做最好的武汉国医堂

摄像定尺系统在切割系统中的应用及研究

1引言

  目前冶金行业对连铸的高效化有了更高的要求。为了提高连铸的自动化水平,保证铸坯质量、提高连铸机的劳动生产率、增加铸机的金属收效率,以及减少工人劳动强度这一目标,连铸机自控系统的自动化水平有了很大的提高。其中提高板坯的切割精度是提高铸坯质量、增加金属收的率的最直接手段,摄像定尺在切割系统的成功应用解决了此项瓶颈。

2 系统原理

  摄像定尺控制系统采用高分辨率红外摄像机和专用图像处理软件模块,通过红外摄像器对红热钢坯远距离实时成像,根据钢坯的光谱特征和形状特征,采用基于神经网络的模式识别算法,从图像中提取钢坯信息,根据自适应定尺技术计算出钢坯的准确位置,然后将实时图像数字化处理后再传输给cpu,由cpu经系列运算和模糊识别后分辨出钢坯头,并按设定的定尺长度发出切割信号,通知plc控制火焰切割机进行切割。该系统具备检测可靠、控制精度高、操作维护简单等显着特点,如图1所示。

3系统功能

  自动状态下,摄像定尺系统给火焰切割机的plc发出信号,火焰切割机开始预压紧,并且切割枪运动至铸坯边缘进行定位,预热氧阀和煤气阀打开。到达定尺距离后火焰切割机的压头压下,粒化水和切割氧打开,开始切割铸坯。当切割枪到达切割下辊道边缘时,切下辊往下摆,待切割枪离开切下辊后又向上摆回到原位。1#、2#切割枪相遇后,2#枪返回,l#枪继续向前切割,切割完毕1#枪返回原位,接着切后辊开始运转,把铸坯送到下线辊道。该系统由于采用工业计算机控制,能完成的功能较多,其主要功能有:具有手动、自动快速切换同时使用功能。操作员可通过监视器和键盘,手动控制切割。通过切割控制机上的室内监视器实时显示热钢坯的运行状态与相应参数,如:切割状态、定尺长度等。操作员可通过监视器和键盘设置或改变各种控制参数,调整运行状态;参数及定尺可有选择地存盘,不需每次设置,随时转换,快捷方便。可实时在线对定尺进行微调,测量精度高,系统测量误差5mm。标定简单,一次标定即可长期生产。同时具有暗坯切割功能,对出尾坯温度较低、亮度偏暗的钢坯,也可切割,提高了该设备的适用范围。

4 系统标定

  实现摄像自动定尺,必须对摄像机进行标定,此项标定工作是实现摄像自动定尺的关键工作,其标定如下。第一步:将车1、车2都开到原位。

  第二步:选择要标定的摄像机(如1号,以下都以标定1号摄像机为例),放一块冷坯于二切辊道上(板坯不能斜,否则影响标定准度),转动辊道,使得板坯可以覆盖1号摄像机显示画面。第三步:将车1的枪1、枪2开到板坯边缘,对准枪1、枪2的中心,在板坯的两边分别标记白色点,作为标定零点,然后分别在板坯的两边(从左往右)标记下1米、1.5米、2米、2.5米、3米所在的位置。第四步:依次将两边的1米、1.5米、2米、2.5米、3米连成一条直线(如图2所示)。

  第五步:选择被标定坯子的厚度(如260),在屏幕上将鼠标指向1米的直线与粉色线相交的位置,点击鼠标左键,在弹出的窗体里输入1(如图2),点击确定,再点击标定确认按钮,此时系统会询问是否要删除原来的点,点击确定即完成1米的标定;将鼠标指向1.5米的直线与粉色线相交的位置,点击鼠标左键,在弹出的窗体里输入1.5,点击确定,再点击标定确认按钮即完成1.5米的标定;按照同样的方法标定剩余的2-3米。第六步:按下标定管理按钮,如图3所示的画面将出现在屏幕上。在该画面中可以查看刚才标定的效果,同时也可以对不满意的标定点做适当的修改。

  第七步:将鼠标移到1米(标定2#时移到3米)这条直线与第一条(从上往下)蓝色线的交叉位置,记住这点的x坐标;再移到与第二条粉色线交叉位置,记住这点的x2坐标;再移到与第三条蓝色线交叉位置,记住这点的x3坐标。第八步:点击流参数设置按钮如图4,将刚才记住的三个点的x坐标分别填在左上端面x坐标上、左上端面x坐标中和左上端面x坐标下这三个文本输入框中,点击确定按钮保存板坯左边缘斜率的标定。

  第九步:将鼠标移到3米(标定2#时移到3米)这条直线与第一条(从上往下)蓝色线的交叉位置,记住这点的x坐标;再移到与第二条粉色线交叉位置,记住这点的x2坐标;再移到与第三条蓝色线交叉位置,记住这点的x3坐标。第十步:点击流参数设置按钮,如图8。将刚才记住的三个点的x坐标分别填在右上端面x坐标上、右上端面x坐标中和右上端面x坐标下这三个文本输入框中,点击确定按钮保存板坯右边缘斜率的标定。至此标定完毕。标定2#摄像机所需标定的点为(从右往左)1米、1.5米、2米、2.5米、3米。其它标定方法同上。

5摄像定尺过程

  摄像自动定尺是高度集成自动控制系统,需要摄像定尺自动控制系统与切割plc控制系统进行数据信号的传输,其定尺过程如下。当切割车自动并且在待机位,二切辊道无板坯,一切等待辊道上的板坯会自动送入二切辊道,并且给出母坯进入信号。在切割画面上的母坯进入信号灯会亮起;1#摄像机开始监控,当检测到板坯进入视野后,在切割画面切割信息状态栏中的辊道状态会告知操作者板坯进入。同时摄像机自动切换到2#摄像机;8-10秒后定尺系统自动给辊道发送辊道减速信号;当坯头将要到达定尺线,定尺系统自动给辊道发送辊道停止信号;板坯停稳后,定尺系统会检测坯头是否在有效的切割区域,如果不在,定尺系统会自动给辊道发送辊道前进或辊道后退信号,最终将坯头停在有效切割区域;定尺系统根据坯头离2#切割车割枪的距离以及定尺计算出切割车最终的切割位x米;定尺系统将x传送给切割车plc,切割车收到后开始自动走位切割,如图5所示。

  图5 摄像定尺过程示意图

6结束语

  我们在试产初期对这套设备进行现场调试,效果较好,操作工在室内通过监视器轻松调整好参数,完全摆脱了过去繁重的体力劳动。摄像自动定尺切割系统是一种全新概念自动定尺切割系统,它的应用减轻了操作人员的劳动强度,投资少,安装、调试、操作简单方便,自正式投产以来运行非常稳定,定尺合格率显著提高。

温馨提示:“摄像定尺系统在切割系统中的应用及研究”资料免费公开,每期提供最新的彩图资料给广大彩民阅读浏览,仅供参考使用。彩图中所有联系方式和网址切勿相信,如果有任何问题,本站一律不负责!请各位阅读浏览彩图资料的彩民提高防范意识,谢谢合作!

相关阅读