[发明专利]管道环焊缝数字射线同步控制系统

说明书

技术领域

本发明是一种适用于管道环焊缝检测的管道环焊缝数字射线同步控制系统，涉及数字射线技术和管道系统技术领域。

背景技术

在管道环焊缝数字射线检测系统中，载有面阵探测器的扫查器在管道外沿环焊缝检测，而射线源位于管内爬行器上。只有面阵探测器的数字采集与管内射线源发射同步，才能保证缺陷定位准确。但现在已经开发的管道数字射线成像设备，面阵探测器的数字采集与管内射线源发射同步控制是靠人工控制，缺陷定位准确性差，不利于在管道施工中推广应用。为保障面阵探测器的数字采集与管内射线源发射控制的一致性，需要建立基于工控机的数字射线同步控制系统。

发明内容

本发明的目的是发明一种扫查器伺服电机驱动和管内射线源发射能够同步协调控制、完成对管道环焊缝进行实时准确成像和电子存储的管道环焊缝数字射线同步控制系统。

本发明的技术方案是在新开发的工控机控制平台上搭建的数字射线同步控制系统，由管外的伺服驱动扫查系统、管内的射线源控制系统和磁感应发射接收控制系统，共同组成管道环焊缝数字射线同步控制系统，其构成如图1所示。它在常规的管内爬行控制器PLC基础上，又设置了伺服驱动器、直流伺服电机、编码器和直流电源、磁感应发射机、磁感应接收机及放置在检测车中的工控机组成。

工控机由RS232与磁感应发射机连接，磁感应发射机通过发射电磁场信号，与磁感应接收机相连，给管内爬行控制器PLC发出曝光开始、曝光停止命令；工控机也与伺服驱动器通过RS232通讯线相连，连有编码器的伺服驱动器与直流伺服电机连接，直流电源与伺服驱动器、直流伺服电机、编码器连接，为其供电；管内爬行控制器PLC的一输出接电源控制器的输入，电源控制器的输出接射线管，同时管内爬行控制器PLC有输出接射线管。

工控机通过磁感应发射/接收机，把射线管曝光开始和曝光停止命令发送到管内爬行控制器PLC，由管内爬行控制器PLC对射线管进行控制；工控机通过发送控制字给驱动器，控制直流伺服电机的前进、后退、行进速度及行走距离，同时通过驱动器实时检测直流伺服电机的行进距离，用于对检测的数字射线信号的位置进行精确标定。

本管道环焊缝数字射线同步控制系统的电原理如图2所示，工控机JPC-1504的TxD1、RxD1通过RS232通讯线分别与伺服驱动器Copley ACJ-055的RxD、TxD相连，伺服驱动器Copley ACJ-055的输出接直流伺服电机Maxon RE40，伺服驱动器Copley ACJ-055的输入接编码器HEDL55的输出，直流电源S-100-12与伺服驱动器Copley ACJ-055、直流伺服电机Maxon RE40、编码器HEDL55连接，为其供电；工控机JPC-1504的TxD2、RxD2通过RS232通讯线分别与磁感应发射机PCD2000A-1的RxD、TxD相连，磁感应发射机PCD2000A-1的输出pulse通过磁感应信号接磁感应接收机PCD2000A-2，磁感应接收机PCD2000A-2的输出OUT、GND分别接管内爬行控制器PLC1747-L531高速脉冲计数模块1746-HSCE2的输入A1(+)、A1(n)；管内爬行控制器PLC1746-N04V的一输出接电源控制器YxLON Pwer的输入，电源控制器YxLON Pwer的输出接射线管300CTH，同时管内爬行控制器PLC1746-N04V的另一输出及管内爬行控制器PLC1746-IB8均接射线管300CTH。

本系统中所用模块均选市销产品。射线管选用300CTH类产品，工控机可选研祥工控机JPC-1504类产品，管内爬行控制器PLC可选1747-L531类产品，其高速脉冲计数模块可选1746-HSCE2类产品，模拟量输出模块可选1746-NO4V类产品，开关量输入模块可选1746-IB8类产品，开关量输出模块可选1746-OW4类产品，磁感应发射机可选PCD2000A-1类产品，磁感应接收机可选PCD2000A-2类产品，电源控制器可选YXLON POWER类产品，伺服驱动器可选Copley ACJ-055类产品，直流伺服电机可选Maxon RE40类产品，编码器可选HEDL55类产品，直流电源可选S-100-12类产品。