AGV智能充电站的研制及应用

吕世章 朱秀德

本文摘要：本文主要介绍了AGV智能充电站的工作原理及PLC控制方式。

搜索关键词： AGV智能充电站（机），物流仓储系统，PLC。

1 概述
　　随着国民经济的快速发展，自动化物流系统开始在烟草、化工、家电、医院、汽车等行业得到应用和推广，在物流系统中担负平面运输设备的自动引导车AGV（Automated guidede vechides）是物流系统的重要组成部分，它采用大容量可快速充电的蓄电池作动力，要求有一个智能充电及管理系统，对蓄电池进行运行参数控制，快速充电、活化充放电及定位控制，同时保持与中心控制室和AGV车辆的通信。对提高企业整体自动化水平和生产效率起到了很好的作用。
　　长期以来，AGV自动引导车配置的均是铅酸电池，在维护和保养上具有一定不便，现在选用的AGV小车锂电池，改变了过去铅酸电池重量重、充电电流小的弊端。可实现大电流在线充电，大大提高了工作效率。新乡市泰盛电源成套设备有限公司自主研发的AGV车用智能充电站TSDY-24(48)V系列全自动在线充电设备，具有操作方便简单、性能可靠、价格适中、服务优良等特点，自投放市场以来颇受用户信赖。

2 AGV智能充电站工作原理
　　AGV智能充电站在设计上为保证设备常年连续运行的可靠性，采用西门子PLC主机S7－200及相关模拟量输入、输出模块EM235以及中文文本显示器TD200，其他元器件也均选用国产产品。在软件编制上采用了根据电池受电曲线采用模糊控制算法，从而提高了充电效率和系统运行的可靠性。在确保可行性的同时也提高了产品的国产化水平。本产品以中文方式显示各种运行参数及工作状态。同时通过文本显示器TD200上的轻触键设置各种参数以适应不同种类蓄电池的要求，因而具有灵活的人机对话功能。同时具有大电流2C5（C5为电池容量）快充功能、小电流0.2C5保养均充和放电功能以及待机、快充、均充、放电、充电结束、活化结束、电池电压超限、充电机故障等中文显示信息，可以很好地实现与上位机的通讯，从而实现整个系统的自动化运行。
AGV车载电池 

3 智能充电站的PLC控制方式
　　智能充电站由PLC控制充电站的运行参数和状态，通过TD200文本显示器来实现各参数的设定，满足不同用户的需要。自动引导车（AGV）车载蓄电池容量仪自动检测蓄电池放出的容量低于下*与充电站进行通信，采用自动定位系统定位于智能充电站站台，采用快速充电模式进行充电，全过程保持与上位机和AGV自动引导车的通信。
　　PLC主机CPU初次上电则自动初始化各参数，然后进入正常工作状态。平时无电池时则通过中文TD200文本显示：“电池电压=0V”、“充电电流=0A”和“待机”信息。
　　如果有电池接入则CPU通过文本显示器TD200显示实测值。如电池电压高于设定的电池电压下限值进入快速充电状态，同时TD200显示：“电池电压=××V”、“充电电流=××A”和“快充时间=××分”信息。当充电电流达到预设值后，则CPU判定充电结束，文本显示器TD200显示：“电池电压=××V”、“充电电流=0A”和“充电结束”信息，同时向上位机发出“充电结束”信号。
　　当自动引导车AGV开走时，充电站又重新回到待机状态。如果接入电池电压等级不对，则文本显示器显示“电池电压＝××V、充电电流＝0A”和“电池电压超限”信息，同时向上位机传送“电池电压超限”故障信号。根据电池的实际状态接上位机的通讯信号，进入均充或活化状态， TD200显示“电池电压＝××V　充电电流＝××A”、“均充时间＝××小时”、“活化状态”、“放电时间”、“活化结束”等信息，如CPU检测出主整流器有故障，则TD200显示“电池电压＝××V”、“充电电流＝0A”和“充电机故障”信息，同时向上位机发出“充电机故障”信号以待维修。

4 主整流器
　　本充电站主整流器采用了三相桥式全控整流电路，控制电路采用数字闭环控制触发电路，具有可靠性高、三相平衡性好、相序自适应能力强等优点，同时具有自动限压恒流功能、过压过流保护功能及软起动功能，比之交流稳压直流整流型电路，在主元件选取、工作稳定性、可靠性、安装方便性上均具有优势。
　　考虑到大功率器件的散热问题，本智能充电站采用智能强制风冷。

5 技术参数
　　输入电压 3Ф380V ±10%
　　输出电压 n×Ub

　　输出电流 DC 2C5 
　　稳压精度 ≤1%
　　稳流精度 ≤1%
　　噪 声 ≤50dB

6 结束语
　　本公司自主研制的AGV智能充电站已广泛应用于国内汽车厂生产线、汽车座椅生产线、汽车发动机生产线、自动化物流中心、卷烟厂、日报社等用户，至今运行良好，深得用户好评。热情欢迎各界朋友共谋发展。