AGV智能充電站的研制及應(yīng)用

呂世章 朱秀德

本文摘要：本文主要介紹了AGV智能充電站的工作原理及PLC控制方式。

搜索關(guān)鍵詞： AGV智能充電站（機(jī)），物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)，PLC。

1 概述
　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，自動(dòng)化物流系統(tǒng)開始在煙草、化工、家電、醫(yī)院、汽車等行業(yè)得到應(yīng)用和推廣，在物流系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)平面運(yùn)輸設(shè)備的自動(dòng)引導(dǎo)車AGV（Automated guidede vechides）是物流系統(tǒng)的重要組成部分，它采用大容量可快速充電的蓄電池作動(dòng)力，要求有一個(gè)智能充電及管理系統(tǒng)，對(duì)蓄電池進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)控制，快速充電、活化充放電及定位控制，同時(shí)保持與中心控制室和AGV車輛的通信。對(duì)提高企業(yè)整體自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率起到了很好的作用。
　　長(zhǎng)期以來，AGV自動(dòng)引導(dǎo)車配置的均是鉛酸電池，在維護(hù)和保養(yǎng)上具有一定不便，現(xiàn)在選用的AGV小車鋰電池，改變了過去鉛酸電池重量重、充電電流小的弊端。可實(shí)現(xiàn)大電流在線充電，大大提高了工作效率。新鄉(xiāng)市泰盛電源成套設(shè)備有限公司自主研發(fā)的AGV車用智能充電站TSDY-24(48)V系列全自動(dòng)在線充電設(shè)備，具有操作方便簡(jiǎn)單、性能可靠、價(jià)格適中、服務(wù)優(yōu)良等特點(diǎn)，自投放市場(chǎng)以來頗受用戶信賴。

2 AGV智能充電站工作原理
　　AGV智能充電站在設(shè)計(jì)上為保證設(shè)備常年連續(xù)運(yùn)行的可靠性，采用西門子PLC主機(jī)S7－200及相關(guān)模擬量輸入、輸出模塊EM235以及中文文本顯示器TD200，其他元器件也均選用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。在軟件編制上采用了根據(jù)電池受電曲線采用模糊控制算法，從而提高了充電效率和系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。在確保可行性的同時(shí)也提高了產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化水平。本產(chǎn)品以中文方式顯示各種運(yùn)行參數(shù)及工作狀態(tài)。同時(shí)通過文本顯示器TD200上的輕觸鍵設(shè)置各種參數(shù)以適應(yīng)不同種類蓄電池的要求，因而具有靈活的人機(jī)對(duì)話功能。同時(shí)具有大電流2C5（C5為電池容量）快充功能、小電流0.2C5保養(yǎng)均充和放電功能以及待機(jī)、快充、均充、放電、充電結(jié)束、活化結(jié)束、電池電壓超限、充電機(jī)故障等中文顯示信息，可以很好地實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通訊，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行。
AGV車載電池 

3 智能充電站的PLC控制方式
　　智能充電站由PLC控制充電站的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，通過TD200文本顯示器來實(shí)現(xiàn)各參數(shù)的設(shè)定，滿足不同用戶的需要。自動(dòng)引導(dǎo)車（AGV）車載蓄電池容量?jī)x自動(dòng)檢測(cè)蓄電池放出的容量低于下*與充電站進(jìn)行通信，采用自動(dòng)定位系統(tǒng)定位于智能充電站站臺(tái)，采用快速充電模式進(jìn)行充電，全過程保持與上位機(jī)和AGV自動(dòng)引導(dǎo)車的通信。
　　PLC主機(jī)CPU初次上電則自動(dòng)初始化各參數(shù)，然后進(jìn)入正常工作狀態(tài)。平時(shí)無電池時(shí)則通過中文TD200文本顯示：“電池電壓=0V”、“充電電流=0A”和“待機(jī)”信息。
　　如果有電池接入則CPU通過文本顯示器TD200顯示實(shí)測(cè)值。如電池電壓高于設(shè)定的電池電壓下限值進(jìn)入快速充電狀態(tài)，同時(shí)TD200顯示：“電池電壓=××V”、“充電電流=××A”和“快充時(shí)間=××分”信息。當(dāng)充電電流達(dá)到預(yù)設(shè)值后，則CPU判定充電結(jié)束，文本顯示器TD200顯示：“電池電壓=××V”、“充電電流=0A”和“充電結(jié)束”信息，同時(shí)向上位機(jī)發(fā)出“充電結(jié)束”信號(hào)。
　　當(dāng)自動(dòng)引導(dǎo)車AGV開走時(shí)，充電站又重新回到待機(jī)狀態(tài)。如果接入電池電壓等級(jí)不對(duì)，則文本顯示器顯示“電池電壓＝××V、充電電流＝0A”和“電池電壓超限”信息，同時(shí)向上位機(jī)傳送“電池電壓超限”故障信號(hào)。根據(jù)電池的實(shí)際狀態(tài)接上位機(jī)的通訊信號(hào)，進(jìn)入均充或活化狀態(tài)， TD200顯示“電池電壓＝××V　充電電流＝××A”、“均充時(shí)間＝××小時(shí)”、“活化狀態(tài)”、“放電時(shí)間”、“活化結(jié)束”等信息，如CPU檢測(cè)出主整流器有故障，則TD200顯示“電池電壓＝××V”、“充電電流＝0A”和“充電機(jī)故障”信息，同時(shí)向上位機(jī)發(fā)出“充電機(jī)故障”信號(hào)以待維修。

4 主整流器
　　本充電站主整流器采用了三相橋式全控整流電路，控制電路采用數(shù)字閉環(huán)控制觸發(fā)電路，具有可靠性高、三相平衡性好、相序自適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有自動(dòng)限壓恒流功能、過壓過流保護(hù)功能及軟起動(dòng)功能，比之交流穩(wěn)壓直流整流型電路，在主元件選取、工作穩(wěn)定性、可靠性、安裝方便性上均具有優(yōu)勢(shì)。
　　考慮到大功率器件的散熱問題，本智能充電站采用智能強(qiáng)制風(fēng)冷。

5 技術(shù)參數(shù)
　　輸入電壓 3Ф380V ±10%
　　輸出電壓 n×Ub

　　輸出電流 DC 2C5 
　　穩(wěn)壓精度 ≤1%
　　穩(wěn)流精度 ≤1%
　　噪 聲 ≤50dB

6 結(jié)束語
　　本公司自主研制的AGV智能充電站已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)汽車廠生產(chǎn)線、汽車座椅生產(chǎn)線、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線、自動(dòng)化物流中心、卷煙廠、日?qǐng)?bào)社等用戶，至今運(yùn)行良好，深得用戶好評(píng)。熱情歡迎各界朋友共謀發(fā)展。