超聲波自動探傷設(shè)備開發(fā)

傳統(tǒng)超聲探傷是用手工進(jìn)行操作，操作人員憑經(jīng)驗對探傷儀上顯示的波形給以判斷，帶有主觀性和局限性，這需要非常多的經(jīng)驗。但手工探傷效率低，容易發(fā)生漏檢和誤檢，并且無法對超聲信號進(jìn)行諸如概率統(tǒng)計，圖像識別，頻率分析和數(shù)字濾波等的處理和變換，不能用數(shù)據(jù)化的理論和方法展開研究。

因此飛泰自主研制的超聲波自動探傷設(shè)備融合了可編程邏輯控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)和超聲探傷技術(shù) ,可提高探傷的精度、重復(fù)性、可靠性和直觀性。

超聲探傷系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

無縫鋼管超聲波自動探傷系統(tǒng)是自發(fā)研制的直徑Φ114-Φ340mm的無縫鋼管超聲波自動探傷專用設(shè)備。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由上料架、下料架、傳動系統(tǒng)、水箱、探傷儀、電氣控制臺、工控機(jī)和氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。

機(jī)械傳動和氣動系統(tǒng)功能 

(1)被檢測的無縫鋼管在探傷時自動直線旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，從而實現(xiàn)探頭靜止不動時保證探頭與鋼管間的相對螺旋運動。鋼管的轉(zhuǎn)速經(jīng)過一定傳動比的換算轉(zhuǎn)化為電機(jī)的轉(zhuǎn)速，由變頻器設(shè)定并按照預(yù)定速度轉(zhuǎn)動，從而完成對檢測速度的控制；

(2)接收來自工控機(jī)由PLC發(fā)出的標(biāo)傷信號并執(zhí)行動作，對無縫鋼管探測到的缺陷進(jìn)行自動標(biāo)傷，標(biāo)傷后自動返回 ,靜待下次指令；機(jī)械傳動系統(tǒng)的同心度、直度、速度、穩(wěn)定度以及振動的強(qiáng)弱都會影響探傷的靈敏度和可靠性。此系統(tǒng)除采用縮短水箱的寬度、上料架與下料架高度一致等措施外，還使用變頻器對鋼管轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制，保證鋼管運行的平穩(wěn)，提高檢測的精度。

通信原理

為保證超聲波探傷系統(tǒng)探傷時PLC與工控機(jī)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，需要提高兩者間的數(shù)據(jù)傳輸速率，這也是此次設(shè)計的難點和重點。本系統(tǒng)采用基于VC++平臺自主開發(fā)的 Windows應(yīng)用程序作為上位機(jī)監(jiān)控軟件 ,下位機(jī) S7-200 PLC采用自由端口通信模式 ,實現(xiàn)了工控機(jī)與 PLC的更快通信 ,非常適用于此實時性要求較高的系統(tǒng)。西門子 S7-200 PLC支持自由端口通信模式，它為工控機(jī)的串行通信接口與 S7 - 200 CPU 之間的通信提供了一種廉價、靈活的方法。工控機(jī)與S7 - 200 PLC通信時 ,采用主從方式 ,即工控機(jī)為主機(jī) , PLC為從站 ,只有主機(jī)才有權(quán)主動發(fā)送請求報文，從站收到后返回響應(yīng)的報文。西門子 S7 - 200PLC自帶的 RS485串行通訊端口采用 MPI電纜與裝有 CP5611通信卡的工控機(jī)連接。

從用戶的角度出發(fā)研制了超聲波自動探傷系統(tǒng)，整個系統(tǒng)操作簡單，運行精度較高 ,調(diào)節(jié)方便。與手動檢測相比較 ,該檢測系統(tǒng)具有檢測效率高、可靠性好、標(biāo)傷定位準(zhǔn)確度高以及操作方便等優(yōu)點。本系統(tǒng)自主開發(fā)了與之配套的工作軟件。經(jīng)過系統(tǒng)測試，各項功能基本上達(dá)到了用戶的要求，完全可以進(jìn)行實際應(yīng)用。