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1、SIASUNSIASUNAGVAGV电气维护手册电气维护手册沈阳新松机器人自动化股份有限公司沈阳新松机器人自动化股份有限公司1目录目录第一章第一章 简介简介 .2第二章第二章 电气组成及功能电气组成及功能 .321 VCU300（车体控制器）（车体控制器）.322 MCU50（运动控制器）（运动控制器）.423 伺服驱动器伺服驱动器 .424 前后保险杠前后保险杠 .525 电池组电池组 .6第三章第三章 电气维护电气维护 .631 AGVAGV 电源的维护电源的维护 .632 AGVAGV 控制器的维修控制器的维修 .733 伺服系统维护说明伺服系统维护说明 .834 电池的维护电池的维护
2、.92第一章第一章 简介简介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。见图和图。图VCU100MCU50MCU50MCU50伺服系统电源传感器控制器CAN 总线图硬件结构 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，风扇可以工作年，电容器可以使用年。关于维护的详细说明将在第三部分描述。A
3、GV机械部分机械部分电气部分电气部分3第二章第二章 电气组成及功能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。21 VCU300（车体控制器）（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
4、，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。22 MCU50（运动控制器）（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
5、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 44图 42 23 3 伺服驱动器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。图 5主回路电源5图 62 24 4 保险杠保险杠保险杠是 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
6、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 25 5 电池组电池组蓄电池组是 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
7、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。控制端子拨码开关电位计6第三章第三章 电气维护电气维护 3 31 1 AGVAGV 电源的维护电源的维护AGV 的电源包含 48V、24V、V 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
8、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。对于用于伺服对于用于伺服驱动器的接触器建议应在驱动器的接触器建议应在 AGVAGV 使用一年后更换。用于电池充电控制的使用一年后更换。用于电池充电控制的接触器建议应在接触器建议
9、应在 AGVAGV 使用两年后更换。使用两年后更换。7图图 7 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 32 2 AGVAGV 控制器的维修控制器的维修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
10、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
11、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。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。83 33 3 伺服系统维护说明伺服系统维护说明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，
12、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
13、参数在长期使用下会有一些改变。3 34 4 电池的维护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9（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
14、：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 35mm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。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。