CN115533921A - 一种基于电厂节能增效机器人的同步运行控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电厂节能增效机器人的同步运行控制系统及方法，包括：通过上驱动机构、下驱动机构带动喷淋装置在散热片表面水平运动的过程中，管控系统分别计算上驱动机构、下驱动机构的实时运动速度，获得上驱动机构的第一速度与下驱动机构的第二速度；判断第一速度与第二速度是否相同，若不同，管控系统发出控制指令，对上驱动机构、下驱动机构进行控制，实现上驱动机构、下驱动机构的同步运动，完成对空冷岛散热片的冲洗。本发明能够实时同步反馈上下驱动机构的运动情况，使上位机能够及时调整上下驱动运行速度，使其达到同步运行，保证上下驱动实现同步运动。

Description

一种基于电厂节能增效机器人的同步运行控制系统及方法

技术领域

本发明属于同步控制领域，特别是涉及一种基于电厂节能增效机器人的同步运行控制系统及方法。

背景技术

中国北方火力电厂大多采用直接空冷机组降温，空冷机组的背压参数直接影响到发电机机组的经济、安全运行，而空冷岛散热片的清洁程度决定了空冷机组背压的程度。空冷岛在室外，清洁程度很差，空冷岛散热片的冲洗工作显得尤为重要。因此，大多数电厂使用节能增效机器人清洗散热片。发电机组背压明显降低，节约用煤，提高了经济效益和安全性。

空冷岛节能增效机器人包括上驱动机构、下驱动机构、喷淋装置。上下驱动机构带动中间的喷淋装置在散热片表面水平运动，实现对散热片的冲洗。在实际应用中，有一个问题需要解决：由于空中岛的翅片散热片面积大，翅片基本上为长90米，高9米，喷淋装置的跨度大，行程长。驱动方式采用上、下双边驱动。管控系统很难实现同步运动，造成喷淋装置的结构件受力容扭曲、变形，甚至造成上下驱的行走轮子脱轨，系统无法正常运行，因此，上下驱动的同步运动十分重要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了如下方案：一种基于电厂节能增效机器人的同步运行控制方法，包括：

通过上驱动机构、下驱动机构带动喷淋装置在散热片表面水平运动的过程中，管控系统分别计算上驱动机构、下驱动机构的实时运动速度，获得上驱动机构的第一速度与下驱动机构的第二速度；

判断所述第一速度与第二速度是否相同，若不同，所述管控系统发出控制指令，对上驱动机构、下驱动机构进行控制，实现上驱动机构、下驱动机构的同步运动，完成对空冷岛散热片的冲洗。

进一步地，所述管控系统发出控制指令，对上驱动机构、下驱动机构进行控制的过程包括，

中央控制室启动控制程序，判断上驱动机构的第一速度与下驱动机构的第二速度是否同步，若同步，按控制程序运行；若不同步，管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序，直至喷淋装置进行直线同步运动，结束程序调整并按照调整后的程序继续执行。

进一步地，管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序之前还包括，中央控制室判断空冷岛本地控制站是否存在故障，若存在故障，进行报警提示；若无故障，则管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序。

进一步地，管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序的过程包括，

通过上驱动编码器、下驱动编码器分别将上驱动机构、下驱动机构的角位移转换成数字信号，并实时测量上驱动机构、下驱动机构的运动速度；

将所述数字信号反馈至中央控制室，中央控制室对上下驱动机构的数字信号进行比较，若有偏差，中央控制室控制上驱动变频器、下驱动变频器启动，所述上驱动变频器、下驱动变频器控制上驱动电机、下驱动电机向着消除偏差的方向转动，直至偏差等于零，上下驱动机构实现同步运动。

进一步地，所述管控系统通过WIFI或局域网与移动控制端通讯，基于所述移动控制端实现对整个系统的远程控制。

还包括一种基于电厂节能增效机器人的同步运行控制系统，包括：

喷淋装置，用于对空冷岛的散热片进行冲洗；

驱动机构，包括分别与所述喷淋装置连接的上驱动机构、下驱动机构，用于带动所述喷淋装置在散热片表面水平运动；

管控系统，与所述驱动机构连接，用于对所述驱动机构进行控制，实现上驱动机构、下驱动机构的同步运动。

进一步地，所述管控系统包括移动控制端、中央控制室、空冷岛本地控制站；

所述移动控制端，用于实现对整个系统的远程控制；

所述中央控制室，通过WIFI或局域网与所述移动控制端通讯，用于发出第一控制指令，对系统内的若干个空冷岛本地控制站进行控制；

空冷岛本地控制站，通过系统网SNET与所述中央控制室通讯，用于接收所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令发出第二控制指令，对所述驱动机构进行控制。

