火電廠凝汽器清洗機(jī)器人的控制系統(tǒng)研究.pdf

1、凝汽器是火電廠的關(guān)鍵設(shè)備之一，在大型汽輪機(jī)裝置的熱力循環(huán)中起冷源的作用，能降低汽輪機(jī)排汽壓力和溫度，提高汽輪發(fā)電機(jī)組的循環(huán)熱效率。凝汽器運(yùn)行時，由于冷卻水不潔凈、熱交換時伴隨化學(xué)反應(yīng)等原因，致使冷凝管內(nèi)壁積聚了不利于傳熱的污垢，冷凝管的污垢將產(chǎn)生一系列危害：嚴(yán)重削弱凝汽器的換熱能力，引起真空度降低、能耗增加，還可能導(dǎo)致冷凝管堵塞甚至造成管壁腐蝕穿孔而引發(fā)事故。論文依托湖南省產(chǎn)業(yè)研發(fā)項(xiàng)目和湖南省科技攻關(guān)項(xiàng)目，結(jié)合國家安全高效生產(chǎn)、節(jié)能降耗

2、的需求，分析了現(xiàn)有污垢清洗方法的優(yōu)點(diǎn)與不足，針對凝汽器在線清洗的具體要求，提出了一種火電廠凝汽器在線清洗的新方案，設(shè)計了凝汽器清洗機(jī)器人的體系結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)研究了該機(jī)器人的控制系統(tǒng)。 根據(jù)凝汽器的水室結(jié)構(gòu)及管束布局，論文首先介紹了清洗機(jī)器人的體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一具有兩關(guān)節(jié)機(jī)器臂、履帶式移動車體的新型清洗機(jī)器人，重點(diǎn)研究了機(jī)器人控制系統(tǒng)。然后，詳細(xì)開發(fā)了清洗機(jī)器人控制系統(tǒng)的軟硬件，該控制系統(tǒng)由工控機(jī)、PLC和觸摸屏等組成。工控機(jī)作為上位

3、機(jī)通過RS-485串行接口總線監(jiān)控清洗機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)：PLC作為下位機(jī)主控制器控制清洗機(jī)器人的機(jī)電設(shè)備；觸摸屏作為現(xiàn)場的人機(jī)交互窗口實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的操作和狀態(tài)信息的顯示。最后，針對高壓水射流的壓力控制，設(shè)計了PID控制器，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該控制器能夠使高壓水壓力自動調(diào)節(jié)，并穩(wěn)定在設(shè)定值附近；針對清洗機(jī)器人的化學(xué)藥劑投加量、電液伺服閥和兩關(guān)節(jié)機(jī)器臂清洗噴槍精確定位等控制問題，分別設(shè)計了相應(yīng)的自適應(yīng)模糊PID控制器，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計的控制