2023年8期设计创新科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication基于S7-200SMART的热力管道在线堵漏机器人控制系统设计焦建俊1，李通1，武文斌1，刘晓貌1，李冰2（1.大唐保定供热有限责任公司，河北保定071000；2.华北电力大学自动化系，河北保定071000）受国家环保、民生等宏观政策的影响，近年来集中供热行业快速发展，热力企业供热规模不断扩大，整体供热负荷持续增加，供热管网愈加复杂，大型供热管网或超大型供热管网正在日趋形成[1]。随着管网运行年限的增加，管网运行环境复杂多变，各种管网泄漏事故日益增多，如焊缝开裂、管道腐蚀泄漏及阀门破损等。在造成经济损失的同时，更是对民生供热稳定构成较大威胁，管网尤其是一次主管网的安全可靠成为不容忽视的问题[2-4]。在热力管道运维过程中，热力管道的泄漏点封堵是热力管道维护中非常关键的问题，目前全部采用人工加装密封夹具方式进行堵漏处理，工作环境恶劣，人身危害较大[5]。热力管道的人工堵漏作业方式如图1所示。为了提升抢险效率、减少现场泄漏造成的人身伤害，设计了专门用于夹具安装的在线堵漏机器人代替人工完成堵漏工作。通过利用可编程逻辑控制器（PLC）作为主控制器，以在线堵漏机器人控制过程为研究对象，设计了在线堵漏机器人的控制系统，作业技术人员通过遥控装置控制履带式底盘将机器人移动到待维修漏点附近，将夹具固定在机械臂末端，通过遥控装置将夹具安装在漏点管道上，抑制漏点高压高温热水喷射，后续人工进行紧固，实现对漏点的维修。图1热力管道的人工堵漏作业1在线堵漏机器人总体分析1.1在线堵漏机器人整体框架以在线堵漏机器人为研究对象，其整体结构如图2所示。通过对一台小型挖掘机进行改造，设计了专门用于夹具夹紧的机械臂末端执行机构，实现对夹具的夹紧操作。在线堵漏检修机器人的底盘采用履带式结第一作者简介：焦建俊（1980-），男，工程师。研究方向为机械工程。摘要：针对热力管道泄漏人工堵漏作业存在的人身伤害等问题，对热力管道在线堵漏实际需求进行分析，提出一种基于S7-200SMART控制器的在线堵漏机器人电气控制系统，并进行控制系统的软硬件设计。搭建实验平台对所设计系统进行现场实验，实验结果表明，在线堵漏机器人能够实现热力管道的远程遥控在线堵漏，具有较强的适用性。关键词：热力管道；在线堵漏；机器人；S7-200SMART；控制系统设计中图分类号：TU985文献标志码：A文章编号：2095-2945（2023）08-0096-04Abstract:Inviewoftheper...
