AGV电气维护手册.doc

SIASUN–AGV

电气维护手册

沈阳新松机器人自动化股份有限公司

目录

第一章 简介 2
第二章 电气组成及功能 3
2．1 VCU300（车体控制器） 3
2．2 MCU50（运动控制器） 4
2．3 伺服驱动器 4
2．4 前后保险杠 5
2．5 电池组 6
第三章 电气维护 6
3．1 AGV电源的维护 6
3．2 AGV控制器的维修 7
3．3 伺服系统维护说明 8
3．4 电池的维护 9

第一章 简介

AGV由机械部分和电气部分组成。机械部分包括AGV本体，车载机构，驱动轮，从动轮，保险杠、电池箱和充电连接器。机械部分的维护请详见机械维护手册。本章着重介绍AGV电气部分的功能及维护，以便AGV的日常维护及维修。电气部分包括AGV控制器，伺服驱动器，运动控制器，电源和传感器。见图１和图２。

AGV

电气部分
机械部分

图１

图２硬件结构
对于电气部分来说,一些设备需要维护，因为它们有极限操作时间。例如普通继电器的操作次数为106-107，风扇可以工作３年，电容器可以使用７年。关于维护的详细说明将在第三部分描述。
第二章 电气组成及功能
电气控制箱里安装有AGV的控制器、伺服驱动器及各种控制用电气件，是AGV的信息处理及控制中心。本章通过对AGV上主要的电气件的介绍，可以方便用户在AGV的使用中对其电气性能的了解和对故障的分析。
2．1 VCU300（车体控制器）
VCU 300（vehicle control unit）是AGV主控制单元。
VCU300内部有VGA和TFFIO/IOOBASE-T快速以太网(Fast Ethernet)芯片。可连接LCD显示屏作为AGV的显示终端，进行人机交互和状态显示，网口连接无线SA电台可以与上位机进行无线以太网联机，实现对AGV的调度。
在VCU300内部还有使用104总线CAN通讯卡PCM3680，以实现中心处理单元与各信号采集单元间的数据交换。其具备两个CAN口能同时操作两个独立的CAN 网络，通讯速度可达1Mbps，在端口上方有状态指示灯。
同时VCU300具备COM1 、COM2 两个RS232串口，在其串口上方有显示其通讯状态的状态指示灯。
VCU300具备的PS/ 2端口可直接连接鼠标和键盘输入设备。
2．2 MCU50（运动控制器）
基于CAN总线通讯方式的分布式运动控制器，通过对伺服驱动器的调节，来达到对AGV车体运动的精确控制，不仅能够控制2个轴的伺服驱动器，还具有16个IO输入口、8个IO输出口、4个AD输入口和2个DA输出口。参见图4

图4
2．3 伺服驱动器
伺服驱动器直接驱动AGV的执行机构，即控制电机运转，由运动控制单元MCU50输出控制信号作为伺服的给定，从而使电机按照理想方式工作。伺服的调试请参照伺服调试手册。轮电机伺服型号： 50A20D ，分别参照图5和图6。
主回路电源

图5
电位计
拨码开关
控制端子

图6
2．4保险杠
保险杠是AGV运行过程中最末级的防碰安全保护装置。在运行中的AGV如果碰撞到人或物体，保险杠被挤压，就会发出信号，使AGV停止运行，并发出报警信号。在保险杠内部有两个微动开关，请定期保险杠是否有效以确保安全，出现故障时检查车体上的微动开关能否正常工作，失效则更换新的微动开关。
对于本项目AGV，在车体前方装有激光防碰传感器PLS，为了保证AGV正常运转，需保持PLS镜面表面清洁，建议维护及操作人员根据现场情况定期擦拭PLS表面污迹及灰尘。
2．5 电池组
蓄电池组是AGV的能源，当电池电压很低（低于36V）时AGV将无法正常工作，此时应及时对AGV进行充电操作，否则AGV将无法移动。若电池正常使用时放电时间过快请检查蓄电池有无漏液现象；检查蓄电池快速充电前的电解液的液面高度，低于最低液面线时，用蒸馏水补加至最高液面线处；检查蓄电池快充后的电压（不低于1.275V/只）；检查蓄电池的工作温度；或更换电池组。
第三章 电气维护
3．1 AGV电源的维护
AGV的电源包含48V、24V、５V和12V。5V和12V电源为无线电台和显示器供电，24 V电源为车体控制器、运动控制器和传感器供电；其中运动控制器输出的5V、12V可提供编码器和地标传感器的电源以及伺服控制电源；48V电源为总电源，为伺服电机、等提供电源。
AGV车上利用DC/DC转换器把48V转换为5V，12V和24V,根据系统消耗的电量，我们选用CL-60CB-JA型号和SD-100C-24型号的直流电源。
48V电源直接由电池供电，电机伺服电源通过伺服继电器与电池连接，伺服继电器可以由AGV控制器控制。
在AGV电源系统中有三个接触器如图7。一个被用于计算机电源，它是由面板电源开关控制；第二个被用于伺服驱动器及电机，它是由计算机及急停开关控制，第三个被用于电池充电控制。对于用于伺服驱动器的接触器建议应在AGV使用一年后更换。用于电池充电控制的接触器建议应在AGV使用两年后更换。

