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    管道机器人控制系统中的应用

    2019-05-10   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中国钢管信息港媒体报道:管道腐蚀的主要原因是由于地下水从管道补口处侵入保温层后,由电化学腐蚀引起的。但从近十几年来各油田的陆上保温管道的补口材料来看,过去主要采用冷缠带、石油沥青玻璃布等,近年来,由于热缩制品的发展,多采用聚乙烯热收缩带、聚乙烯热熔套等。针对补口是保温管道的关键环节,设计中一般在管端采用辐射交联热收缩性防水帽,并在补口处钢管外壁采用加强防腐措施,采用的材料有加强煤焦油瓷漆、加厚型S52―1型聚氨酯专用防水防腐漆、环氧类防水材料、辐射交联热收缩套(带)等。
      
      无损检测可编程逻辑控制器在管道机器人控制系统中的应用姜生元,邓宗全,李斌,李瑰贤(哈尔滨工业大学机械工程系,哈尔滨150001)器人控制系统中的方法,利用PLC的通讯功能、脉宽调制方向从PLC发出写定时器经过区的指令,使其长定时的定时器复位。这样,在通讯正常进行时,从PLC的长定时定时器因被周期性地复位而不能触发通讯中断处理程序;而一旦通讯中断时,此定时器定时结束将触发通讯中断处理程序,管道机器人便开始按预定程序执行安全自救。
      
      3.2能源供给检测与警示1000m)的需要,机器人本体一般采用车载蓄电池组作为动力源。在这种情况下,监控蓄电池组的电容量状态对于机器人的可靠运行是至关重要的。为此我们设计了电池容量监视电视。从PLC根据监视电路的输出作出判断,当机器人确认系统电量不足后,通过管外控制箱上的报警装置向操作人员发出警示,或者直接采取措施进行紧急处理。这样可保障机器人的可靠运行,防止因动力不足而造成管内载体无法出管的重大事故发生。
      
      4电机控制的PLC实现PLC对电机控制的实现是以PLC的高速计数功能和脉宽调制方式(PWM)的输出功能为基础的。为实现行走电机速度控制和位置控制,在结构上必4.1FP0系列PLC的高速计数和PWM输出功能FP0系列PLC的高速计数功能、脉冲输出功能以及PWM输出功能是通过PLC内部的高速计数器实现的。在FP0系列PLC内部有四个通道的高速计数器,可以提供高达10kHz的计数速率,与高速计数器有关的PLC指令共有七条,分别是F0,Fl,F166F170,部分指令的含义如下:F0:高速计数器控制指令,可改变高速计数器的运行方式。
      
      F1:读出或修改高速计数器的经过值指令。
      
      F170:指定通道PWM输出指令。用此PWM输出功能可输出脉冲宽度占空比为0.01%99. 9%可调的PWM波形。其指令格式为其中n表示从输出接点Yn输出,S指明存放PWM输出控制字的数据区,此控制字说明了PWM输出的频率和占空比,运行时只要改变PWM输出控制字就可改变输出的频率及占空比。
      
      中国钢管信息港媒体报道:用以上几条指令与PLC的基本定时器指令、运算指令和逻辑控制指令等配合便可实现对机器人行走电机的控制。
      
      4.2稳速控制的实现由于实际上传感器检测到的是相对位置信号,而为保证运行速度和行走平稳,我们关心的是速度与设置值的一致性以及行走速度的平稳性。虽然实际上并未直接检测到速度,但是速度的稳定是每一采样周期行走距离一致的前提。根据速度是位移的微分的原理,我们利用PLC的运算能力,将其和位置传感器一起构成了一个“软”速度传感器。这样,在一个采样周期内,PLC速度控制程序需处理以下工作以调节电机稳速运行,即①用定时器设定采样时间。②调用高速计数指令采样电机位置信号。③调用除法程序求电机速度。④设置值和实测值做减法求偏差值。⑤调用比例积分微分(PID)子程序对偏差进行控制调节。⑥通过写PWM指令控制字调节PWM输出占空比调节转速。
      
      4.3电机位置控制方式的实现当管内移动载体稳速运行至靠近作业处时,管内PLC将发出指令使行走电机减速运行,并向管外发出信号提示操作工人注意,操作工人可通过电荷耦合器件(CCD)返回的图象作出初步定位判断,并控制行走电机停止运行。此时的定位一般并不能正好满足要求(即焊缝在监视器上基准允许范围内),这时工人可根据监视器上的位置刻度,用位置控制方式使移动载体迅速定位。
      
      位置控制方式与速度控制方式的结构相同。将码盘反馈回来的实际位置值与指定位置值比较,以时间速度图表明的逻辑控制方法控制电机的转速和启停,达到位置定位要求。一种简单的理论时间速度图见,其原理是移动载体先以设定的加速度匀加速运动,达到设定高速V1后匀速运动,当位置反馈计数达到S速V2后,以速度V2匀速前进,当位置反馈计数达到S*S2时,制动指令输出,移动载体定位完成。
      
      5结论用性能稳定、可靠性高的PLC作为管道机器人控制核心使机器人作业的可靠性得到了保障。本文在通用PLC的基础上,应用PLC的通讯功能使管内外通讯变得容易和可靠,而利用PLC的PWM输出功能及逻辑处理能力使机器人行走电机的控制更简单易行。现场工程实验证明,所研制的内置动力源管内X射线探伤机器人最大作业距离达1驱动电机的速度稳定且连续可调(00.2m/s),监设采样离散信号经滤波、野点剔除等预处理后得到的信号为变换有…N―1则对应的傅立叶功率谱密度-频率间隔的倒数功率谱个片长3mm,在裂纹长度〈3mm时,可由灰色系统建模方法和实验数据推导裂纹长度L即Xi,X2,…X轴上正负峰之间任意坐标点k值可由理论模型计算或由大量实验得出。若式()成立,则H为裂纹信号,Za不同时满足上述条件,则为干扰信号。
      
      钢管壁厚不变的情况下混凝土强度等级越高,构件承载力也越高。混凝土强度不变时,钢管壁越厚,当然构件承载力越大。如果薄壁钢管和高强度混凝土搭配与厚壁钢管和低强度混凝土搭配其承载力比较接近(如t=2mmC70,N =2301kN),而造价却不大相同,目LI者为177兀,后者高388兀。
      
      中国钢管信息港媒体报道:钢管混凝土柱的承载力由钢管及其被约束的核心混凝土共同组成,但钢所占的份额不大。大多数承载力由混凝土负担,而其价格正好相反,钢管造价占了构件整体造价的大多数份额。
      
      构件的承载力(N)及其造价(P)组成性价比(N/P),性价比越高,其经济效益越好。例如钢管混凝土柱t=2mm,C70的承载力(N=2327kN)几乎比t=2mmC30的承载力(N=1268kN)大一倍,而造价却加不多,仅加177元一154元=23元。所以采用薄壁钢管和高强度混凝土搭配是一种优化的选择。
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