进一步地，所述驱动机构包括依次连接的上驱动变频器、上驱动电机、上驱动编码器，以及依次连接的下驱动变频器、下驱动电机、下驱动编码器；

所述上驱动变频器、下驱动变频器通过控制网CNET与空冷岛本地控制站进行通讯；

所述上驱动编码器与上驱动变频器连接的同时，所述下驱动编码器与下驱动变频器还分别与所述喷淋装置连接。

本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的一种基于电厂节能增效机器人的同步运行控制系统及方法，通过编码器的信息实时反馈，做到喷淋装置的上下同步运行、速度可控，彻底解决了传统单驱控制的喷淋装置倾斜、拉断等安全运行隐患。

本发明在跨度大，行程长的设备上，实现了上下驱动机构同步运动。在实时运动的上下驱动机构实现高精度角度反馈，经上位机的控制，实现上下驱动机构闭环控制运动。保证在导轨精度低、结构件变形以及电磁环境复杂等不利情况下，上下驱动机构同步运行。具有实时闭环控制，反馈高精度，实时调节运动速度，适应性好等优点。使空冷岛机器人能够安全、稳定、高效地运行，具有全自动，智能化等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的方法流程图；

图2为本发明实施例的系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1所示，本发明提供了一种基于电厂节能增效机器人的同步运行控制方法，包括：

通过上驱动机构、下驱动机构带动喷淋装置在散热片表面水平运动的过程中，管控系统分别计算上驱动机构、下驱动机构的实时运动速度，获得上驱动机构的第一速度与下驱动机构的第二速度；

判断第一速度与第二速度是否相同，若不同，管控系统发出控制指令，对上驱动机构、下驱动机构进行控制，实现上驱动机构、下驱动机构的同步运动，完成对空冷岛散热片的冲洗。

进一步地，管控系统发出控制指令，对上驱动机构、下驱动机构进行控制的过程包括，

中央控制室启动控制程序，判断上驱动机构的第一速度与下驱动机构的第二速度是否同步，若同步，按控制程序运行；若不同步，管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序，直至喷淋装置进行直线运动，结束程序调整并按照调整后的程序继续执行。

进一步地，管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序之前还包括，中央控制室判断空冷岛本地控制站是否存在故障，若存在故障，进行报警提示；若无故障，则管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序。

进一步地，管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序的过程包括，

通过上驱动编码器、下驱动编码器分别将上驱动机构、下驱动机构的角位移转换成数字信号，并实时测量上驱动机构、下驱动机构的运动速度；

将数字信号反馈至中央控制室，中央控制室对上下驱动机构的数字信号进行比较，若有偏差，中央控制室控制上驱动变频器、下驱动变频器启动，上驱动变频器、下驱动变频器控制上驱动电机、下驱动电机向着消除偏差的方向转动，直至偏差等于零，上下驱动机构实现同步运动。

进一步地，管控系统通过WIFI或局域网与移动控制端通讯，基于移动控制端实现对整个系统的远程控制。

进一步地优化方案，本实施例引入编码器，因为编码器具有精度高，寿命长，技术成熟，测量范围大，实际使用方便等特点，适合热电厂室外恶劣的环境使用。编码器用于控制系统水平运动速度的测量，上下驱动机构安装编码器机构，编码器将驱动机构的角位移转换成数字信号，检测出运动机构的速度。上下驱动机构反馈的数字信号在中央控制室上位机内进行比较，若有偏差，经中央控制室上位机控制上下驱动的变频器，使其向着消除偏差的方向运动，直至偏差等于零为止。编码器检测精度高，寿命长，技术成熟，能够很好的实现智能化同步控制。如果上驱动机构的速度快，就由上位机根据程序向电机变频器发出指令，降低其速度；相同的原理，增加下驱动机构的速度。直至上下驱动机构的速度相同。反之亦然。如此形成了一个闭环管控系统，实时的调整上下驱动机构的速度，在整个水平运动的行程范围内不断的调节实现同步自动运行。

实施例二

如图2所示，还包括一种基于电厂节能增效机器人的同步运行控制系统，包括：

喷淋装置，用于对空冷岛的散热片进行冲洗；

驱动机构，包括分别与喷淋装置连接的上驱动机构、下驱动机构，用于带动喷淋装置在散热片表面水平运动；

管控系统，与驱动机构连接，用于对驱动机构进行控制，实现上驱动机构、下驱动机构的同步运动。

进一步地，管控系统包括移动控制端、中央控制室、空冷岛本地控制站；

移动控制端，用于实现对整个系统的远程控制；

中央控制室，通过WIFI或局域网与移动控制端通讯，用于发出第一控制指令，对系统内的若干个空冷岛本地控制站进行控制；

空冷岛本地控制站，通过系统网SNET与中央控制室通讯，用于接收第一控制指令，并根据第一控制指令发出第二控制指令，对驱动机构进行控制。

进一步地，驱动机构包括依次连接的上驱动变频器、上驱动电机、上驱动编码器，以及依次连接的下驱动变频器、下驱动电机、下驱动编码器；

上驱动变频器、下驱动变频器通过控制网CNET与空冷岛本地控制站进行通讯；

上驱动编码器与上驱动变频器连接的同时，下驱动编码器与下驱动变频器还分别与喷淋装置连接。

进一步地优化方案，管控系统包括：中央控制室，移动控制端（如手机），若干空冷岛本地控制站，喷淋装置上下驱动的变频器、电机、编码器等。该管控系统控制上驱动机构、下驱动机构同步运动。中央控室通过WIFI或局域网与移动控制端通讯控制整个系统；移动控制端通讯同样可以远程控制整个系统；中央控室通过系统网SNET与本地控制站通讯；本地控制站与喷淋装置上下驱动的变频器、电机、编码器通过控制网CNET通讯。通过系统控制软件经过上下驱动装置同步驱动喷淋装置运动。

