一种基于阀控器的储油罐清洗机器人的监控系统的制作方法_2

文档序号:10211016阅读:来源:国知局
机栗启停信号输入接口、摄像照明开关信号输入接口、空压机栗启停信号输入接口、电动阀反馈信号输入接口、自动和手动清洗模式控制信号输入接口、机器人行走控制信号输入接口、机器人伸展收缩控制信号输入接口和卷放器卷放控制信号输入接口 ;
[0026]所述开关量输出模块分别设有清洗栗输出控制端、真空栗输出控制端、液压栗输出控制端、压滤机栗输出控制端、空压机栗输出控制端、摄像照明输出控制端、报警输出控制端和电磁换向阀输出控制端,所述报警输出控制端与所述监视报警单元的报警器电气连接;
[0027]所述模拟量输入模块分别设有机器人转向信号输入接口、机器人速度信号输入接口、卷放缆速度信号输入接口、编码信号输入接口、液位信号输入接口、压力信号输入接口、氧气浓度信号输入接口和可燃气体浓度信号输入接口 ;
[0028]所述模拟量输出模块分别设有第一电磁比例换向阀输出控制端、第二电磁比例换向阀输出控制端和第三电磁比例换向阀输出控制端;
[0029]所述机器人控制单元包括:自动和手动清洗模式控制信号输入端、机器人行走控制信号输入端、机器人伸展收缩控制信号输入端、机器人转向信号输入端和机器人速度信号输入端,所述自动和手动清洗模式控制信号输入端、机器人行走控制信号输入端与机器人伸展收缩控制信号输入端分别与所述阀控器的开关量输入模块的自动和手动清洗模式控制信号输入接口、机器人行走控制信号输入接口、机器人伸展收缩控制信号输入接口、机器人转向信号输入接口和机器人速度信号输入接口对应连接;
[0030]所述系统控制单元包括:摄像照明信号输入端、清洗栗信号输入端、液压栗信号输入端、空压机栗信号输入端、真空栗信号输入端、压滤机栗信号输入端、脐带缆卷放器的卷放缆控制信号输入端和卷放缆速度信号输入端,所述摄像照明信号输入端、清洗栗信号输入端、液压栗信号输入端、空压机栗信号输入端、真空栗信号输入端、压滤机栗信号输入端和脐带缆卷放器的卷放缆控制信号输入端分别与所述阀控器的开关量输入模块的摄像照明开关信号输入接口、清洗栗启停信号输入接口、液压栗启停信号输入接口、空压机栗启停信号输入接口、真空栗启停信号输入接口、压滤机栗启停信号输入接口、卷放器卷放缆控制信号输入接口和卷放缆速度信号接口一一对应连接;
[0031]所述传感通讯单元包括:编码器、液位传感器、压力传感器、氧气浓度检测传感器、可燃气体浓度检测传感器、摄像头和电动阀,所述编码器、液位传感器、压力传感器、氧气浓度检测传感器、可燃气体浓度检测传感器分别经安全栅与所述阀控器的模拟量输入模块的编码信号输入接口、液位信号输入接口、压力信号输入接口、氧气浓度信号输入接口和可燃气体浓度信号输入接口一一对应连接;所述摄像头与所述监视报警单元的监视器通信连接;所述电动阀与所述阀控器的开关量输入模块的电动阀反馈信号输入接口连接。
[0032]上述监控系统中,各单元作用如下:监视报警单元:对机器人作业环境及位姿进行实时监控,并能及时报警处理;
[0033]阀控器:作为机器人监控系统控制器,根据输入信号进行运算,输出信号进行相应动作;
[0034]机器人控制单元:控制机器人运动、伸展收缩、及调节机器人动作参数;
[0035]系统控制单元:控制系统配套设备开关、启停和动作;
[0036]传感通讯单元:实时采集机器人及系统设备作业过程中的信息,并传送给阀控器。
[0037]上述监控系统中,所述阀控器的开关量输出模块的电磁换向阀输出控制端以及所述模拟量输出模块的第一电磁比例换向阀输出控制端、第二电磁比例换向阀输出控制端和第三电磁比例换向阀输出控制端上均连接有安全栅。
[0038]上述监控系统中,所述监视报警单元的一体式工控机上连接有键盘;
