管道清淤机器人及控制系统研究

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1、河北理工大学毕业论文课题名称：管道清淤机器人及控制系统研究姓名:刘刚工程领域:机械工程所属学院:机械工程学院学校导师:王丰教授2006年6月24日目　　录摘　　要１Abstract21管道清淤机器人概述31.1课题综述31.2国内外管道清淤机器人技术现状31.2.1国外的技术现状31.2.2国内的技术现状41.3本市管道清淤技术现状61.4管道清淤机器人总体控制方案62清淤机器人控制系统分析72.1控制系统控制器的选择72.2S7-200系列PLC概述72.2.1S7-200系列PLC简介72.2.2程序设计中

2、用到的PLC指令112.3步进电机及其驱动器简介152.3.1步进电机152.3.2步进电机驱动电源162.4电机驱动器的选择172.4.1步进电机驱动器的选择172.4.2直流电机驱动器的选择203基于PLC的清淤机器人控制系统设计243.1清淤机器人的控制过程243.2PLC的选型和通信243.2.1PLC的选型243.2.2两台PLC之间的网络通信253.3I/O端点的确定和分配263.4电机和驱动器的连接293.4.1步进电机驱动器和电机的连接293.4.2直流电机驱动器和电机的连接293.5PLC和电

3、机驱动器的连接303.6清淤机器人的控制程序设计303.6.1编程的语言303.6.2编程的一般规约313.6.3程序框图的设计323.6.4控制程序的设计32结论39致谢40参考文献41附录A清淤机器人控制清单43摘　　要本文主要介绍了清淤机器人目前的发展状况以及通过利用PLC来实现对机器人的运动控制，从而使机器人自主地完成清淤任务。我们到唐山市区管网管理所进行实地考察，那里的工作人员热情地接待了我们，并给我们介绍了排水管道中淤积物的种类、目前城市排水管道的清淤方法以及需要解决的问题。又通过图书馆和网络，查阅

4、有关步进电机控制的学术论文、专利等文献资料。我确定了本次论文的大体内容、研究方案和研究目的：机器人内部有三台电机，地面上有一台电机。PLC通过控制这四台电机来达到控制机器人的目的。本文详细介绍了PLC对电机的方向、速度、电流的控制方法和编程技术，包括PLC和驱动器的选型，步进电机和驱动器的连接和控制程序的编写等。控制程序主要为了实现排水管道清淤机器人前进/返回方向控制、脉冲宽度调制调速。关键词：可编程控制器；步进电机；驱动器AbstractThethisarticlemainintroductionsettle

5、ssiltrobot’sthedevelopmentconditionatpresentandbyusingPLCtocontroltherobotitmaketherobotindependentlytocompletethetask.WewenttotheTangshanpipenetworkcenterforinvestigation,thestafftherewarmlyhasreceivedus,andintroducedtousthesiltinguptypeinthedrainagechannel

6、,thepresentcitydrainagechannelclearsiltmethodandquestion.Alsobythelibraryandthenetwork,Icheckedsomereferencerelatedstepmotorcontrols.Ihavedeterminedthispaperthecontent,theresearchplanandtheresearchgoal:Therobotinteriorhasthreesteppingmotor,thereisastepmotori

7、ntheground.PLCcontrolsfourmotortocontrolstherobot.ThisarticleindetailintroducedhowPLCcontrolmotor’sdirection,speed,electriccurrentandtheprogrammingtechnology,includingPLCandthedriver’sselection,stepmotorandthedriver’sconnectionandthecontrolprogramandsoon.The

8、clearsiltrobotdevelopment’ssignificanceliesin:Mayrealizetheclean-updrainagechannel;Improvesworkingconditionscurrentlydredgingthepipeline,reducesworker'slaborintensity,safeguardsworker'spersonals