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AGV智能充電站的研制及應用 ? | |
史來(lái)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(guān)鍵詞：物流系統 智能充電站 PLC | |
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1 概述 隨著(zhù)國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，自動(dòng)化物流系統開(kāi)始在煙草、化工、家電、醫院、汽車(chē)等行業(yè)得到應用和推廣，在物流系統中擔負平面運輸設備的自動(dòng)引導車(chē)AGV（Automated guidede vechides）是物流系統的重要組成部分，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，對蓄電池進(jìn)行運行參數控制，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(chē)輛的通信。國內以昆船集團研制的自動(dòng)引導車(chē)，成功運行在紅河卷煙廠(chǎng)、海爾國際自動(dòng)化物流系統、淮陰卷煙廠(chǎng)、南京卷煙廠(chǎng)等。對提高企業(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)引導車(chē)原配置的鎘鎳蓄電池及充電站均采用進(jìn)口設備，在維護和保養上具有一定不便，現在選用國營(yíng)第七五五廠(chǎng)生產(chǎn)的鎘鎳蓄電池，通過(guò)一個(gè)時(shí)期的實(shí)際運行比較，發(fā)現國產(chǎn)電池在性能上優(yōu)于進(jìn)口電池，主要表現為AGV自動(dòng)引導車(chē)的運行時(shí)間延長(cháng)，原運行1小時(shí)左右（即放出10％容量）即返回充電站進(jìn)行充電，現在運行時(shí)間超過(guò)1個(gè)半小時(shí)，由此可見(jiàn)國產(chǎn)蓄電池在放電特性上優(yōu)于進(jìn)口電池。 為進(jìn)一步提高國產(chǎn)化配套程度，七五五廠(chǎng)三十一分廠(chǎng)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了配套的AGV自動(dòng)引導車(chē)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運行的可靠性，采用西門(mén)子PLC主機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產(chǎn)**產(chǎn)品。在軟件編制上采用了根據電池受電曲線(xiàn)采用模糊控制算法，從而提高了充電效率和系統運行的可靠性。在確?？尚行缘耐瑫r(shí)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及工作狀態(tài)，更適合中國人的習慣，同時(shí)可以通過(guò)文本顯示器TD200上的輕觸鍵設置各種參數以適應不同種類(lèi)蓄電池的要求，因而具有靈活的人機對話(huà)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(shí)現與上位機的通訊，從而實(shí)現整個(gè)系統的自動(dòng)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(chē)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和狀態(tài)，通過(guò)TD200文本顯示器來(lái)實(shí)現各參數的設定，滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需要。自動(dòng)引導車(chē)（AGV）車(chē)載蓄電池容量?jì)x自動(dòng)檢測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)定位系統定位于智能充電站站臺，采用快速充電模式進(jìn)行充電，全過(guò)程保持與上位機和AGV自動(dòng)引導車(chē)的通信。 PLC主機CPU初次上電則自動(dòng)初始化各參數，然后進(jìn)入正常工作狀態(tài)。平時(shí)無(wú)電池時(shí)則通過(guò)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(guò)文本顯示器TD200顯示實(shí)測值。如電池電壓高于設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(shí)向上位機發(fā)出“充電結束”信號。 當自動(dòng)引導車(chē)AGV開(kāi)走時(shí)，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(shí)向上位機傳送“電池電壓超限”故障信號。根據電池的實(shí)際狀態(tài)接上位機的通訊信號，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(shí)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(diǎn)，同時(shí)具有自動(dòng)限壓恒流功能、過(guò)壓過(guò)流保護功能及軟起動(dòng)功能，比之交流穩壓直流整流型電路，在主元件選取、工作穩定性、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(wèn)題，本智能充電站采用智能強制風(fēng)冷。 | |
| 5 技術(shù)參數 輸入電壓 3Ф380V ±10% 輸出電壓 n×Ub（單體電池標稱(chēng)電壓1.2V） 輸出電流 DC 2C5? 穩壓精度 ≤1% 穩流精度 ≤1% 噪 聲 ≤50dB | |
| 6 結束語(yǔ) 該智能充電站已成功應用于海爾國際自動(dòng)化物流中心、紅河卷煙廠(chǎng)、淮陰卷煙廠(chǎng)、青島日報社、羊城晚報社等用戶(hù)，至今運行良好，具有很高的推廣價(jià)值。 | |
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