摘 要本课题将在国内外现有的发展基础上，对目前市面上大多数智能AGV小车系统产品的资料进行查阅后，制订了一系列适合于本课题的预期实现目标，并最终成功设计出一款智能AGV小车控制系统，选用了中低端定位的微型处理器芯片S7-200可编程控制器来作为主控核心，并结合LCD1602液晶屏幕等一系列高性能元器件，设计出一款能够实现对自动化工厂产线上的货物进行定点装货和卸货等功能的智能AGV小车，在工作过程中使用者可以通过该系统实现对小车的定点呼叫、自动形式、呼叫优先权的判断以及定点停车等功能。本课题考虑到为了实现较高的性价比参数，尽量选用了能够满足本课题需求的S7-200可编程控制器芯片，并对一些市面上常用的并且资料丰富的高性价比元器件进行了选购，经过了一系列的软硬件系统设计后，成功实现了一款工作性能稳定并且具有高性价比的智能AGV小车系统，非常适合推向市面上进行推广。
目录
一、 引言 1
（一） 智能AGV小车的发展背景 1
（二） 智能AGV小车的国内外发展现状 2
二、 可编程控制器及其内部结构 3
（一） 可编程控制器 3
（二） 可编程控制器主要功能 3
（三） 可编程控制器的特点 6
三、 方案设计及元器件选择 7
（一） 智能AGV小车的方案设计 7
（二） S7200可编程控制器的I O地址分配 7
（三） S7200可编程控制器的数字量输入部分 7
（四） S7200可编程控制器的数字量输出部分 8
四、 系统软件设计 10
（一） AGV启停辅助继电器 10
（二） AGV小车的呼叫按钮程序设计 10
（三） AGV小车的行程开关程序设计 11
（四） 行驶方向判断 12
总结 15
参考文献 16
致 谢 17
附录 程序 18
引言
智能AGV小车的发展背景
本课题为这款智能AGV小车系统的主控核心选用的是目前市面上性价比较高的S7200可编程控制器芯片，智能AGV小车系统在发展到今天这个阶段，主要的特 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
征就是已经实现了整体数字化，无论是对外部的信号采集还是内部的数据运算，以及液晶显示或者触摸操控等功能，都需要通过高性能的全数字式的微处理器芯片来控制，这种主控芯片有单片机、FPGA或者DSP等类型，本课题采用的则是S7200型号的单片机芯片。
本课题将对基于S7200可编程控制器型微处理器而实现的智能AGV小车系统做研究，涉及到这种系统的起源以及发展过程，通过对智能AGV小车系统发展过程资料的调查，对其表现出的大多数问题进行综合探讨，并选取出一些高性价比产品中所表现出的优秀设计之处进行重点研究，争取能够将其植入到本课题设计的这款智能AGV小车控制系统中。
通过对大量的产品文档和技术资料进行详细查阅后可以知道智能AGV小车系统这种控制系统历经了多个有代表性意义的阶段，首先在单片机等微处理器芯片研发和应用技术还没有普及甚至是没出现之前，智能AGV小车系统的研发人员只能够在种类较少的数字集成芯片中找寻到一些功能较为简单的逻辑门芯片、译码或者解码芯片，通过数十个这种功能较为简单的数字芯片进行电路搭建，构建出一个电路形式非常复杂的智能AGV小车系统架构，虽然电路架构看起来非常复杂，但是最终能够实现的功能却非常简单，此时的智能AGV小车系统外形体积较为庞大，大多数资料表示工程师最为头疼的就是当智能AGV小车系统出现故障时，故障排查工作以及维修非常麻烦，需要对硬件电路架构中的各个节点进行逐一排查，需要消耗较多的时间才能够找寻到问题的所在。在上世纪八十年代前后低性能的单片机等微处理器芯片被研发出来，伴随着微处理器芯片一同出现的是最新版本的C语言编程语言，单片机系统研发人员将这种最初适用于unix系统开发的高级语言，率先引入到了单片机系统开发领域，将C语言能够直接操作底层硬件的属性加以使用，由于可以直接操作单片机芯片中的各种类型的寄存器，因此就能够使得单片机按照C语言程序代码的控制而实现工作，这样设计人员就能够将设计灵感通过C语言程序代码进行转换，从而实现单片机控制系统的各种智能功能。
