Алгоритъм за откриване на заварки и дефекти върху движеща се метална лента в безконечна мелница
АЛГОРИТЪМ ЗА ОТКРИВАНЕ НА ЗАВАРКИ И ДЕФЕКТИ НА ДВИЖЕЩА СЕ МЕТАЛНА ЛЕНТА В СТУДЕНО ВАЛЦОВАН СТАН 1700 PHL CherMK
, ръководител, д-р, професор
Череповецки държавен университет
При производството на студено валцована стоманена ламарина задачите, насочени към повишаване на производителността и ефективността на мелницата, са от голямо значение: подобряване на качеството на валцуваните продукти, намаляване на разходите и увеличаване на производството на готови продукти чрез намаляване на производствените разходи. Максималната производителност на мелницата се постига при работа без аварии. Днес студените валцувани са с голям процент автоматизация. Съвременните автоматизирани системи за управление на мелниците осигуряват управление на процеса на валцуване на метала с максимална точност на щанцоване. Въпреки това процесът на подготовка на стоманената лента преди постъпване в мелницата не е напълно автоматизиран.
При производството на стоманена ламарина на безкрайни студеновалцувани мелници високоскоростните режими са циклични. Необходимо условие за валцоване на дефект или заваръчен шев е да се намали работната скорост на лентата от 12 m/s до скорост на прескачане 2,5-5 m/s в главата на мелницата. Заваръчните шевове и дефектите на лентата се валцуват с намалена скорост, за да се намали вероятността от счупване на лентата, което от своя страна може да доведе до дълъг престой на мелницата. Когато заваръчен шев или дефект навлезе в мелницата при работна скорост, повърхностите на работните ролки се повреждат, което се отразява на качеството на следващите продукти.
Алгоритъмът е предназначен за използване като част от разработената автоматизирана оптоелектронна система [1, 2],който извършва безконтактно регистриране на повърхността на подвижна стоманена лента с високо качество, независимо от обхвата на валцувания метал, вертикални и хоризонтални вибрации, преместване и дебелина на стоманената лента. Ограниченията на скоростта на системата надвишават ограниченията на скоростта на движение. Системата е базирана на фоточувствителна CCD-матрица и има висока скорост, достатъчна за генериране на команда за намаляване на скоростта на въртене. Функционалната схема на системата е описана в [1, 2]. В [2] са определени параметрите, които влияят върху надеждността на системата и са необходими за избора на технически средства. Принципът на работа на системата се основава на анализ на отразена светлина от повърхността на стоманен лист. Алгоритъмът за откриване на заваръчен шев и дефект се извършва на управляващия компютър на системата.
Алгоритъмът за откриване на заваръчен шев се основава на изчисляване на разликата в нивата на яркост на изображението на стоманената лента на границата лист-шев-лист. Позволява ви да откриете шев с вероятност от 0,97 при скорост на лентата до 30 m/s с ширина на лентата от 0,9-2,2 m.
Алгоритъмът за откриване на дефект на стоманена лента се основава на промяна в нивото на яркост в зоната на дефекта. Съгласно алгоритъма, на дефектите се приписва коефициент, равен на съотношението на максималната дължина към ширината на зоната на дефекта в матрицата на яркостта на повърхността на стоманената лента. За всеки вид дефект експериментално се определя интервал от стойности на коефициента, при попадане в който говорим за наличие и вид на дефекта.
За експериментално изследване на разработения алгоритъм и системата като цяло бяха разработени прототип и инсталация за провеждане на изследвания, за да се определи влиянието на външни фактори върху системата, динамичните характеристики и да се разработят препоръки за използванерезултати от изследователска работа в системата за управление на процесите на мелницата.
Очакваният икономически ефект от въвеждането на системата в APCS на безкрайната студено валцоваща машина 1700 PKhL CherMK ще бъде допълнително rub. годишно, на цената на един тон студено валцувана руб. В същото време цената на разработената система е не повече от 2 500 000 рубли.
Получените резултати могат да бъдат приложени и в чертожната и хартиената промишленост, където се изисква анализ на структурата или регистриране на бързо движеща се повърхност.
1. , Егоров откриване на заваръчен шев на безкрайни студени валцувани мелници // Бюлетин на Череповецкия държавен университет. 2009 - № 3, с. 31-45;
2., Параметри на Harakhnin на оптоелектронна система за откриване на заваръчен шев на безконечна студена валцувана мелница // Производство на валцувани продукти. 2010 - №4, стр. 61-67.