图7
在计算机电源接触器及伺服电源接触器后有一个大的电解电容器。它们是起保护作用，这些大的电解电容器在使用５年之后必须更换。
在 AGV内部有一个手动开关，它可以打开车轮抱闸。当AGV发生故障不能正常运行时，维修人员可以打开AGV控制舱门，打开手动按钮开关，此时AGV车轮电机抱闸被打开，维修人员可以推动AGV离线进行维修。
3．2 AGV控制器的维修
AGV控制器主要包含VCU300（车体控制器）、MCU50（运动控制器）、转换板。
AGV控制器CPU板采用CXl-300MHz作为板上处理器，高性能Intel 82559ER芯片组，支持VGA/LCD，网络及固态电子盘（CF卡），AGV的主程序以及参数文件、引导文件存储在CF卡上作为AGV的控制软件。在VCU300内部还有使用104总线CAN通讯卡PCM3680，以实现中心处理单元与各信号采集单元间的数据交换，在通过观察通讯端口上方的状态指示灯可以掌握CAN通信的状态。
MCU50（运动控制器）作为车体运动控制器通过CAN通信与车体控制器VCU300联接通过接收主控制器指令，规划运动参数实现对AGV运动的控制。同时在MCU50上集成了I/O输入/输出接口，并在其表面有相应的状态指示，输出指示的第一位指示灯指示CAN通信的状态，若以高频率闪烁说明CAN通信故障。
通过各器件上的状态指示可对其进行简单的故障分析，当各板出现故障时应更换，同时对有故障的板进行维修或返回新松公司维修。建议定期检查各控制器和功能板上的端子紧固情况，确保接触良好。
3．3 伺服系统维护说明
AGV伺服系统包含伺服驱动器、电机、抱闸、测速机和码盘。在本节中主要介绍伺服驱动器的维护。
在轮伺服驱动器上，有一红/绿LCD显示灯指示伺服驱动器的运行状态。当输出电流不足、过压、过热及上电伺服复位时显示灯变红，在正常状态下为绿色。伺服放大器在过压、过流、过热、电机短路和电源接反相时保护。伺服驱动器的驱动电源为直流电源（本系统为48V），环路增益、最大工作电流、输入增益和偏移量通过调节伺服放大器上的电位计可以调整（该项在出厂时已经调整好）。
如果AGV在电源接通状态下不能利用手控盒或控制台调度移动，打开前盖门，检查红/绿LED信号灯，如果红LED灯亮关电卸下电机与伺服驱动器的连线重新开电，如果伺服驱动器的红LED灯依然亮，伺服驱动器肯定被损坏，必须更更换新的伺服驱动器。
在AGV运行一至两年之后，根据运行情况可以对伺服驱动器按照《伺服驱动器的调试手册》人工调整一次，因为伺服驱动器的某些参数在长期使用下会有一些改变。
3．4 电池的维护
电池充电时间根据电池电量的放电情况来决定，当AGV正常运行时，AGV根据安时表的指示来确定AGV是否充电。AGV的充电在正常运行时电池的充电是自动完成的，当电池电量低于一定比例时，控制台会自动调度AGV到充电站充电。但如果电池在AGV运行期间始终没有得到足够的充电或连续运行没有充电，电池电量消耗比较大，此时电池也需要保养充电以补充电池电量。保养充电的方法见《电池使用及保养手册》。
当由于长时间没有关机，致使电池电量过低，AGV无法正常启动（当电池电压低于36V,AGV控制器不能上电），可通过如下方法充电：打开充电机，从连接地面充电连接器的正、负两个端头外接两根线到AGV的XTB端子排上，建议线径在35mm²左右，注意正负极不要接错。选择手动充电模式同时打开充电机电源，此时充电机将以小电流给AGV充电，充电时间为十小时左右。当充电结束AGV可正常开电工作。注意：恢复正常工作模式要把充电机选回自动充电模式。对于这种电池要求每半年到一年按此方法对电池进行一次保养充电，可延长电池使用寿命。
由于电池在多次充电后电解液将会减少，当电解液液面接近电池电解液最低线时（在电池上有电解液的最高点和最低点）需要对电池加蒸馏水，补充蒸馏水不要超过电解液的最高点。