现场中央控制室设计一台定制的工业控制器计算机，在空冷岛现场的本地控制站安装有现场PLC。其通过RS485总线通讯方式与现场执行器进行数据交换。本系统提供一键式集中控制，可实现设备运行状态远程监测和设备动作远程操控；并间接实现和现场控制器之间的数据交互。

在轨道上安装的驱动机构，由电机和减速机驱动主动轮，推动喷淋装置水平移动，既能保证框架同步，平稳运行，又可以控制电机随时调整速度。传动结构采用全闭环位置速度控制理念，将编码器引入到喷淋机构的管控系统中，实现喷淋装置的实时速度反馈，并保障系统上下驱动装置同步运行。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于电厂节能增效机器人的同步运行控制方法，其特征在于，包括，

通过上驱动机构、下驱动机构带动喷淋装置在散热片表面水平运动的过程中，管控系统分别计算上驱动机构、下驱动机构的实时运动速度，获得上驱动机构的第一速度与下驱动机构的第二速度；

判断所述第一速度与第二速度是否相同，若不同，所述管控系统发出控制指令，对上驱动机构、下驱动机构进行控制，实现上驱动机构、下驱动机构的同步运动，完成对空冷岛散热片的冲洗。

2.根据权利要求1所述的基于电厂节能增效机器人的同步运行控制方法，其特征在于，所述管控系统发出控制指令，对上驱动机构、下驱动机构进行控制的过程包括，

中央控制室启动控制程序，判断上驱动机构的第一速度与下驱动机构的第二速度是否同步，若同步，按控制程序运行；若不同步，管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序，直至喷淋装置进行直线同步运动，结束程序调整并按照调整后的程序继续执行。

3.根据权利要求2所述的基于电厂节能增效机器人的同步运行控制方法，其特征在于，

管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序之前还包括，中央控制室判断空冷岛本地控制站是否存在故障，若存在故障，进行报警提示；若无故障，则管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序。

4.根据权利要求2所述的基于电厂节能增效机器人的同步运行控制方法，其特征在于，管控系统发出控制指令使驱动机构调整程序的过程包括，

通过上驱动编码器、下驱动编码器分别将上驱动机构、下驱动机构的角位移转换成数字信号，并实时测量上驱动机构、下驱动机构的运动速度；

将所述数字信号反馈至中央控制室，中央控制室对上下驱动机构的数字信号进行比较，若有偏差，中央控制室控制上驱动变频器、下驱动变频器启动，所述上驱动变频器、下驱动变频器控制上驱动电机、下驱动电机向着消除偏差的方向转动，直至偏差等于零，上下驱动机构实现同步运动。

5.根据权利要求2所述的基于电厂节能增效机器人的同步运行控制方法，其特征在于，

所述管控系统通过WIFI或局域网与移动控制端通讯，基于所述移动控制端实现对整个系统的远程控制。

6.一种基于电厂节能增效机器人的同步运行控制系统，其特征在于，包括：

喷淋装置，用于对空冷岛的散热片进行冲洗；

驱动机构，包括分别与所述喷淋装置连接的上驱动机构、下驱动机构，用于带动所述喷淋装置在散热片表面水平运动；

管控系统，与所述驱动机构连接，用于对所述驱动机构进行控制，实现上驱动机构、下驱动机构的同步运动。

7.根据权利要求6所述的基于电厂节能增效机器人的同步运行控制系统，其特征在于，

所述管控系统包括移动控制端、中央控制室、空冷岛本地控制站；

所述移动控制端，用于实现对整个系统的远程控制；

所述中央控制室，通过WIFI或局域网与所述移动控制端通讯，用于发出第一控制指令，对系统内的若干个空冷岛本地控制站进行控制；

空冷岛本地控制站，通过系统网SNET与所述中央控制室通讯，用于接收所述第一控制指令，并根据所述第一控制指令发出第二控制指令，对所述驱动机构进行控制。

8.根据权利要求6所述的基于电厂节能增效机器人的同步运行控制系统，其特征在于，

所述驱动机构包括依次连接的上驱动变频器、上驱动电机、上驱动编码器，以及依次连接的下驱动变频器、下驱动电机、下驱动编码器；

所述上驱动变频器、下驱动变频器通过控制网CNET与空冷岛本地控制站进行通讯；

所述上驱动编码器与上驱动变频器连接的同时，所述下驱动编码器与下驱动变频器还分别与所述喷淋装置连接。

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