一种集装箱自动导引运输车电气控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种集装箱自动导引运输车电气控制系统，属于车辆控制系统领域。

背景技术：

自动导引运输车是指装备有电磁或光学等自动导航装置,能够沿指定的导航路径行驶,具有安全保护以及各种运载功能的机器人运输车,是自动化物流系统中的关键设备之一。随着物流技术的广泛应用,自动导引运输车以其灵活性和高效性的特点在自动化港口物流系统中成为实现集装箱快速运输的重要工具，因此如何提高自动导引运输车的精准定位和高效运输则至关重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种集装箱自动导引运输车电气控制系统，该系统可提高自动导引运输车的定位精度、运输效率以及运输的安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种集装箱自动导引运输车电气控制系统，包括车载控制器和导航控制器，所述车载控制器分别与变频驱动装置、液压转向制动装置、动力电池装置、防撞监测装置和触摸屏显示装置电连接，变频驱动装置、液压转向制动装置、防撞监测装置、触摸屏显示装置和导航控制器分别与动力电池装置电连接，导航控制器与陀螺仪、前感应板和后感应板电联接，陀螺仪安装于运输车本体上，前感应板安装于运输车本体的前部车体上，后感应板安装于运输车本体的尾部车体上，车载控制器和导航控制器之间通过CAN通讯方式交换控制信息，运输车行驶区域的地面上设有定位块。

车载控制器接收控制中心的指令并执行相应的指令，同时将本身的状态(如位置和速度等)及时反馈给控制中心，该控制中心为设置于中控室内的计算机控制系统。车载控制器通过无线接收控制中心发送的工作任务数据信息、路线规划信息和工作状态信息，同时通过与液压转向制动装置之间的信息传输，实现自动导引运输车的起停和转弯减速的控制，并通过实时接收导航控制器发送的位置纠偏信号，并根据纠偏程序计算出一定量的脉冲信号，用以驱动自动导引运输车的液压转向制动装置，使自动导引运输车以一定的转角和车速来实现其在设定轨道上的行驶。防撞监测装置可实时监测自动导引运输车在行驶道路上与障碍物或其它自动导引运输车的距离信号，并将距离信号传送至车载控制器，通过车载控制器与变频驱动装置之间的信号传输来控制车速，以实现防撞保护以及交通规划管理。车载控制器与变频驱动装置、液压转向制动装置、动力电池装置、防撞监测装置、触摸屏显示装置和导航控制器之间通过CAN通讯交换信息，以实现整车的协调运行。

陀螺仪对振动较敏感，灵活性强，与定位块相互配合，通过导航控制器对陀螺仪偏差信息的计算及对设置于地面上定位块的信号采集，确定自动导引运输车的车体的位置与方向，进而通过向液压转向制动装置输出一定的转角纠偏量和车速信号，从而实现自动导引运输车在设定轨迹上按规划的路线行驶。设置于自动导引运输车本体上的前感应板和后感应板用于采集定位块的信号。前感应板与后感应板将采集的定位信号传送给导航控制器，导航控制器通过CAN通讯方式与车载控制器进行信息交换，从而实现对自动导引运输车位置与方向的控制。

前述的这种集装箱自动导引运输车电气控制系统中，所述变频驱动装置包括两台电机和两台变频器，每台变频器驱动一台电机。

触摸屏显示装置安装于运输本体的控制柜内，用于显示变频驱动装置的变频器的参数，液压系统油压、油位、电机温度参数等；可以通过触摸屏显示装置设置变频器的参数，还可以用于显示车载控制器的各个I/O点状态。

前述的这种集装箱自动导引运输车电气控制系统中，所述动力电池装置的动力驱动方式为LNG汽-电池混合动力方式或者纯电池动力方式。LNG汽-电池混合动力方式为LNG供气系统与铅炭或锂电池组合应用的动力供电方式。LNG汽源采用建设集装箱式便捷加气站的供汽方式，集装箱式便捷加气站的占地面积小，基本不需土建工程，成本低；铅炭电池基于铅酸电池和超级电容之间，充电时间短，可大功率充放电，循环使用次数高，成本低，制造、回收工艺成熟。纯电池动力方式采用电容性锂电池作为供电源，相对于LNG汽-电池混合动力方式的成本较高，生产工艺要求较高，但循环使用次数较高，供电效果较好。

前述的这种集装箱自动导引运输车电气控制系统中，所述导航控制器为贝加莱PLC控制器。

前述的这种集装箱自动导引运输车电气控制系统中，所述定位块为磁钉。磁钉埋设于地面预先设置好坐标，并对自动导引运输车的水平位置坐标进行校正，以确保自动导引运输车按照预设路线行驶。

与现有技术相比，本实用新型车载控制器与导航器之间采用CAN通讯方式，并采用陀螺仪与磁钉定位块的导引方式，提高了自动导引运输车的定位精度，提升了运输效率以及运输的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的控制原理图。

