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AGV在制造业中的应用越来越普及，西门子SIMOVE是AGV行业的标准化解决方案。西门子PlantSimulation是生产线与物流系统的仿真工具，通过仿真可以快速评估不同的生产预案并进行分析优化。为充分利用西门子SIMOVEAGV和Plant Simulation仿真的优点，本文介绍了Plant Simulation对SIMOVEAGV系统进行虚拟调试，快捷验证PLC代码和自动化过程。

1、

柔性制造技术与AGV系统概述

随着工业4.0以及中国制造2025战略的不断深入实践和应用，制造业数字化转型和自动化技术呈现加速发展的趋势，先进制造技术、工厂物流自动化是目前极受制造业重视的新技术应用领域；柔性加工系统(FMS)、柔性装配系统(FAS)、柔性仓储物流自动化系统是其中的重要组成部分；制造业正受到柔性生产理念的引领逐步实现智能制造和数字化工厂。在先进的加工制造生产线上使用柔性加工技术,在装配(例如汽车及其部件)生产线上使用柔性装配技术,在仓库存取输送线上使用柔性物流自动化技术，可以增加制造生产线和物流系统的柔性,提高生产效率,适应生产多品种产品的市场需求,提高企业的组织和设备重组能力以及对市场作出敏捷反应的能力。

目前，由于国内汽车行业的快速发展，其对配套生产厂家的产品质量、品种及产量要求不断提高，特别是装配制造业。越来越多的个性化和多样化的产品正在塑造未来的制造行业。基于这种情况，汽车制造业对柔性装配系统的需求正在不断提高。

在当前制造业转型大潮中，自动导引车AGV（AutomatedGuidedVehicle）是构建柔性制造系统必不可少的重要设备和系统，其技术及应用都有很大发展和普及。AGV技术的发展，又促成了先进的柔性生产线、自动化物流系统的实现和提高。

AGV系统由控制台、通讯系统、地面导航系统、充电系统、AGV本体和地面移载设备等组成。AGV可与物流自动化和生产控制系统集成在一起协同作业，是实现数字化工厂和智能制造不可或缺的部分。

使用AGV系统能够给企业带来很多好处，如提高仓储效率，简化物流管理，降低人工成本，提高产品质量等等。近年来，随着中国汽车行业的蓬勃发展，越来越多的国内汽车生产厂家开始采用先进的AGV自动导引车作为装配车间移动的工作平台，提高生产线的混线生产水平，提高生产效率和产品质量。

2、SIMOVE AGV行业标准化解决方案

AGV系统由一套复杂的控制系统构成，AGV控制系统分为地面（上位）控制系统、车载（单机）控制系统及导航/导引系统，其中，地面控制系统指AGV系统的固定设备，主要负责任务分配，车辆调度，路径（线）管理，交通管理，自动充电等功能；车载控制系统在收到上位系统的指令后，负责AGV的导航计算，导引实现，车辆行走，装卸操作等功能；导航系统为AGV提供juedui或相对位置及航向。综合起来，AGV系统可分为三大部分：移载控制，上位主控系统以及导航控制。

在实际应用中，AGV系统还必须与企业现有的生产、控制和自动化平台进行集成，并且必须具有很高的可靠性和可用性，还必须满足工厂安全要求。这都给AGV系统的应用和实施提出了严峻的挑战。应对这些挑战的答案是西门子SIMOVEAGV系统平台。SIMOVEAGV系统平台是以通用控制器（如S71200/S71500）为基础，基于TIAPortal软件平台的主控系统和集成周边设备的系统平台，能够保证实时通信、实现数据增值，通过包含软硬件及服务的一揽子技术方案为客户在AGV应用领域提供整体解决方案。

西门子SIMOVEAGV系统平台能够帮助AGV制造商和Zui终用户能够“开箱即用”地自动化他们的AGV应用程序，其特点如下：

§   基于西门子自动化和驱动组件的成熟自动化概念

§   将不同供应商的AGV轻松集成到一个通用车队管理系统中

§   开放的第三方集成接口，如导航、驱动器和传感器

§   支持各种导航和定位系统，如固定轨道、激光制导和RTL

§   基于工业标准的通信，如TCP/IP和PROFINET

§   故障保护和非故障保护数据的WIFI通信

SIMOVE AGV包含以下功能模块：

§   移载控制自动化软件库

§   用于主控的车队管理软件

§   导航软件

§   维护软件应用程序

§   接口规范

§   含推荐硬件的部件清单

§   系统描述和用户指南

§   为AGV制造商和Zui终用户提供手把手培训

西门子SIMOVEAGV系统整体解决方案提供完整的软硬件支持，下图是推荐的硬件列表，包括PLC+IO、IPC、驱动、通信、安全、电池以及HMI（人机界面）。

1. 移载控制包括，包括驱动控制，安全集成等

基本功能

通信

路径管理

驱动机构

能源供应

安全功能

2. 主控管理包括可视化，路径规划，车队管理等，可基于PLC或PC来实现

订单管理

路径规划

工厂和路径可视化

机器安全

诊断

与外部过程控制的互连

3. 导航控制包括寻址、定位、装卸载管理等

装卸载功能：定位、路线跟踪、避障

地图管理

路线管理

SIMOVE提供了一个用于KPI监控的仪表板，用于确定每个AGV的zuijia调度顺序、包括每个AGV的状态和位置的路线信息、系统警报和设备图。它将多个AGV学科整合在一个统一的系统，在一个统一的硬件平台上实现自动化和导航的结合；使用适当的操作系统，如Linux，用于基于PC的导航和PLC上的控制，以实现自动化；支持PROFIsafe安全集成。

