基于PLC与电液伺服的油罐清洗机器人控制系统设计.pdf

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1、2014年5月机床与液压Mav2014第42卷第9期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．42No．9DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．09．010基于PLC与电液伺服的油罐清洗机器人控制系统设计李悦，周利坤，冯建伟，付贵永(武警工程大学军交运输系，陕西西安710086)摘要：为满足作业安全性和操作灵活性要求，设计了油罐清洗机器人全液压控制系统。分析机器人结构特性及功能，确定组成油罐清洗机器人液压控制系统的各组成部分；根据各组成部分的工作原理和过程，设计机器人的液压系统回路，并

2、分析在回路基础上各功能的实现过程；分别进行了PLC控制系统和电液伺服控制系统设计，根据回路各元件的传递函数建立了整个系统的传递函数，为各元件的选型及整个回路的仿真分析奠定了理论基础。关键词：机器人；控制系统；PLC；电液伺服控制中图分类号：TP24文献标识码：B文章编号：1001—3881l2014)9—037—4DesignofControlSystemforOilTankCleaningRobotBasedonPLCandElectro．hydraulicServoLIYue．ZHOULikun，FENGJianwei，

3、FUGuiyong(DepartmentofMilitaryTraffic＆Transportation，EngineeringUniversityofCAPF，Xi，anShaanxi710086．China)Abstract：Ahydrauliccontrolsystemofolitankcleaningrobotwasdesignedtoaffordtheoperatingsafetyandflexibility．Firstly，allcomponentelementsofthehydrauliccontrolsyst

4、emwereconfirmedafteranalyzingthestructuralcharacteristicsandfunctionsoftherobots．Secondly，onthebasisofworkingprincipleandprocessofeverycomponentelement，ahydraulicsystemcircuitwasdesignedfortherobotandtheachievingprocessofeverycomponentelementwasanalyzed．Last，thePLC

5、controlsystemandtheelectro·hy—draulicservocontrolsystemwererespectivelydevised．Onthebasisoftransferfunctionsofallcomponentelements．thewholetransferfunctionofthesystemwasbuilt．Itprovidesatheoreticalfoundationforcomponentelementselectingandcircuitsimulation．Keywords：

6、Robots；Controlsystem；PLC；Electro—hydraulicsenrocontrol可编程控制器简称PLC，是一种综合了计算机技作业安全性和操作灵活性要求，机器人控制系统采用术、自动控制技术和通信技术的一种通用的工业自动PLC控制和电液伺服控制的联合液压控制系统。控制装置。它以微处理器为基础，采用可以编制程序1系统组成的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、油罐清洗机器人的液压控制系统包括液压系统和计时计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式控制系统。或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或

7、生产把各液压元件用油管有机地连接起来的组合体即过程一。是机器人的液压系统，该系统的功能是把发动机的机电液伺服控制系统是液压伺服控制系统的一械能以油液为介质，利用油泵转变为液压能，传送给种，因其响应速度快、控制精度高，近年来得到了广油缸、油马达等转变为机械能，再传动各执行机构，泛的发展和应用。电液伺服系统是由电的信号处理部实现各种运动和工作过程。液压系统包括执行元件、分与液压的功率输出部分组成的闭环控制系统。由检控制元件等。测器的多样性使组成包含许多物理量的闭环控制系统机器人液压系统执行元件主要有能实现直线往复称为可能，如位置

8、、速度和力或压力伺服控制系统运动的液压缸和能实现往复旋转运动的液压马达。执等，克服了普通液压系统庞大笨重、精确度低的缺行元件系统组成如图1所示，包括移动单元和清洗单点。元。移动单元由液压马达驱动的3个对称布置的全向油罐清洗机器人是一种智能服务机器人，它可以麦克纳姆轮构成，可以使机器人实现平