大型冷凝器智能清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、清洗機(jī)器人可取代人工勞力進(jìn)行清洗作業(yè)，具有提高勞動(dòng)效率、改善勞動(dòng)環(huán)境、能進(jìn)行危險(xiǎn)作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，受到機(jī)器人研究者的高度重視。冷凝器清洗機(jī)器人作為大型火電廠(chǎng)冷凝器清洗裝備中的重要組成部分，是工業(yè)清洗機(jī)器人中的一員，是一個(gè)匯聚了多學(xué)科交叉的典型復(fù)雜智能系統(tǒng)。本文以冷凝器清洗機(jī)器人為研究對(duì)象，對(duì)其控制系統(tǒng)展開(kāi)了一系列研究工作。 論文分析了冷凝器污垢產(chǎn)生的原因及影響，說(shuō)明污垢清除的必要性；比較了各種常用污垢清洗方法的優(yōu)點(diǎn)與不足；概述了國(guó)內(nèi)外

2、清洗機(jī)器人及其關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。 論文深入研究了冷凝器智能化清洗裝備的工作原理并在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)介紹移動(dòng)清洗機(jī)器人的清洗系統(tǒng)及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，詳細(xì)分析了移動(dòng)清洗機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)原理，包括履帶行走機(jī)構(gòu)及高壓水清洗臂機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 針對(duì)大型冷凝器復(fù)雜惡劣的工作環(huán)境，設(shè)計(jì)了上下位機(jī)的分布式控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由工控機(jī)、PLC及運(yùn)動(dòng)控制卡組成。工控機(jī)作為上位機(jī)既可以通過(guò)PCI總線(xiàn)與運(yùn)動(dòng)控制卡通訊來(lái)控制伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)，又可以通過(guò)RS-485

3、接口與PLC通訊來(lái)控制電動(dòng)推桿、高壓水射流清洗以及超聲波傳感器測(cè)距；詳細(xì)介紹了伺服控制系統(tǒng)并分析了實(shí)施過(guò)程中要解決的問(wèn)題。 論文詳細(xì)介紹了清洗機(jī)器人的控制軟件系統(tǒng)，包括了Visual C++的上位機(jī)軟件和機(jī)器人控制界面、基于運(yùn)動(dòng)控制卡的伺服電機(jī)控制軟件系統(tǒng)、基于PLC的電動(dòng)推桿和高壓水泵控制軟件系統(tǒng)。 最后，研究了冷凝器清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，分別對(duì)機(jī)器人履帶行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的分析，在前期理論研究的基礎(chǔ)