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AGV智能充電站的研制及應用 ? | |
史來順 李翠霞 劉玉輝 舒達 | |
| 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。 | |
| 關鍵詞：物流系統(tǒng) 智能充電站 PLC | |
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1 概述 隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，自動化物流系統(tǒng)開始在煙草、化工、家電、醫(yī)院、汽車等行業(yè)得到應用和推廣，在物流系統(tǒng)中擔負平面運輸設備的自動引導車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力，要求有一個智能充電及管理系統(tǒng)，對蓄電池進行運行參數(shù)控制，快速充電、活化充放電及定位控制，同時保持與中心控制室和AGV車輛的通信。國內(nèi)以昆船集團研制的自動引導車，成功運行在紅河卷煙廠、海爾國際自動化物流系統(tǒng)、淮陰卷煙廠、南京卷煙廠等。對提高企業(yè)整體自動化水平和生產(chǎn)效率起到了很好的作用。 自動引導車原配置的鎘鎳蓄電池及充電站均采用進口設備，在維護和保養(yǎng)上具有一定不便，現(xiàn)在選用國營第七五五廠生產(chǎn)的鎘鎳蓄電池，通過一個時期的實際運行比較，發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)電池在性能上優(yōu)于進口電池，主要表現(xiàn)為AGV自動引導車的運行時間延長，原運行1小時左右（即放出10％容量）即返回充電站進行充電，現(xiàn)在運行時間超過1個半小時，由此可見國產(chǎn)蓄電池在放電特性上優(yōu)于進口電池。 為進一步提高國產(chǎn)化配套程度，七五五廠三十一分廠進一步開發(fā)了配套的AGV自動引導車用智能充電站KCA－6系列產(chǎn)品。 | |
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2 AGV智能充電站工作原理 該智能充電站在設計上為保證設備常年連續(xù)運行的可靠性，采用西門子PLC主機S7－224及相關模擬量輸入、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)運行的可靠性。在確?？尚行缘耐瑫r也提高了產(chǎn)品的國產(chǎn)化水平。本產(chǎn)品以中文方式顯示各種運行參數(shù)及工作狀態(tài)，更適合中國人的習慣，同時可以通過文本顯示器TD200上的輕觸鍵設置各種參數(shù)以適應不同種類蓄電池的要求，因而具有靈活的人機對話功能。同時具有大電流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、快充、均充、放電、充電結束、活化結束、電池電壓超限、充電機故障等中文顯示信息，可以很好地實現(xiàn)與上位機的通訊，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動化運行。 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控制充電站的運行參數(shù)和狀態(tài)，通過TD200文本顯示器來實現(xiàn)各參數(shù)的設定，滿足不同用戶的需要。自動引導車（AGV）車載蓄電池容量儀自動檢測蓄電池放出的容量低于下限時與充電站進行通信，采用自動定位系統(tǒng)定位于智能充電站站臺，采用快速充電模式進行充電，全過程保持與上位機和AGV自動引導車的通信。 PLC主機CPU初次上電則自動初始化各參數(shù)，然后進入正常工作狀態(tài)。平時無電池時則通過中文TD200文本顯示：“電池電壓=0V”、“充電電流=0A”和“待機”信息。 如果有電池接入則CPU通過文本顯示器TD200顯示實測值。如電池電壓高于設定的電池電壓下限值進入快速充電狀態(tài)，同時TD200顯示：“電池電壓=××V”、“充電電流=××A”和“快充時間=××分”信息。當充電電流達到預設值后，則CPU判定充電結束，文本顯示器TD200顯示：“電池電壓=××V”、“充電電流=0A”和“充電結束”信息，同時向上位機發(fā)出“充電結束”信號。 當自動引導車AGV開走時，充電站又重新回到待機狀態(tài)。如果接入電池電壓等級不對，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，同時向上位機傳送“電池電壓超限”故障信號。根據(jù)電池的實際狀態(tài)接上位機的通訊信號，進入均充或活化狀態(tài)， TD200顯示“電池電壓＝××V 充電電流＝××A”、“均充時間＝××小時”、“活化狀態(tài)”、“放電時間”、“活化結束”等信息，如CPU檢測出主整流器有故障，則TD200顯示“電池電壓＝××V”、“充電電流＝0A”和“充電機故障”信息，同時向上位機發(fā)出“充電機故障”信號以待維修。 | |
| 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、相序自適應能力強等優(yōu)點，同時具有自動限壓恒流功能、過壓過流保護功能及軟起動功能，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。 考慮到大功率器件的散熱問題，本智能充電站采用智能強制風冷。 | |
| 5 技術參數(shù) 輸入電壓 3Ф380V ±10% 輸出電壓 n×Ub（單體電池標稱電壓1.2V） 輸出電流 DC 2C5? 穩(wěn)壓精度 ≤1% 穩(wěn)流精度 ≤1% 噪 聲 ≤50dB | |
| 6 結束語 該智能充電站已成功應用于海爾國際自動化物流中心、紅河卷煙廠、淮陰卷煙廠、青島日報社、羊城晚報社等用戶，至今運行良好，具有很高的推廣價值。 | |
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