[发明专利]一种集成式AGV控制器

说明书

本发明公开了一种集成式AGV控制器，针对安装空间受限和要适配多种车型的特点，采用多块电路板层叠设计，由外壳、接口电路板、控制电路板和电源电路板组成；外壳的上表面设置有物理接口；控制电路板设置处理单元MCU和FPGA，通信及接口丰富，还设置有多种数据接口，可满足各种场景下的AGV数据信号传输要求；电源板还提供过压、过流、反接、浪涌、短路、过热保护功能，提供电流、功率监测，以实现及时了解用电情况；接口电路板根据不同AGV车型需要连接的器件不同可以定制化。本发明可以实现做最小的更改适配更多车型的AGV，根据不同车型的AGV需要连接的具体被控器件和继电控制逻辑设计特定的接口电路板，电源板和控制电路板作为通用板不需要做任何的修改。

技术领域

本发明涉及电控及自动导引运输车(AGV)技术领域，确切地说是用在AGV上的一种集成式AGV控制器。

背景技术

自动导引车AGV(Automated Guided Vehicle)是车间自动化物流系统的重要组成部分，是物流系统实现自动化、智能化柔性化的核心移动搬运单元之一，而控制器又是AGV实现整车控制的主要器件。

安装在AGV上的控制器需要功能丰富、体积小、重量轻、接口丰富，还需要插接线方便牢固，还存在安装受限等要求。

目前AGV控制器没有专用的可选择，通常采用PLC等工业控制领域通用的控制器。而这类控制器又不能满足上述种种要求，从一定程度上影响了AGV的发展。

发明内容

本发明针对AGV行业控制领域中，为克服传统的AGV一般采用PLC做控制器的不足，发明一种采用集成电路的设计方式的集成式AGV控制器。

本发明采用多块电路板层叠设计的立体式控制器，要比单块电路板设计的平面式控制器能更好的利用AGV有限的器件安装空间。

本发明的集成式AGV控制器根据AGV控制需求，完全自主灵活地设计所需要的功能，包括电源转换，处理单元MCU，各种各样的通信接口，数字量模拟量输入输出，PWM波输出，编码器接口，外扩存储器等等。

但是，把这么多电路模块集成到一块电路板上，势必造成电路板面积比较大，那么控制器呈扁平状，浪费AGV有限的器件安装空间，器件要根据实际情况设计成立体状的才能有效的利用空间，所以把控制器整个的硬件系统拆分成三个模块，包括电源模块，控制模块和器件接口模块，分别集成到一个电路板上，形成电源板、控制电路板和接口电路板，板与板之间采用特定的方式层叠连接在一起，构成整个控制器的三层硬件结构。

本发明的集成式AGV控制器主要由金属外壳、接口电路板、控制电路板和电源电路板组成，上述金属外壳通过间隔螺柱固定各电路板。

在上述金属外壳的上表面设置有连接接口电路板的激光头接口、伺服控制接口、传感器接口、通讯接口等多种功能的物理接口，上述接口电路板可根据不同AGV车型的需求进行定制，每一种车型可对应一种接口电路板，从而实现灵活的装配组合。

所述电源板采用LT8390EFE四开关单电感器架构芯片，针对最高达60V的输入电压，将其转化为24V的标准电路电压，通过双排插给给控制电路板供电。

所述控制电路板包括：MCU用来运行裸机程序和linux操作系统，FPGA可以处理一些实时性要求较高的操作，通信接口丰富，包括一路EtherCat、2路RS232、1路RS485、1路RS422、 1路蓝牙，一路RJ45网口、1路WIFI、2路CAN通信。IO点包括16路数字低有效量输入DI、 16路数字高有效量输入DI、16路数字低有效量输出DO、16路数字高有效量输出DO、4路模拟量输入AI(-10V～10V)，4路模拟量输出AO(-10V～10V)，2路PWM输出(2MHZ)，2个编码器接口。控制电路板上预留的无线JTAG调试功能可以极其方便的进行程序的调试。