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AGV智能充電站的研制及應(yīng)用 ? | |
史來(lái)順 李翠霞 劉玉輝 舒達(dá) | |
| 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。 | |
| 關(guān)鍵詞：物流系統(tǒng) 智能充電站 PLC | |
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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。國(guó)內(nèi)以昆船集團(tuán)研制的自動(dòng)引導(dǎo)車，成功運(yùn)行在紅河卷煙廠、海爾國(guó)際自動(dòng)化物流系統(tǒng)、淮陰卷煙廠、南京卷煙廠等。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。 自動(dòng)引導(dǎo)車原配置的鎘鎳蓄電池及充電站均采用進(jìn)口設(shè)備，在維護(hù)和保養(yǎng)上具有一定不便，現(xiàn)在選用國(guó)營(yíng)第七五五廠生產(chǎn)的鎘鎳蓄電池，通過一個(gè)時(shí)期的實(shí)際運(yùn)行比較，發(fā)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)電池在性能上優(yōu)于進(jìn)口電池，主要表現(xiàn)為AGV自動(dòng)引導(dǎo)車的運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，原運(yùn)行1小時(shí)左右（即放出10％容量）即返回充電站進(jìn)行充電，現(xiàn)在運(yùn)行時(shí)間超過1個(gè)半小時(shí)，由此可見國(guó)產(chǎn)蓄電池在放電特性上優(yōu)于進(jìn)口電池。 為進(jìn)一步提高國(guó)產(chǎn)化配套程度，七五五廠三十一分廠進(jìn)一步開發(fā)了配套的AGV自動(dòng)引導(dǎo)車用智能充電站KCA－6系列產(chǎn)品。 | |
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2 AGV智能充電站工作原理 該智能充電站在設(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)S7－224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)，更適合中國(guó)人的習(xí)慣，同時(shí)可以通過文本顯示器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智能充電站的工作流程圖和原理框圖如下： | |
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AGV車載電池? | |
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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(lái)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限時(shí)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(wú)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（單體電池標(biāo)稱電壓1.2V） 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(yǔ) 該智能充電站已成功應(yīng)用于海爾國(guó)際自動(dòng)化物流中心、紅河卷煙廠、淮陰卷煙廠、青島日?qǐng)?bào)社、羊城晚報(bào)社等用戶，至今運(yùn)行良好，具有很高的推廣價(jià)值。 | |
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