[0039]所述阀控器的开关量输出模块的清洗栗输出控制端、真空栗输出控制端、液压栗输出控制端、压滤机栗输出控制端、空压机栗输出控制端、摄像照明输出控制端上分别设有开关。
[0040]上述监控系统还包括:控制台,由控制柜、水平设在所述控制柜上端的控制台面板以及竖直设在所述控制柜上端并处于所述操作台后端的显示面板构成;
[0041 ]所述监视报警单元的一体式工控机和监视器分别设在所述控制台的显示面板中;
[0042]所述监视报警单元的报警器、所述一体式工控机的键盘和与阀控器连接的各开关均设在所述控制台的控制台面板上;
[0043]所述阀控器设在所述控制台的控制柜内。
[0044]通过设置控制台,使得该监控系统中的阀控器,一体式工控机和监视器均集成在一个控制台中,报警器、操作开关、键盘安装于在控制台面板上,电磁阀集成在液压栗站的阀块上。另外,摄像头及LED灯安装在清洗机器人上,可燃气体浓度检测传感器、氧气浓度检测传感器放置于所清洗的储油罐内中心,其余传感器按类别安装使用在对应设备上。为保证作业安全,该监控系统中使用的电气设备均采用防爆型电气设备。
[0045]上述监控系统中,阀控器与24V电源连接,由24V电源供电。
[0046]下面结合具体实施例对本实用新型的监控系统作进一步说明。
[0047]本实施例的一种基于阀控器的储油罐清洗机器人监控系统,包括:机器人控制单元、系统控制单元、传感通讯单元和监视报警单元;机器人控制单元包括自动清洗模式和手动清洗模式,机器人行走控制和伸展收缩控制;系统控制单元包括摄像照明、清洗栗、液压栗、空压机栗、真空栗、压滤机栗的启停控制和脐带缆卷放器的卷放缆控制;传感通讯单元包括摄像头、编码器、可燃气体浓度检测传感器、氧气浓度检测传感器、液位传感器、压力传感器和电动阀;监视报警单元包括一体式工控机、监视器和报警器。
[0048]上述系统中的机器人控制单元包括自动清洗模式和手动清洗模式,机器人行走控制和伸展收缩控制;自动清洗模式通过预先设定参数使机器人在罐内按规划路径完成定点清洗,手动清洗模式通过工人手动操作完成机器人在罐内的清洗作业;机器人行走控制采用双液压马达驱动,差速转向的原理,通过阀控器控制第一电磁比例换向阀控制机器人左液压马达,第二电磁比例换向阀控制机器人右液压马达;机器人伸展收缩控制采用液压油缸驱动连杆机构原理,通过电磁换向阀控制第一液压油缸和第二液压油缸同时伸缩。通过操作台面板上的前进后退、转向开关实现机器人的转向,通过速度旋钮控制机器人的速度;机器人前进时,左右液压马达正转;机器人后退时,左右液压马达反转;机器人左转时,左液压马达反转,右液压马达正转;机器人右转时,左液压马达正转,右液压马达反转。
[0049]上述系统中的系统控制单元包括摄像照明、清洗栗、液压栗、空压机栗、真空栗、压滤机栗的启停控制和脐带缆卷放器的卷放缆控制;阀控器对摄像照明、清洗栗、液压栗、空压机栗、真空栗、压滤机栗进行起保停控制;上述设备可以通过实体开关控制,当监控系统报警时,阀控器会关闭上述设备,此时锁死上述设备直到报警解除;阀控器通过第三电磁比例换向阀控制脐带缆卷放器液压马达,进而调节脐带缆的卷放和速度。卷放器可以在手动清洗模式下进行单独控制,也可以在自动清洗模式下自动匹配机器人运动控制。
[0050]上述系统中的传感通讯单元包括摄像头、编码器、可燃气体浓度检测传感器、氧气浓度检测传感器、液位传感器、压力传感器和电动阀;摄像头配带LED灯用来观测机器人周围环境,编码器用来检测机器人左右液压马达和脐带缆卷放器液压马达的转速,可燃气体浓度检测传感器用来检测罐内可
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