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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:李坤宮
研究生(外文):kung-Gung Li
論文名稱:無線監控自動搬運系統之研製
論文名稱(外文):Development of An Automatic Transportation System Using Wireless Monitoring Technology
指導教授:謝禮丞謝禮丞引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:生物產業機電工程學系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:89
中文關鍵詞:遠端監控RFID無線傳輸
外文關鍵詞:Monitoring SystemRFIDWireless Transmiting
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彰化縣政府所推動之「國家級花卉園區」計畫中,規劃建立一自動化高科技之花卉園區,預計將導入「健化中心」之概念,以增加管理經營效率,同時兼顧環境保護。
本論文針對園區內規劃各溫室與健化中心間之搬運系統進行研製,設計及製作一無人化自動運輸雛型系統。本系統完成一電動軌道車車頭之製作,以 PAC做為控制核心,利用無線數據機傳輸,配合RFID系統做為位置控制,完成無人化遠端監控之試驗。
測試結果顯示RFID每0.2秒鐘感應一次,標籤間隔3 m以上且不論放於水中、砂中、泥沙中皆能順利感應;又台車運送時速為8.4 km/hr,即全電壓24V驅動,經過此兩個環境下之感應卡皆能穩定感應,以此速度測試,兩感應卡最穩定的感應距離為3 m以上,而且發現轉彎路徑應用變速機制能夠穩定通過轉彎半徑3.1 m之彎道。同時,本研究開發完成之監控系統程式可於遠端控制雛型車動作,並且依照各溫室需求,安排雛型車行程,並可於行駛過程中,監看雛型車位置與電壓變化。雛型車並安裝超音波感測器,當行駛中遇障礙物可立即停止,以確保人機安全。
The Changhua county government has promoted a plan using automation technology in the National Flower Operational Area to set up the flower operational park. There is a concept of a ‘Center of Health Improvement’ to be introduced in the area. It could improve the efficiency of management as well as environmental protection.
The objectives of this study for the park, the greenhouse and the Center of Health Improvement were to study the transport systems, design a prototype of unmanned automatic transport system and develop a monitoring system. The system also completed an electric rail-cart using the PAC controller as the core control associated with RFID as a position control system and having a remote monitoring function.
Test results showed that the scanning period of RFID sensor setting to 0.2 seconds, and it worked at the tag spacing more than 3 m , whether in the water or sand or silt. In addition, the head cart with transporting speed of 8.4 km/hr, i.e., full-voltage 24V, inducting test worked well in both environments. For the speed of 8.4 km/hr, the two most stable distance of sensor was found to be 3 m. The cart could also travel stably at the speed in a curving radius of 3.1 m. In addition, a monitoring system was developed to be able to remotely control the prototype cart, fulfill the needs of the greenhouses, arrange the trip for the prototype cart as well as the process of traveling, and monitor the cart location and the voltage changes. There was an ultrasonic switch installed in the prototype cart to stop immediately when obstacle showed in the path to ensure safety of transportation.
摘要 I
ABSTRACT II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究項目 3
第二章 文獻探討 4
2.1 設施內施藥作業自動化 4
2.2 自動導引車之農業應用 5
2.2.1 電磁式導引 5
2.2.2 光學式導引 6
2.2.3 軌道式導引 6
2.3 自動導引車之工業應用 7
2.4 電腦無線監控 8
2.4.1 SST-2450無線數據機傳輸之應用 9
2.5 RFID在農業上應用 10
2.5.1 RFID簡介 10
2.5.2 RFID技術原理 12
2.6 RFID在工業上應用 14
2.7 可程式自動化控制器在工業上應用 15
第三章 材料設備與方法 16
3.1 硬體架構 16
3.2 軟、硬體規格選擇 19
3.2.1 可程式自動化控制器詳細功能介紹 21
3.2.2 SST-2450展頻式無線傳輸器 25
3.2.3 RFID(PM-3100)讀取器 30
3.2.4 超音波感測器 37
3.2.5 速度控制器 38
3.2.6 電源供應 39
3.2.7 電流記錄器 40
3.3 監控程式之規劃 41
3.4 試驗方法 44
3.4.1 自動行車模式作業流程規劃 45
3.4.2 試驗車速度性能基本測試 46
3.4.3 RFID感應卡特性試驗 47
3.4.4 速度對兩個感應卡間感應距離試驗 48
3.4.5 無線通訊距離測試 49
3.4.6 試驗車彎道速度測試 49
3.4.7 不同排程之車輛行走情形 49
第四章 結果與討論 51
4.1 試驗車之製作 51
4.2 軌道鋪設 53
4.3 監控程式介面 54
4.4 試驗車速度性能基本測試 58
4.5 RFID感應卡特性試驗結果 59
4.5.1 速度對兩個感應卡間感應距離試驗 65
4.6 無線通訊距離測試 71
4.7 彎道路徑測試 73
4.8 排程試驗結果 74
第五章 結論與建議 84
5.1 結論 84
5.2 建議 85
參考文獻 87
附錄A 控制電路圖 90
A.1 PAC控制側外部電路圖 91
A.2 馬達電壓輸出接點圖 92
A.3 PAC輸入模組接點(DN-37) 93
A.4 PAC輸出模組接點(DN-8K32R) 94
附錄B PAC程式 95
階梯電路圖程式(LADDER DIAGRAM,LD) 122
順序式功能圖程式(SEQUENTIAL FUNCTION CHART, SFT) 124
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