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学兔兔 基于Galil卡的管道扫查器控制设计 Control design of pipe scanner based on galil card 陶泽勇，刘 震，周路生，田 野 TAO Ze—yong，LIU Zhen，ZHOU Lu．sheng。TIAN Ye (国核电站运行服务技术有限公司，上海200233) 摘 要：为了提高管道焊缝超声检测的自动化程度，设计并制作了管道焊缝自动扫查器的控制系统。 管道扫查器以Galll DMC为控制核心，完成周向和轴向运动控制、耦合剂水泵远程控制。采用 COD摄像头实时显示机构运动和系统的定位状况。管道扫查器试验结果表明该系统运行平稳， 定位精度满足要求。 关键词：运动控制卡；管道焊缝；扫查器；控制系统 中图分类号：TP242 文献标识码：B 文章编号：1009-01 34(201 5)1 2(上)一O1 08—02 Doi：1 0．3969／J．issn．1 009-01 34．2015．23．32 0 引言 运动，另一个电机驱动探头调整模块来带动探头组件完 主管道是核电站核承压边界的重要组成部分。同 成沿管道轴向的往复运动，实现对管道环焊缝全范围、 时，主管道连接焊缝是核电站核管道现场安装过程中实 高精度的超声检测。扫查方式通常有两种，一种是轴向 施难度较大、产生问题较多的焊缝，且一旦核电站投入 栅格扫查 (即垂直焊缝方向扫查)，这种扫查方式下超 运行，其将长期工作于高温高压高辐射环境下，易于形 声探头组件沿着与焊缝垂直的方向往复运动，周向运动 成疲劳损伤。因此，依据核电站建造、安装和运行相关 电机每步进一个固定长度 (即扫查间距)，轴向电机随 标准包括ASME规范和RSEM标准，对上述焊缝进行定 机切换扫查方向；另一种是周向栅格扫查 (即平行焊缝 期质量检查是核电站役前和在役检查的重要内容，它们 方向扫查)，这种扫查方式下扫查器沿着平行焊缝的方 的质量对于保障一回路系统的完整性至关重要n】。 向作旋转运动，轴向电机每步进一个固定长度，扫查器 在核电站运行过程中，主管道处在辐射环境下，对 随即反向运动。周向 (平行焊缝)和轴向 (垂直焊缝) 其焊缝进行超声检测工作的难度极大，耗资昂贵。用人 栅格扫查方式如图1所示。超声探头耦合剂选择去离子 工作业通常存在效率低，时间长，可重复性差，定位误 水，通过水泵和水流收集器实现耦合剂水的重复利用。 差大等问题，且对操作工人的身体健康有较大危害。发 控制方式选择PC+运动控制卡+伺服电机+以太网的开放 达国家如美国、英国、丹麦和日本等国均在该领域做过 式运动控制平台，易于搭建并利于后续功能的扩展。 深入研究并形成自己的管道焊缝检测装置产品口】。本设 步进方向 计针对管道直径从300mm~1000mm，研究设计了一个 基于Galil DMC控制器的管道自动检测系统，可以实现 r 管道焊缝超声检测的自动化操作，且该系统具有良好的