火電廠凝汽器清洗機器人的控制系統(tǒng)研究.pdf

1、凝汽器是火電廠的關鍵設備之一，在大型汽輪機裝置的熱力循環(huán)中起冷源的作用，能降低汽輪機排汽壓力和溫度，提高汽輪發(fā)電機組的循環(huán)熱效率。凝汽器運行時，由于冷卻水不潔凈、熱交換時伴隨化學反應等原因，致使冷凝管內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)項目和湖南省科技攻關項目，結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，設計了凝汽器清洗機器人的體系結構，重點研究了該機器人的控制系統(tǒng)。 根據(jù)凝汽器的水室結構及管束布局，論文首先介紹了清洗機器人的體系結構，設計了一具有兩關節(jié)機器臂、履帶式移動車體的新型清洗機器人，重點研究了機器人控制系統(tǒng)。然后，詳細開發(fā)了清洗機器人控制系統(tǒng)的軟硬件，該控制系統(tǒng)由工控機、PLC和觸摸屏等組成。工控機作為上位

3、機通過RS-485串行接口總線監(jiān)控清洗機器人的運行狀態(tài)：PLC作為下位機主控制器控制清洗機器人的機電設備；觸摸屏作為現(xiàn)場的人機交互窗口實現(xiàn)現(xiàn)場設備的操作和狀態(tài)信息的顯示。最后，針對高壓水射流的壓力控制，設計了PID控制器，實驗結果表明，該控制器能夠使高壓水壓力自動調節(jié)，并穩(wěn)定在設定值附近；針對清洗機器人的化學藥劑投加量、電液伺服閥和兩關節(jié)機器臂清洗噴槍精確定位等控制問題，分別設計了相應的自適應模糊PID控制器，實驗結果表明，所設計的控制