宏集案例 | 基于X7无线手持HMI的AGV车队智能管理方案

在全球电商与跨境物流高速膨胀的今天,仓储物流中心正从"人力密集型"向"自动化集群"加速跃迁。重载AGV作为物流自动化的核心执行单元,其调度效率、运行安全性与全生命周期运维成本,直接决定了仓储体系的吞吐上限。

当AGV应用从单机逐步扩展到数十台甚至上百台组成的车队时,企业关注的重点也从单台设备控制,转向车队协同管理、现场运维效率以及人员操作安全。

项目背景&面临挑战

本次案例来自国内某大型物流企业。该企业仓储中心部署了30余台重载AGV,负责跨区域物料搬运及分拣衔接。

随着业务量持续增长,原有固定式有线HMI方案逐渐难以满足现场高频调试、多车管理和集中运维的需求,有线方案弊端集中爆发:

01

有线HMI束缚操作半径

固定式HMI将操作员限制在控制台周边。派工流程中,操作员需走到AGV旁确认车辆状态、返回控制台录入任务、再返回现场确认执行。单次任务切换耗时平均3分钟以上,每日数百次任务累计损失数小时。

02

电缆管理复杂,存在安全与维护压力

固定式HMI依赖于控制电缆连接设备。随着30余台AGV同时运行,现场控制线缆数量不断增加,不仅影响仓库整体整洁度,也增加了设备维护工作量。同时,线缆长期受到车辆碾压、人员踩踏等因素影响,容易出现磨损、断线等情况,并存在一定的现场安全隐患。

03

"一车一屏"模式增加设备投入

传统方案中,每台AGV均需配置独立HMI,随着车队持续扩容,HMI采购、备件储备及维护成本同步增加。此外,当某台HMI出现故障时,即使AGV本体运行正常,也会影响现场调试和人工干预效率,增加设备恢复时间。

04

数据缺乏统一管理,数据孤岛严重

各AGV的HMI为独立闭环,运行参数(位置、电量、任务进度、故障代码)无法汇聚。车队实时状态完全依赖对讲机逐台核实,WMS系统下发的任务单需要人工转录,没办法实现动态调度。

05

移动调试场景对人员安全提出更高要求

AGV在调试、示教及维护过程中,工程人员通常需要近距离跟随设备运行。在此类场景下,如果缺乏可靠的随身急停装置,一旦设备发生异常动作,操作人员无法第一时间切断动力。因此,企业希望移动操作终端能够兼顾操作便利性和功能安全。

宏集EXOR解决方案

经过对AGV物流场景的深度需求拆解,宏集为该企业引入EXOR X7无线手持HMI + Xbase基站整体方案。每台AGV控制柜内DIN导轨安装一台Xbase基站,操作员配备X7无线手持HMI,通过快速配对机制,单台手持终端即可在任意AGV之间快速切换,实现“一人一屏,全队通控”

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X7无线手持HMI

Xbase基站

整个系统采用"现场层—边缘层—管理层—云端层"架构,实现现场操作、安全控制与数据管理的协同统一。

方案架构

1

现场层:实现移动化人机交

现场人员配备X7无线手持HMI,在手持终端完成派工、路径查看、报警复位,内置SIL3照明急停按钮与三位置使能开关,为移动操作提供人身安全兜底。此外,续航时间长达6小时,符合现场人员的使用需求。

2

边缘层:统一通信与安全控制

每台设备配备一台Xbase基站,通过"黑通道"技术传输SIL3安全信号至继电器触点,硬件切断AGV动力回路;通过Modbus、Simens S7、Ethernet/IP CIP等协议与AGV本体PLC实时交换数据;内置OPC UA Serve对接WMS/MES,同时通过MQTT将关键参数推送至CORVINA云端。

3

云端层:打造统一车队管理平台

CORVINA云平台汇聚全部AGV运行数据,提供拖拽式仪表盘、多级报警推送与OEE分析。此外,运维人员可以一键对所有Xbase基站群进行OTA固件升级,无需逐台现场操作。

4

安全切换机制

操作员靠近目标AGV发起配对请求,经Xbase近场认证后,数秒内完成连接切换,全程急停功能的安全完整性维持SIL3等级,不存在安全风险。

方案亮点

01

SIL3功能安全无线通信

X7无线手持HMI将急停按钮与使能开关集成于操作员随身终端。急停触发或无线链路中断时,Xbase继电器触点瞬时断开动力回路,保证操作安全。

02

一台终端管理多台AGV

Xbase基站固定于每台AGV柜内,手持终端在车队间按需流动。2台X7无线手持HMI覆盖30+台AGV,大幅降低硬件成本

通过快速配对机制,现场人员可根据需要快速切换不同AGV,实现"一人一屏、多车共享"的应用模式

03

丰富的工业通信能力

Xbase内置200+种工业协议驱动,OPC UA与MQTT双通道并行,前者负责采集AGV本体PLC数据并进行指令下发,后者推送运行参数至云端,不再需要额外采购协议网关硬件,打通AGV与上层系统的通信链路。

04

支持统一数字化管理

结合CORVINA平台,企业可实现AGV运行状态监控、报警管理、数据分析、预测性维护及远程设备维护,为后续设备运维优化及智能化管理提供统一平台支撑。

例如,Xbase持续采集驱动轮电流、电池内阻、激光雷达信号衰减等参数,异常检测算法在偏离正常但未达阈值时即发预警,操作人员可及时进行干预。

05

本地化技术服务支持

除产品本身外,宏集还提供方案设计、系统集成、现场调试及售后服务等本地化技术支持,帮助客户快速完成项目部署,并持续保障系统稳定运行。

项目实施效果

项目上线后,客户AGV车队的人机交互方式由传统固定控制升级为无线移动控制,现场操作模式得到明显优化。

首先,操作人员可直接在设备旁完成调试和参数修改,无需频繁往返固定控制位置,现场响应更加及时,也进一步提升了设备调试和故障处理效率

其次,通过"一台终端、多台AGV共享"的应用模式,企业减少了HMI终端配置数量,降低了设备采购及备件管理成本,同时提高了现场设备使用的灵活性。

此外,AGV运行数据实现统一管理,管理人员能够更加直观地掌握车队整体运行情况,为后续运行优化、设备维护及数字化管理提供了数据支撑。

对于现场工程人员而言,无线手持操作结合SIL3功能安全设计,使设备调试过程兼顾灵活性与安全性,在保障人员安全的同时,也改善了整体操作体验。

关于宏集X系列手持移动HMI

宏集EXOR X系列手持移动HMI是一款面向工业移动操作场景设计的人机交互终端,适用于AGV/AMR、机器人、自动化产线、起重设备及大型机械等需要移动调试和远程操作的应用。产品集成高性能触摸屏、无线通信、急停按钮、三位置使能开关等功能,并配合Xbase基站实现设备安全连接与数据交互,在提升现场操作灵活性的同时,兼顾功能安全与工业通信需求。

同时,还可结合CORVINA工业数字化平台,实现设备远程监控、数据可视化、报警管理、远程维护及系统扩展,帮助企业构建从现场控制到云端管理的一体化解决方案

总结

相比传统固定式HMI方案,宏集X7无线手持HMI不仅改变了现场的人机交互方式,更进一步实现了AGV车队管理模式的升级。

通过无线移动操作、安全通信、工业协议集成以及数字化平台协同,企业能够在保证现场安全的前提下,提高设备调试效率,优化车队管理方式,并为后续智能运维和数字化仓储建设打下基础。

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