摘要：我国社会体系在经济不断增长的带动下，逐渐呈现出多元化的发展状态，特别是在科技技术不断发展的情况下，社会每一个领域都尝到了科技技术带给的甜头。将机器人和焊接电源协调运动的控制技术运用到核电厂的假设中，对核电事业的发展提供了巨大的推动作用。本文针对机器人和焊接电源协调运动的控制技术，展开详细的分析，为我国核电事业的发展和综合国力的提升注入新的动力。
关键词：机器人；焊接电源；控制
引言：由于我国具体国情因素的影响，我国核电事业的发展目前正处于适度发展阶段，并逐渐朝着积极发展的领域迈进。我国目前已经处于运行状态的核电机组不足50台，所述型号各个阶段都有，其中，第二代核电站的数量较多。第二代核电站不具备第三代核电站和第四代核电站的稳定性和安全性，安全隐患比较大。通过将机器人和焊接电源进行协调运动的控制技术运用其中，能够将核电站的安全提升到一个新的高度。
一、机器人本体
运用在核电建设中的机器人结构，主要以串联形式的六轴机器人为主，电机使用有刷模式，将编码器的位置，通过旋转变压器进行有效反馈。
表一 系统整体功能结构示意图
通过这样的系统组装成的机器人，自身具有防辐射能力强、防水性能高，能够适应核电建设的具体环境。截止到目前，大部分运用在核电建设中的机器人，所使用的电机为交流电，相比于直流电，在电压、转速、容量方面，发生了举措大改善。然而在辐射性较高的环境中，电子零件、电力技术、半导体元件等交流电机的组成部分，很难保证稳定性。所以，稳定性较强的直流有刷电最适合使用在核电建设机器人中。
二、机器人动力
机器人的动力层，主要是通过电流的控制作用开展工作。运用在核电建设中的机器人有水上和水下两个种类。在水上作业时，主要为即将开始的作业进行准备、调整，在这个过程中，由于空气的阻力较大，因此，机器人的耗能会比较大，此时应该运用PWM动力模块。在水下作业时，机器人需要携带无损检测设备，去机器人的能量消耗在术中比较少。至此过程中，无损检测受到PWM斩波技术的影响强烈。因此，将LCL滤波器安置在无损设备上，能够降低干扰。此外，将线性放大器模块具有不同动力源的特点充分发挥出来，能够将这种干扰彻底解决。
三、机器人位置速度控制层
将机器人的位置速度层，合理划分为速度模块和位置模块。位置故障解决、位置信息传递、位置管理控制、轴运动的输出、规划运动路线等众多功能都可以再在位置模块中完成。控制电机速度的闭环情况、解码旋变数据、监控线性放大器等功能，都能够在速度模块中完成。这些功能能够正常完成的前提，使机器人的鼓励控制正常发挥作用，如图一所示。
图一 轨迹控制示意图
将台网技术模式运用在远程控制终端和本地控制器之间，并遵照TCP/IP协议的基本内容，严格执行，所使用的编程技术为Socket方法。作为一个自动化的服务器，本地控制器在通电以后，能够自行运作，此时的客户端为远程控制终端。在此过程中，想要对数据进行接收和发布，这就要将对应的端口和IP地址连接即可。
四、用户终端———轨迹规划层
在机器人在对核电站进行建设的过程中，远程控制终端中能够实现轨迹规划层的应用。在此阶段，轨迹规划层具有的建立三维运动模型、仿照具体对象建立模型、控制单轴和多轴运动轨迹、规划作业方向、控制作业方向、设计作业通信、祖业故障解决、记录作业过程等能力，能够全面发挥出来。在这种操作模式中，能够使具体作业的模拟行为和检查行为有效开展，经过专业操作人员的确认，将信息数据传输到位置速度层，对下一步作业进行指挥。在机器人执行具体任务时，机器人本体的运行情况，通过三维模型的建立，能够同一时间呈现出来。用户终端在接收到指令后，能够在单轴和多轴的指示下，对每个轴的运行速度进行直接指定，同样，机器人对应的各个环节，都要按照指定的固定速度进行全面调整。最后，用户终端作为全部数据的客户接收端，想要对数据进行接收和发布，这就要将对应的端口和IP地址连接即可［1］。
五、通信方案
鉴于核电建设工作具有比较特殊的工作环境，所以，对进行通信操作的内部系统具有非常高的要求，特别是稳定性方面的要求极高。将机器人的通信系统分为两个方面，本地控制器领域和远程控制终端领域，机器人本体领域和本地控制器领域。
对于机器人发挥控制作用的核心部分，是本地控制器领域和远程控制终端领域，将具体任务具有的路径信息、运行模式，机器人在本地控制模式下传输的机器人即时状况数据、机器人命令执行结果等内容，通过远程控制终端的传输能力，实现本地控制器领域和远程控制终端领域通信内容的最终呈现。与此同时，由于具体的核电建设具有比较高的辐射，施工环境比较差，因此，本地控制器领域和远程控制终端领域通信方案内容具有的稳定程度必须具有较高的可靠性，如表二所示。通过表二的设计模式，不仅使本地控制器领域和远程控制终端领域通信方案内容具有的稳定程度具有较高的可靠性，同时，对后续远程控制的发展空间进行了进一步扩张。
在进行机器人本体领域和本地控制器领域的通信操作时，主要通过连接RS232串口实现。将RS232串口设置在系统中，并进行给电操作，机器人系统通过下位机的上报，对上电位置的具体情况进行详细掌握，所以，对机器人系统通信功能的优化，也具有比较重要的作用［2］。
表二 TCP/IP模型与OSI模型的对比
六、安全机制
由于核电建设工作的特殊环境，使该领域作业机器人居有的安全机制，必须比其他工业领域要更加稳定。增加安全性的领域主要有硬件方面和软件方面。硬件方面，将本地控制器具有速度层和位置层之间的距离最大成都的远离，使线的宽度尽量增加，有效的降低电测噪声的影响。软件方面，根据实际需要，采取模块化软件设计［3］。
结束语：综上所述，通过以上对机器人和焊接电源协调运动的控制技术，展开的详细分析，我们能够知道，核电站对机器人检查设备的需求较高，通过各种手段的结合，总结出一套适合我国核电事业发展的机器人操控系统。将远程控制终端系统，结合核电机器人的施工特征，通过本地控制器的作用，对其进行科学的控制。不仅提升了我国核电事业的发展，对我国综合实力的提升具有巨大的意义。
参考文献：
［1］徐文福，毛志刚．核电站机器人研究现状与发展趋势［J］．机器人，2017，11（6）：758-767．
［2］刘青松．核电站机器人技术应用现状及发展趋势［J］．机器人技术与应用，2017，3：12-16．
［3］任高辉，潘宏侠．旋转变压器在伺服稳定系统中的应用［J］．机电技术，2017，1：58-59，63．
论文作者:孙久龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：机器人论文; 核电论文; 终端论文; 领域论文; 作业论文; 核电站论文; 控制器论文; 《基层建设》2019年第15期论文;