核能是经济、清洁、高效的战略能源,是现代能源体系的重要组成部分。核燃料芯块是核燃料组件的核心部分,芯块表面有缺陷或者外形尺寸不达标都会降低核反应堆的运行效率,甚至会导致核泄漏。因此,需要对核燃料芯块外观进行严格的质量检测。本项目将自动传送装置和机器视觉技术结合起来,设计了一套核燃料芯块检测装置,实现了在无人干预的情况下对核燃料芯块外观的自动检测。控制系统是自动检测装置的大脑和神经。为保障装置能够安全稳定运行,且能够高效采集芯块的各种外观图像、自动判别外观质量有问题的芯块并将其分拣出来,最终实现核燃料芯块外观自动检测的目的,本文通过对装置控制需求的分析以及对国内外控制系统研究现状的调研,创新性地将广泛应用于粒子加速器等大科学装置中的控制系统软件开发架构EPICS（Experimental Physics and Industrial Control System）应用在核燃料芯块检测装置上,为核燃料芯块检测装置设计并开发了一套基于EPICS的控制系统。本文主要完成工作如下:（1）控制系统设计。根据装置控制需求以及EPICS标准模型设计了控制系统的总体架构,该控制系统从低到高分为三层:硬件系统、IOC（Input Output Controller）和OPI（Operator Interface）。设计了硬件系统结构,并确定了硬件系统中主要设备的选型。（2）控制系统IOC开发。根据硬件系统的设备选型和通讯方式,在芯块传送控制系统IOC中选择并配置了驱动支持模块AsynDriver、配置并开发了设备支持模块Stream Device、开发了实时数据库、启动脚本和SNL（State Notation Language）程序,实现了IOC对芯块传送装置的逻辑控制和状态监测;在图像采集控制系统IOC中选择并配置了设备支持模块S7nodave,开发了实时数据库、启动脚本和图像数据传输接口,实现了IOC对图像采集装置的监控和数据交换。（3）控制系统OPI开发。使用Phoebus开发了控制系统的远程操控界面,该界面能够对硬件系统进行统一的开关操作,且具有设备运行状态监测、芯块外观图像实时显示、数据查询和参数配置等功能。使用Archiver Appliance开发了数据归档系统,实现了图像数据的存储、迁移、检索和管理。最后,对控制系统进行了现场测试,控制系统完全能够满足装置的控制需求,该装置及其控制系统未来将应用在核燃料芯块生产线上。