智能工廠 自動導引車 通用技術要求

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1、智能工廠自動導引車通用技術要求 General technical requirements for automatic guided vehicle of intelligent factory 目 次 前言 III 1范圍 1 2規(guī)范性引用文件 1 3術語和定義 1 4縮略語 1 5自動導引車系統(tǒng)組成 2 6系統(tǒng)模塊 2 7數據要求 3 8安全要求 5 9性能要求 6 智能工廠自動導引車 通用技術要求 1范圍 本文件規(guī)定了自動導引車的功能要求和性能要求。 本文件適用于自動導引車在智能工廠內的集成。 2規(guī)范性引用文件 下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而

2、構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件， 僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本 文件。 GB/T 30030-2013自動導引車（AGV）術語 3術語和定義 下列術語和定義適用于本文件。 3.1 自動導引車（AGV） automated guided vehicle （AGV） 裝備有電磁或光學等自動到陰裝置，由計算機控制，以輪式移動為特征，自帶動力轉換裝置，并且 能夠沿規(guī)定的導引路徑自動行駛的運輸工具，一般具有安全防護、移載等多種功能。 [來源:GB/T 30030-2013，定義2.1] 3.2 上位控制系統(tǒng)

3、host control system 用于自動導引車調度和監(jiān)控的計算機軟件及其相關器件的總稱。 [來源:GB/T 30030-2013，定義2.4] 3.3 路徑path 自動導引車從當前位置到目標位置的行駛路線。 3.4 事件event 用于記錄系統(tǒng)運行時的關鍵信息及故障信息。 下列縮略語適用于本標準。 AGV ：自動導引車(Automated Guided Vehicle) AGVS：自動導引車系統(tǒng)(Automated Guided Vehicle System) LCS:生產線控制系統(tǒng)(Line Control System) MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manuf

4、acturing Execution System) WMS：倉儲管理系統(tǒng)(Warehouse Management System) WCS：倉儲控制系統(tǒng)(Warehouse Control System) 5自動導引車系統(tǒng)組成 自動導引車系統(tǒng)組成見圖1，由調度層和設備層兩部分組成。 調度層接收管理層下發(fā)的任務數據，并反饋任務執(zhí)行的狀態(tài)數據；對AGV下發(fā)任務數據及接收任務 狀態(tài)數據，完成對自動導引車(AGV)的管理和調度。包括調度管理、接口管理、監(jiān)控管理和系統(tǒng)管理 功能。 設備層為自動導引車。 管理層為自動導引車系統(tǒng)的上位控制系統(tǒng)(如MES、WMS、WCS、LCS等)，向調度層下

5、發(fā)任務，接收 調度層的反饋信息。 圖1自動導引車系統(tǒng)組成 6系統(tǒng)模塊 6.1調度管理 6.1.1調度管理功能 對系統(tǒng)中運行的任務和AGV進行統(tǒng)籌調度管理，應包含以下功能： a） 任務管理:處理系統(tǒng)運行過程中的各種任務，包括對任務進行接收、規(guī)劃和派發(fā)等管理。 b） 車輛管理:對AGV進行統(tǒng)籌調度，包括車輛分配、運行控制、信息采集、充電及故障處理等。 c） 交通管理：對AGV進行交通管制，包括路徑規(guī)劃和鎖死報告等。 d） 仿真管理：模擬虛擬AGV，完成調度模擬功能。 6.1.2調度控制模式 自動導引車調度系統(tǒng)一般應具有以下控制模式: a） 本地模式：在該模式下，自動

6、導引車不接受調度系統(tǒng)調度和管理，具備單機獨立運行能力； b） 本地交通模式：在該模式下，自動導引車接受調度系統(tǒng)交通管理，但不接受調度管理指令，具備 單機獨立運行能力； c）上位模式：在該模式下，自動導引車接受調度系統(tǒng)統(tǒng)籌調度和管理，不具備單機獨立運行能力。 6.1.3車輛分配 自動導引車調度系統(tǒng)一般應具有以下分配策略： a） 時間最優(yōu)策略：以距離目標點時間最短為原則，進行車輛分配； b） 距離最優(yōu)策略：以距離目標點路程最短為原則，進行車輛分配； c） 權值最優(yōu)策略：綜合時間最優(yōu)、距離最優(yōu)、尋路優(yōu)先級等因素，進行車輛分配。 6.1.4任務調度策略： 自動導引車調度系統(tǒng)一般應具有