3、Plant Simulation虚拟调试SIMOVE AGV系统

大家知道，制造业面对着越来越激烈的竞争，产品变得越来越复杂，种类也越来越多，响应地，产品的生产制造过程也越来越复杂，需要更柔性化的生产方式面对瞬息万变的市场需求。而AGV可以帮助企业将刚性生产线转变为柔性化生产方式，但AGV系统本身就是一个复杂的系统，更不用说还要连接到复杂的生产过程中；在实际AGV系统实施部署前，在虚拟环境中利用数字化双胞胎模型对AGV系统方案和业务场景进行测试和仿真验证是十分必要和有益的。

西门子PlantSimulation是对生产过程和物流系统进行建模仿真的专业工厂仿真软件工具，用于创建工厂生产物流系统的数字化双胞胎模型，对其进行仿真、分析和优化，洞察系统特征并优化其性能。PlantSimulation具有面向对象的三维建模功能和强大的随机数理统计分析功能，内置丰富的基本对象和应用对象库；在不中断生产的前提下或在实际生产系统安装前，进行系统建模、运行仿真试验和假设预案，运用内置的强大分析和优化工具评估各种生产方案。

PlantSimulation可以仿真各种规模的工厂和生产线，可以对各种生产物流系统的生产节拍、批量、生产单元、物料配送等进行仿真、分析和优化。可以在考虑不同大小的订单与混流生产的复杂情况下优化生产布局、资源利用率、产能以及整个物流和供需链。

PlantSimulation具有开放的系统架构，提供了与外部数据平台交互的一系列数据接口，通过这些接口和集成能力，可以建立PlantSimulation与外部的数据以及数据库系统之间的信息通道，实现仿真模型与外部数据以及系统的信息集成。PlantSimulation带有PLCSIM_Advanced接口对象，可以在仿真模型和PLC之间交换数据。使用PLCSIMAdvanced接口对象，可以使用TIAPortal中的STEP7配置CPU，对应用程序逻辑进行编程，将硬件配置和程序加载到虚拟控制器中，运行程序逻辑，观察输入和输出的仿真效果，对程序进行验证和优化。西门子SIMOVEAGV系统平台是以PLC为基础，基于TIA Portal软件平台的自动化解决方案；PlantSimulation通过PLCSIM_Advanced接口对象可以很容易地实现与SIMOVEAGV系统集成，在虚拟环境中进行业务场景设计和测试，无需进行物理原型就可以查看、测试各种场景、环境和变量；及时响应和展示工程更改带来的影响；在实际系统安装前进行虚拟调试，提前发现问题解决问题，缩短现场调试时间，加快系统实施速度。下面通过一个示例介绍PlantSimulation如何对SIMOVEAGV系统进行虚拟调试的过程和步骤。

创建PLCSIMAdvanced实例, 命名如：Simove_MC

在TIAPortal中检索并打开本AGV系统的PLC项目（已预先建好），如下所示：

在TIAPortal中下载AGV系统的主控程序PLC代码到PLCSIM Advanced实例：

从TIAPortal启动WinCC HMI仿真：

打开本AGV系统的Plant Simulation模型（已预先建好），如：

Plant Simulation模型中包括了物料流和AGV路径布局。

在PlantSimulation中通过PLCSIM_Advanced接口对象激活PLCSIMAdvanced的连接；初始化后，AGV被放入车库，仿真停止。

从EventController中启动仿真，PLC中的主控程序现在可以控制仿真模型中的AGV了。

虚拟验证：AGV管理系统功能验证。仿真运行时在HMI上同步显示AGV位置监控的详细信息，显示与工作站点的通信状况信息。

虚拟验证：通过HMI与AGV系统交互，向仿真发送命令运行仿真，以验证自动化系统。如在本例中，在HMI中选中AGV1，按下维护键，AGV1将进入维护区域；在PlantSimulation模型中，AGV1将进入维护区域。

虚拟验证：从仿真模型向自动化系统发送信号来验证PLC代码。如在本例中，一旦AGV1达到IP40（维护区域），在HMI中可以看到，外部信号丢失，该信号对应于AGV上的脚踏开关；在PlantSimulation中，按下Maintance completed按钮，AGV1维护完成将被释放进行正常工作。

使用Plant SimulationAGV模型，还可以执行“What-If”假设分析并对AGV系统的以下问题进行分析优化：

AGV的zuijia控制策略是什么？需要多少辆AGV？太多的AGV会互相阻塞吗？