现如今通过单片机芯片控制实现的智能AGV小车系统之所以能够进行普及，是因为这种系统具有独特的自身魅力，首先智能AGV小车控制系统实现的所有智能功能几乎都是在一片外形体积非常小的硅片芯片中进行控制实现的，这种高集成度的芯片不但工作稳定，还能够将智能AGV小车系统所要实现的智能功能实现高效的转换，程序设计员通过各种类型的语句代码即可将功能进行底层转换；另一方面要说到具有智能采集功能的传感器技术对单片机控制系统的贡献，通过各种各样的传感器的植入，使得单片机控制系统能够对系统外部的各种类型的信号进行高速采集并将采集信号以最大兼容方式送入单片机芯片中进行使用，这样就能够保证单片机系统的功能更加丰富。
智能AGV小车的国内外发展现状
通过对一份资料的调研可以总结出，近年来国内许多研究所或者企业都开始了对于智能AGV小车系统的研究，经过了这几年的研究推出了一些中高端性能的智能AGV小车系统，与此同时他们也正在对国外的先进传感器研发技术进行学习和掌握，期盼有朝一日能够自主设计出高端电路模块，将其植入到智能AGV小车系统中。国内外许多专家学者都有对智能AGV小车系统的研究，结合科学技术的发展现状，设计师们能够从当前市面上选择出合适的微处理器芯片以及高性能传感器模块等，构建出较高性能的智能AGV小车系统。
智能AGV小车系统在最近几年时间内在性能方面取得了巨大的提升，另外在成本方面，通过对目前市面上中高低端三种不同级别的智能AGV小车系统进行调查后发现，业内整体的成本水平正在呈现不断下降的趋势，但是性能却在不断提升。
可编程控制器及其内部结构
可编程控制器
下面来对本智能agv小车系统拟将要使用的这款S7200型可编程控制器的工作原理以及工作过程进行简要介绍，通过对这款经典的可编程控制器的开发资料进行了详细的介绍，可以发现这款机器的工作原理主要是通过输入采样、程序执行以及输出刷新这三个主要步骤来实现的，通过这三个先后的工作过程来实现整机的正常运行，在整个智能agv小车系统工作过程中，按照时间先后的顺序可以将完整的工作状态划分成无数个相同的周期，每个周期则由输入采样、程序执行以及输出刷新来组成，下面对这三个阶段中可编程控制器所要执行的工作任务进行简要介绍。 程序执行阶段是S7200工作周期的第二个阶段，这个阶段的主要工作是对用户编写的程序代码进行执行，并且将第一阶段采集到的数据赋值到程序变量中，按照S7200的官方资料可以知道程序代码的执行顺序按照从上到下和从左到右的原则进行扫描，程序执行完毕后相应的处理结果将被赋值到输出变量中，用于下一个工作阶段。 前两个阶段处理完毕后可编程控制器将进入第三个工作阶段，将程序执行的结果进行输出，该阶段将输出管脚的IO映像区进行解锁，使得输出数据得到刷新。 输入采样阶段是可编程控制器工作周期的第一个阶段，它的主要功能是将系统外部的信号进行采集并且转换为数字信号存储在其内部的缓存区域中，用于后续步骤的使用，这个阶段开始时硬件电路将可编程控制器的输入管脚与其内部的IO控制器进行连接，对输入管脚的信号进行读取后生成二进制数据进行存储，这样就完成了输入采样的工作任务，随后为了保证可编程控制器工作的最大稳定性，控制器将IO管脚进行锁存从而使得其数据不会改变，接着进入到第二个工作阶段，在随后两个阶段内IO管脚的工作状态将被持续锁存，直到下个工作周期开始输入采样时才可被解锁。

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