7、以下調度策略： a） 優(yōu)先級策略：按任務優(yōu)先級進行任務調度和管理； b） 時間優(yōu)先策略：按任務啟動時間先后順序進行任務調度和管理。 6.2接口管理 能夠實現與相關系統(tǒng)之間的數據交互，應包含以下功能： a） 調度層與管理層之間數據接口管理； b） 調度層與設備層之間數據接口管理； c） 與其它相關系統(tǒng)數據接口管理。 6.3監(jiān)控管理 能夠顯示自動導引車系統(tǒng)運行狀態(tài)，應包含以下功能： a） 故障報警：對AGV運行時的異常狀態(tài)進行提示及報警; b） 任務監(jiān)控：對任務的執(zhí)行狀態(tài)進行實時監(jiān)控； c） 車輛監(jiān)控：對AGV的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控； d） 圖形監(jiān)視：對AGV的運行狀態(tài)實

8、現圖形化顯示； e） 數據統(tǒng)計：提供對任務歷史數據的查詢統(tǒng)計功能； f） 事件查詢：提供事件日志查詢功能。 6.4系統(tǒng)管理 提供調度層系統(tǒng)通用配置管理，應包含以下功能： a） 用戶管理：對用戶進行添加、編輯，刪除及密碼設置等管理； b） 權限管理：基于角色和資源的用戶權限管理。不同的用戶有不同的角色，不同的角色有不同的資 源，資源指向各類操作權限； c） 配置管理：對調度層系統(tǒng)的配置項管理，可包含通用配置、界面配置及系統(tǒng)規(guī)劃配置等； d） 事件管理：用于記錄系統(tǒng)運行時的關鍵信息及故障信息，可包含任務、車輛及系統(tǒng)信息。 7數據要求 7.1接口定義 7.1.1管理層與調度層接口

9、定義 管理層與調度層之間的接口實現方式，一般有以下幾種： a） Web API 服務接口； b） Web Service 服務接口； c） 報文通訊接口（TCP/IP、UDP協議等）； d） 數據庫中間表接口； e） 動態(tài)鏈接庫接口； f） 基于PLC的通訊接口等。 7.1.2調度層與設備層接口定義 調度層與AGV之間的接口實現方式，一般有以下幾種： a） 報文通訊接口（TCP/IP、UDP協議等）； b） Web API 服務接口； c） Web Service 服務接口等。 7.2通信數據要求 7.2.1管理層與調度層接口數據要求 管理層向調度層下發(fā)的數據可包

10、含： a） 任務號：上位控制系統(tǒng)給任務指定的唯一標識； b） 任務優(yōu)先級：上位控制系統(tǒng)給任務指定的優(yōu)先等級，決定任務執(zhí)行時的優(yōu)先次序; c） 源地址：上位控制系統(tǒng)給任務指定的起始地址； ^目標地址：上位控制系統(tǒng)給任務指定的目標地址； e） 操作類型：上位控制系統(tǒng)給任務指定的操作類型； f） 系統(tǒng)心跳：表示管理層系統(tǒng)是否在正常運行。 調度層向管理層反饋的數據可包含： a） 任務號：上位控制系統(tǒng)給任務指定的唯一標識； b） 任務狀態(tài)：當前任務執(zhí)行狀態(tài)，可包括任務已啟動、操作完成、任務取消等； c） 車輛編號：AGV在系統(tǒng)中的唯一標識； d） 當前地址：AGV當前在系統(tǒng)中的所在

11、地址； 。）目標地址：AGV移動的目標地址； f）運行模式：AGV當前的運行模式，可包括手/自動、本地/上位等； g） 運行狀態(tài)：AGV的實時運行狀態(tài)，可包括低電量、行走中、操作中、停止狀態(tài)等; h） 系統(tǒng)心跳：表示調度層系統(tǒng)是否在正常運行。 7.2.2調度層與設備層接口數據要求 調度層向設備層下發(fā)的數據可包含： 成目標地址：AGV當前移動的目標地址； b） 操作類型：AGV當前所要執(zhí)行的操作類型，用于區(qū)分裝貨、卸貨等不同的操作； c） 擴展參數：AGV當前移動任務的擴展參數，用于滿足不同應用的參數差異化需求； d） 路由信息：AGV移動的路由信息。 e） 行駛參數：AG

