超高壓帶電清掃機器人控制系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、我國西北地區(qū)多風(fēng)沙、少陰雨，絕緣瓷瓶容易積累污垢，從而發(fā)生“污閃”事件，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全運行。因而必須對變電站內(nèi)的絕緣磁瓶進(jìn)行定期清掃，以避免“污閃”事件的發(fā)生。在國家863項目的資助下，課題組從2002年開始研制帶電清掃機器人，經(jīng)過長期的努力，機器人的研制取得初步成效，解決了很多技術(shù)難題，制作出第一代樣機(HVCR-Ⅰ)并成功地在蘭州某220/330kV變電所進(jìn)行了現(xiàn)場帶電清掃試驗。在第一代樣機研制基礎(chǔ)上，課題組又研制了第二代超

2、高壓帶電清掃作業(yè)機器人(HVCR-Ⅱ)。第二代樣機較第一代結(jié)構(gòu)有了很大的改變，性能也有了很大提高。 本論文主要闡述了第二代樣機的控制系統(tǒng)及功能設(shè)計，并對系統(tǒng)的主要機構(gòu)—作業(yè)平臺的控制進(jìn)行了設(shè)計和研究，最后介紹了關(guān)于機器人使用性能的一些相關(guān)試驗。 文中首先介紹了超高壓帶電清掃機器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，包括機械機構(gòu)和液壓系統(tǒng)，以及功能設(shè)計要求；然后根據(jù)功能設(shè)計要求，設(shè)計了系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了上下位機交互式控制系統(tǒng)，下位機的

3、主要功能是控制功能的實現(xiàn)，上位機的主要功能是對下位機進(jìn)行監(jiān)控。文中詳細(xì)論述了下位機PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計，包括硬件的選型與組建，機器人移動、作業(yè)、調(diào)平等各個控制功能的實現(xiàn)及相關(guān)問題研究；然后本文論述了引入上位機控制系統(tǒng)的主要作用，詳細(xì)闡述了以S12單片機為核心的上位機控制的系統(tǒng)的組成，外圍器件的設(shè)計和功能實現(xiàn)；討論了上下位機的通訊和控制功能的實現(xiàn)。 作業(yè)平臺是系統(tǒng)的主要功能部分，平臺的升降機構(gòu)采用了雙層剪叉式升降機構(gòu)和接力式驅(qū)動設(shè)