超声波自动探伤设备开发

传统超声探伤是用手工进行操作，操作人员凭经验对探伤仪上显示的波形给以判断，带有主观性和局限性，这需要非常多的经验。但手工探伤效率低，容易发生漏检和误检，并且无法对超声信号进行诸如概率统计，图像识别，频率分析和数字滤波等的处理和变换，不能用数据化的理论和方法展开研究。

因此飞泰自主研制的超声波自动探伤设备融合了可编程逻辑控制技术、计算机技术、自动化技术和超声探伤技术 ,可提高探伤的精度、重复性、可靠性和直观性。

超声探伤系统组成结构

无缝钢管超声波自动探伤系统是自发研制的直径Φ114-Φ340mm的无缝钢管超声波自动探伤专用设备。系统结构由上料架、下料架、传动系统、水箱、探伤仪、电气控制台、工控机和气动执行机构等组成。

机械传动和气动系统功能 

(1)被检测的无缝钢管在探伤时自动直线旋转前进，从而实现探头静止不动时保证探头与钢管间的相对螺旋运动。钢管的转速经过一定传动比的换算转化为电机的转速，由变频器设定并按照预定速度转动，从而完成对检测速度的控制；

(2)接收来自工控机由PLC发出的标伤信号并执行动作，对无缝钢管探测到的缺陷进行自动标伤，标伤后自动返回 ,静待下次指令；机械传动系统的同心度、直度、速度、稳定度以及振动的强弱都会影响探伤的灵敏度和可靠性。此系统除采用缩短水箱的宽度、上料架与下料架高度一致等措施外，还使用变频器对钢管转速进行闭环控制，保证钢管运行的平稳，提高检测的精度。

通信原理

为保证超声波探伤系统探伤时PLC与工控机之间数据传输的实时性，需要提高两者间的数据传输速率，这也是此次设计的难点和重点。本系统采用基于VC++平台自主开发的 Windows应用程序作为上位机监控软件 ,下位机 S7-200 PLC采用自由端口通信模式 ,实现了工控机与 PLC的更快通信 ,非常适用于此实时性要求较高的系统。西门子 S7-200 PLC支持自由端口通信模式，它为工控机的串行通信接口与 S7 - 200 CPU 之间的通信提供了一种廉价、灵活的方法。工控机与S7 - 200 PLC通信时 ,采用主从方式 ,即工控机为主机 , PLC为从站 ,只有主机才有权主动发送请求报文，从站收到后返回响应的报文。西门子 S7 - 200PLC自带的 RS485串行通讯端口采用 MPI电缆与装有 CP5611通信卡的工控机连接。

从用户的角度出发研制了超声波自动探伤系统，整个系统操作简单，运行精度较高 ,调节方便。与手动检测相比较 ,该检测系统具有检测效率高、可靠性好、标伤定位准确度高以及操作方便等优点。本系统自主开发了与之配套的工作软件。经过系统测试，各项功能基本上达到了用户的要求，完全可以进行实际应用。