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1. 车载控制器

1.1 车载控制器的类型

  车载控制器是控制系统乃至整个 agv的核心，那么应该选择哪种控制器呢？根据笔者的经验，从硬件角度看，agv采用的车载控制器基本分为以下三种：

　　1. plc：代表产品例如西门子公司的 s7-1200和1500系列，使用 agv 厂家有佳顺、嘉腾。plc以稳定性好、可靠性高著称，但是它的长项是逻辑控制，一般只能做简单的运动控制。西门子 plc的价格大概在2000元~12000元左右。

　　2. 工控机：代表产品例如倍福公司的cx5130，使用厂家有昆船、罗伯特木牛流马。工控机其实就是一台电脑，只不过经过精心的设计使其具有很强的抗干扰能力，可以用于振动、电磁辐射等恶劣的工业环境。工控机结构紧凑、体积小巧，其可以运行通用的操作系统，比如windows、linux。以倍福为例，安装它的 twincat 控制软件后，会在 windows操作系统中插入实时内核，将电脑变成适合工业场合的实时控制系统。倍福工控机的售价大概在5000到30000元左右。

　　3. 单片机：代表产品例如stm32，使用厂家有海通、机科。相比前两者，单片机的价格低廉，加上外围器件成本多也不过千元左右。使用单片机的一个缺点是，如果要做成成熟的产品，你需要花费很多精力设计外部电路以及各种底层算法。软件开发环境可能会差一些。

　　上面的分类并不意味着三者是泾渭分明的，例如 plc 的核心芯片可能就是一个单片机；而工控机的编程语言很可能就采用了 plc领域使用的梯形图、st等语言；单片机上面也可以装载操作系统，从而形成一个完整的控制器。所以，虽然它们各有自己适用的领域，但是相互之间也会取长补短，演变成你中有我我中有你的局面。

  当然，现在市场上有专门的agv控制器，例如美国ndc的cvc600，瑞士bluebotics的ant、浙江科聪智能的mrc5000，上海仙知机器人的src。与通用的工业运动控制器或plc相比，这类控制器集成了成熟的导航和运动控制算法，为用户省去很多工作，而且其稳定性和防护等级更高，但其价格也较高（2万~6万元）。

1.2 西门子 s7-1200 plc

　　我选择西门子的 s7-1215c 型 plc 作为 agv的车载控制器（以后简称为s1200），如下图所示。由于西门子的产品型号非常丰富，各个型号在接口种类、性能等方面有细微的差别，在购买时为了准确描述具体是哪个型号，zuihao使用订货号。西门子每种产品都有一个唯一的订货号，在采购时只需要提供这个编号即可。在西门子的编程软件中也可根据订货号查找对应的型号。当然，使用西门子的产品也有一些缺点，比如它的plc是通用产品，并不是针对车辆控制而专门设计的。淘宝上一个100元的arm开发板都具有rs485、can、以太网接口，而西门子却要为此付出昂贵的代价，西门子的产品开放性非常差。所以，以后的agv会逐步淘汰西门子的产品。

1.3 什么是上位机和下位机？

　　有些设备能够访问其它的设备，比如读取内存中的数据、向内存写数据，这样的设备具有较高的权限和地位，因此被称为上位机。有些设备只能被其它设备访问，而没有访问其它设备的权力，这样的设备就称为下位机。在本文中，plc就是下位机，而编程计算机就是它的上位机。

　　想对plc进行设置或编程，需要使用网线将 s1200 与上位机连接，只需要将上位机的 ip 地址设置为与 plc同一网段即可。s1200 一般出厂默认的 ip 地址是 192.168.0.1，所以可以将你的电脑的 ip 设置为192.168.0.2。对于 agv 这种移动设备，通常会采用无线通讯，例如接收调度系统的控制指令。无线通信方式有wifi、zigbee等等。由于 wifi 在实际中使用较多，我介绍一下它的配置方法。使用 wifi 连接西门子 plc非常方便，只需要用网线将 plc 的以太网口连接到无线路由器的 lan 口，然后用笔记本搜索到对应的 wifi 后连接即可访问plc。所用的无线路由器可以是任意品牌，甚至家用路由器都可以。笔者在淘宝买过一款国产以太网转 wifi转换器，但奇怪的是不支持博途软件（博图无法访问到plc），所以你购买前zuihao跟商家确认是否能用于博途。如果你想追求更稳定可靠的通信，可以选择工业级通讯模块，例如摩莎（moxa），它的供电电压兼容12v~48v。