于传感器的正下方为止。地标传感器用于检测除了磁条导引线之外的其它特定标志，比如转弯标志、岔道标志、出站标志等等。磁导航传感器和两侧地标传感器安装位置如下图所示：

磁条在周围产生磁场，越靠近磁条磁场强度越大。磁导航传感器正上方多个探测点所在位置的磁场最大，其它探测点所在位置的磁场强度相对较弱，特别是远离磁条的探测点所在位置的磁场强度几乎为零。磁导航传感器由此获得磁条的磁场分布，从而确定磁条在磁导航传感器的位置。 循迹搬运小车差速运动控制系统根据这个信息， 就能够确定它的行进方向是否偏离预定航线。

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3.2 磁导航传感器设计选型

磁导航传感器选型：地标传感器MA02和磁导航传感器MA16 MA02和MA16带NPN数字量输出和RS485串口输出

磁导航传感器MA16用于循迹搬运小车路径识别用，地标传感器用于检测除了磁条导引线之外的其它特定标志，比如转弯标志、岔道标志、出站标志。

上图是一种典型的循迹搬运小车导引线铺设方式。黑色部分是用于引导自动牵引的磁条，循迹搬运小车根据磁条来确定行进路线；蓝色方块是 N 极磁条，作为交叉路，告知 循迹搬运小车 到了交叉路口，需要根据预定的策略决定行进方向；绿色方块是 S 极磁条，作为转弯标志，提示循迹搬运小车即将进入弯道以及弯道的方向。

黑色磁带交叉位置为停止位，当多个传感器有反馈时，小车工位加一，正常情况为传感器反馈点为4个，停止位为7个。

3.3 差速运动控制的方式

循迹搬运小车的运动控制为差速运动控制，以控制两个驱动轮不同的运转速度来控制牵引车的运行方向。

牵引车驱动轮运行的速度准备用以下两种方案相结合的方式来控制：

1、PID控制，以牵引车在磁带导航正中为PID的给定值，以磁导航传感器检测到的数据为PID的反馈值，分别控制两个驱动轮的速度。

2、以磁导航传感器反馈的数据分不同情况设置两个驱动轮的速度，根据不同情况驱动轮以不同的速度运行。

3.4 差速运动控制的实现及PLC程序设计

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1、实现循迹搬运小车能绕着圆圈做循环运行，测试差速控制方式、用西门子PLC-200符合控制要求（程序的大小、程序的扫描周期）

2、实现循迹搬运小车绕着圆圈做循环运行，在固定位置停止，测量停止精度和方向精度 3、实现循迹搬运小车在交叉口做转弯测试（交叉口为两个分叉口）

差速运动控制逻辑编程如下图所示：

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