基于机器视觉的机架间带钢跑偏测控技术

来自 搜狐网 的图片

基于机器视觉的机架间带钢跑偏测控技术该技术适用于热轧生产（含常规热连轧、CSP、ESP 等）主要轧制工序（粗轧、精轧）带钢位置的实时检测与控制。

目录

主要技术内容

项目意义

热连轧产线在轧制薄规格产品时，直接或间接影响轧制稳定性最主要的因素是带钢跑偏。通过安装基于机器视觉的带钢跑偏检测装置，实现对机架间带钢跑偏的在线检测，准确测量机架间带钢跑偏数据，建立调平控制的机理模型和数值模型，通过大数据分析和样本训练不断提高模型精度，实现带钢头部自动调平值预报及甩尾控制。

技术说明

热连轧机架间带钢跑偏检测系统，主要包括硬件系统和软件系统两部分内容，硬件系统主要包括线阵 CCD 相机、安装支架、位置传感器、PLC、图像处理服务器、历史数据服务器、UPS（可选）、冷却和气封系统等；该检测系统的软件系统主要包括五部分内容：相机控制程序、图像处理程序、通讯程序、在线监控程序和控制程序。

技术原理与工艺路线

系统工作原理为：相机及安装平台装在轧机顶端，拍摄机架间的区域，当机架间有带钢时，CCD 相机实时拍摄带钢图片，并对图片边缘信息进行提取，经坐标变换后得到带钢两侧边部坐标，从而提取出带钢中心线偏移量，同时能够得到带钢宽度信息，并实时显示在画面中，实现对机架间带钢跑偏的时监测。通过检测到的带钢位置信息，建立调平控制模型，实现对带钢头部的辊缝预设定调平控制、头部跑偏在线控制及跑偏甩尾控制。

工艺路线为：通过现场调研，根据热连轧机组的设备参数，设计跑偏测控系统相关设备系统、冷却系统、通讯系统、处理系统及其布线的施工方案，完成设备与硬件的现场安装；根据现场条件，开发相机控制、相机标定、系统通讯、图像处理及调平控制模块软件，实现带钢宽度和跑偏量的在线检测与实时预警。

技术特点

1）非接触式、利用 CCD 相机拍摄带钢图片

2）可根据需要进行多机架布局

3）带钢的宽度信息和跑偏量可进行精确识别与检测

4）检测结果实时显示

5）实时在线控制，抑制带钢跑偏，减少楔形发生率

可提供的技术支持

网络搭建、系统通讯、系统标定、定制化检测平台、检测与控制方案制定。

应用效果

该系统于 2019 年应用于马钢两条热连轧产线，系统可靠性达 99%以上；带钢位置检测精度为±2mm；带钢甩尾情况得到有效改善，楔形命中率稳步提升。该技术应用于马钢两条热连轧产线，共分为两期：一期实现带钢位置的实时检测功能；二期实现带钢自动纠偏控制。其中，一期内容已于 2019 年10 月份完成，检测系统运行稳定，可靠性达到 99%以上，带钢位置检测精度为±2mm，由跑偏造成的月平均甩尾卷数降低 30%以上。二期内容正在进行，目前预控功能已经基本开发完成，处于在线调试阶段，在线控制功能正在研发，预计 2020 年和 2021 年分阶段实现工业应用。