12、V移動的行駛參數，可包含行駛距離、行駛速度等。 設備層向調度層反饋的數據可包含： a） 車輛編號：AGV在系統(tǒng)中的唯一標識； b） 當前地址：AGV當前在系統(tǒng)中的地址； 。）目標地址：AGV當前移動的目標地址； d） 當前速度：AGV當前的運行速度； e） 位置數據：AGV當前在系統(tǒng)中的位置數據，可包含X坐標、Y坐標、角度值等數據； f） 操作類型：AGV當前所要執(zhí)行的操作類型，用于區(qū)分裝貨、卸貨等不同的操作； g） 運行模式：AGV的當前運行模式，可包含手動/自動、本地/上位等； h） 運行狀態(tài)：AGV的實時運行狀態(tài)，可包含低電量、行走中、操作中、停止狀態(tài)等； i） 事件

13、數據：AGV運行時的關鍵信息及故障信息，可包含行駛狀態(tài)、導航狀態(tài)、操作狀態(tài)、通訊狀 態(tài)等數據。 8安全要求 8.1控制安全要求 自動導引車系統(tǒng)應對系統(tǒng)運行異常、車輛運行異常情況進行鑒別和報警提示，包括但不限于： a） 上層管理系統(tǒng)心跳異常：當檢測到上層管理系統(tǒng)心跳異常時，應能鑒別，進行報警提示，并能 將系統(tǒng)中所有車輛切換成本地模式暫停運行； b） 車輛運行異常：當檢測到車輛運行異常（急停、操作失敗、導航丟失等）時，應能鑒別，進行 報警提示。 自動導引車應具有多級安全報警機制，包括人機交互界面報警、非接觸式防碰保險杠、接觸式防碰 保險杠、急停按鈕等，可以在各種情況下保證AGV系統(tǒng)以及

14、AGV周邊操作人員及設備安全。 8.2系統(tǒng)安全要求 自動導引車系統(tǒng)安全應滿足以下要求： a） 自動導引車系統(tǒng)應支持分布式部署，即調度系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)及數據庫部署在兩臺或多臺服務器 上，以保證系統(tǒng)的安全。 b） 對于自動導引車系統(tǒng)的外部接口應指定固定端口，應使用安全的傳輸協議，可以實現數據的加 密傳輸。 8.3用戶身份鑒別 用戶身份鑒別包括一般用戶和系統(tǒng)用戶（如系統(tǒng)管理員）的身份進行標識和鑒別，應從以下方面設 計和實現： a） 用戶新建：新建自動導引車系統(tǒng)的用戶，凡需進入系統(tǒng)的用戶，應先進行標識（建立賬號）， 設定口令和權限等信息。 b） 用戶登錄：對登錄到自動導引車系統(tǒng)的用戶，

15、應采用口令進行鑒別，口令應是不可見的，具有 相應的抗攻擊能力，并在存儲時有安全保護。 c） 用戶修改：對自動導引車系統(tǒng)的用戶賬號，應具備口令和權限等信息修改的功能。 d） 用戶刪除：對自動導引車系統(tǒng)的用戶賬號，應具備賬號刪除的功能。 8.4備份與故障恢復 自動導引車系統(tǒng)應提供重要信息的備份功能，當由于某種原因引起系統(tǒng)異常中斷或信息丟失時，提 供對所備份信息進行信息恢復的功能。 9性能要求 9.1路徑規(guī)劃區(qū)域范圍 自動導引車系統(tǒng)的路徑規(guī)劃區(qū)域范圍應不小于1000 m2。 9.2任務并發(fā)數量 自動導引車系統(tǒng)的任務并發(fā)數量處理能力應不小于20條任務。 9.3車輛調度能力 自動導引車系統(tǒng)的車輛調度能力應不小于10臺車。 9.4任務響應時間 自動導引車系統(tǒng)的任務響應時間應不大于2000 ms。 9.5車輛響應時間 自動導引車系統(tǒng)的車輛響應時間應不大于2000 ms。 9.6系統(tǒng)可靠性 自動導引車系統(tǒng)的有效工作率應不小于95%。