附图标记：1-车载控制器，2-导航控制器，3-变频驱动装置，4-液压转向制动装置，5-动力电池装置，6-防撞监测装置，7-触摸屏显示装置，8-陀螺仪，9-定位块，10-前感应板，11-后感应板，12-运输车本体。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1：一种集装箱自动导引运输车电气控制系统，包括车载控制器1和导航控制器2，车载控制器1选用型号为CR0032的易福门PLC控制器，导航控制器2采用贝加莱PLC控制器。车载控制器1分别与变频驱动装置3、液压转向制动装置4、动力电池装置5、防撞监测装置6和触摸屏显示装置7电连接。变频驱动装置3、液压转向制动装置4、防撞监测装置6、触摸屏显示装置7和导航控制器2分别与动力电池装置5电连接。导航控制器2与陀螺仪8、前感应板10和后感应板11电联接。陀螺仪8安装于运输车本体12上，陀螺仪8对振动较敏感，灵活性强，与定位块9相互配合。通过导航控制器2对陀螺仪8偏差信息的计算及对设置于地面上定位块9的信号采集，从而确定自动导引运输车车体的位置与方向，并通过向液压转向制动装置4输出一定的转角纠偏量和车速信号，以实现自动导引运输车在设定轨迹上按规划的路线行驶。运输车行驶区域地面上设有定位块9，定位块9为磁钉。磁钉埋设于地面，并预先设置好坐标，进而对自动导引运输车的水平位置坐标进行校正，以确保自动导引运输车按照预设路线行驶。前感应板10安装于运输车本体12的前部车体上，后感应板11安装于运输车本体12的尾部车体上。感应板10和后感应板11用于采集定位块9的信号，前感应板10与后感应板11将采集的定位信息传送给导航控制器2，导航控制器2通过CAN通讯方式与车载控制器1进行信息交换，从而实现对自动导引运输车位置与方向的控制。车载控制器1和导航控制器2之间通过CAN通讯方式交换控制信息。

变频驱动装置3包括两台75千瓦的电机和两台变频器，两台75瓦的电机分别用于驱动前后车桥，每台变频器驱动一台75千瓦的电机，以实现两台电机输出功率的平衡。

动力电池装置5的动力驱动方式为LNG汽-电池混合动力方式。LNG汽-电池混合动力方式为LNG供气系统与铅炭或锂电池组合应用的动力供电方式。LNG汽源采用建设集装箱式便捷加气站的供汽方式，集装箱式便捷加气站的占地面积小，基本不需要土建工程，成本相对小；铅炭电池基于铅酸电池和超级电容之间，充电时间短，可大功率充放电，循环使用次数高，成本低，制造、回收工艺成熟。

本实用新型的实施例2：一种集装箱自动导引运输车电气控制系统，包括车载控制器1和导航控制器2，车载控制器1的选用型号为CR0032的易福门PLC控制器，导航控制器2采用贝加莱PLC控制器。车载控制器1分别与变频驱动装置3、液压转向制动装置4、动力电池装置5、防撞监测装置6和触摸屏显示装置7电连接。变频驱动装置3、液压转向制动装置4、防撞监测装置6、触摸屏显示装置7和导航控制器2分别与动力电池装置5电连接。导航控制器2与陀螺仪8、前感应板10和后感应板11电联接。陀螺仪8安装于运输车本体12上，陀螺仪8对振动较敏感，灵活性强，与定位块9相互配合。通过导航控制器2对陀螺仪8偏差信息的计算及对设置于地面上定位块9的信号采集，确定自动导引运输车车体的位置与方向，并通过向液压转向制动装置4输出一定的转角纠偏量和车速信号，以实现自动导引运输车在设定轨迹上按规划的路线行驶。运输车行驶区域地面上设有定位块9，定位块9为磁钉。磁钉埋设于地面，并预先设置好坐标，进而对自动导引运输车的水平位置坐标进行校正，以确保自动导引运输车按照预设路线行驶。前感应板10安装于运输车本体12的前部车体上，后感应板11安装于运输车本体12的尾部车体上。前感应板10和后感应板11用于采集定位块9的信号。前感应板10与后感应板11将采集的定位信息传送给导航控制器2，导航控制器2通过CAN通讯与车载控制器1进行信息交换，从而实现对自动导引运输车位置与方向的控制。

变频驱动装置3包括两台75千瓦的电机和两台变频器，两台75千瓦的电机分别用于驱动前后车桥，两台变频器用于分别驱动电机，即每台变频器驱动一台电机，以实现两台电机输出功率的平衡。动力电池装置5的动力驱动方式为纯电池动力方式。纯电池动力方式采用电容性锂电池作为供电源，相对于LNG汽-电池混合动力方式的成本较高，生产工艺要求较高，循环使用次数较高，供电效果较好。

本实用新型的工作原理：

车载控制器1通过无线通讯模块接收控制中心的指令并执行相应的指令，同时将自动导引运输车的状态(如位置和速度等)及时反馈给控制中心，该控制中心为设置于中控室内的计算机控制系统。车载控制器1通过无线接收控制中心发送的工作任务数据信息、路线规划信息和工作状态信息，同时通过与液压转向制动装置4之间的信息传输，实现自动导引运输车的起停和转弯减速的控制，并通过实时接收导航控制器2发送的位置纠偏信号，并根据纠偏程序计算出一定量的脉冲信号，用以驱动自动导引运输车的液压转向制动装置4，使自动导引运输车以一定的转角和车速来实现其在设定轨道上的行驶。防撞监测装置6可实时监测自动导引运输车在行驶区域内与障碍物或其它自动导引运输车的距离信号，并将距离信号传送至车载控制器1，通过车载控制器1与变频驱动装置3之间的信息传输来控制车速，以实现防撞保护和交通规划管理。车载控制器1与变频驱动装置3、液压转向制动装置4、动力电池装置5、防撞监测装置6、触摸屏显示装置7和导航控制器2之间通过CAN通讯交换信息，以实现整车的协调运行。