在线测宽测长测厚系统.doc

四 辊 轧 机 在线测宽测长测厚系统 1、技术要求 1.1、钢板测量温度 750-1200℃； 1.2、测量钢板宽度 1600-2700mm 长度 1600-27000mm 厚度6-80mm (连续测量)； 1.3、测量精度 宽度±4mm 长度±8mm 厚度±0.01mm (动态测量)； 1.4、响应速度 45ms； 1.5、测量方式 动态连续在线测量； 1.6、钢板运行速度 不大于5m/s； 1.7、数据显示记录 记录测量日期、班次、钢板序号、长、宽、厚测量值及曲线，钢板轮廓图（镰刀弯显示）等，数据最少存储6个月。 1.8、通讯要求 通过计算机网络可与轧机AGC系统进行数据交换； 1.9、适应工作环境 环境温度-15℃—60℃，强震动、多粉尘、强电磁干扰、雾气等； 1.10、系统运行要求 系统运行可靠，维护一次时间间隔大于6个月； 1.11、系统标定要求 系统标定简单； 1.12、数据显示 显示画面清晰易懂，主要数据醒目，轧机操作台与主机柜同时显示数据； 1.13、可靠性要求 必须具备一天24小时连续可靠运行能力，光学器件保证可靠运行2年以上，电气器件保证可靠运行1.5年以上； 1.14、工期要求 自签订合同后四个月内设备投入试运行。 2、实施方案 根据用户对此项目的技术要求和现场实际情况，在不改动原有设备和轧板工艺的基础上，本方案分为两个子系统，一个是测宽/测长/板形子系统，采用CCD固体摄象机空间摄影图象测量技术，将待测钢板（坯）的图象经CCD摄象机输入计算机。由计算机对钢板的数字图象自动进行平面二维几何尺寸解算、测量、规划并输出测量结果。一个钢板精密测厚子系统，采用激光辅助测量钢板的实际厚度。为了保证测量精度，采用高分辨率、优象质、高光敏度的航空测量型CCD固体摄象机。 2.1、第一部分：钢板测宽/测长/板形子系统测量原理 应用CCD摄影数字图象／图形测量技术。将CCD摄象机安放在测量场（四辊轧机的入口区域，如图一所示）的正上方房樑平台上，对在测量场内的钢板进行摄影，将光学图象转换为电子图象。电子图象经高速图象／图形采集卡转换为数字图象输入计算机。计算机将钢板的数字图象自动进行三维几何尺寸的测量、规划，计算出钢板的长度和宽度以及钢板形状，将数据和图形显示给操作人员，并输入轧机AGC系统和车间工业以太网（TCP/IP）。 2.2、测量设备 如图一所示，1～6号是6台768×576×8bit单色CCD摄象机安放在房樑平台上（距滚道约18m）的防护机箱内，对进入测量场内的钢板进行摄象；7号是1台768×576×8bit单色CCD摄象机安放在滚道右侧（距滚道约5～10m），对钢板右侧厚度方向进行摄象。每台摄象机各带一台视频自动增益控制器，将视频信号增益放大。视频电缆将7台CCD面阵摄象机分别与两台计算机连接起来，5、6、7号CCD摄像机的视频信号输入1号计算机内的图象／图形采集卡，1、2、3、4号CCD摄像机的视频信号输入2号计算机内的图象／图形采集卡。由图象同步控制器将7台CCD摄象机的图象同时输入1号和2号计算机。图象／图形采集卡将视频图像信号转换为数字图像信号并输入计算机内存。 测量场（虚线内） 钢板运动方向 3000mm . 打 印 机 操作室显示器 车间以太网 图一：系统构成图 1号计算机负责处理7号CCD摄像机的厚度图像，解算得到被测钢板的厚度（精度在±5～±10mm），用于修正钢板长宽尺寸测量时对于投影差的修正。如果钢板长度小于10m，则5号与6号CCD摄像机通过计算机控制的同步器对在视场内的钢板进行二维摄像，并将图像输入1号计算机，有1号计算机对钢板的长宽尺寸进行解算，同时经过图像处理和测量得到整个钢板的板形。 若钢板的长度大于10m，系统将控制1、2、3、4号CCD摄像机同步对钢板进行摄像，并对1号～7号CCD摄像机所得到的整个钢板图像进行长宽尺寸进行解算，同时经过图像处理和测量得到整个钢板的板形。 钢板长宽尺寸以及板形的数据由安置在四辊轧机操作室(4CS)的显示器显示给操作人员并上传给四辊轧机。除了7台CCD摄象机安放在房樑平台上和滚道侧面的防护机箱内，其他的设备安放在四辊轧机操作室(4CS)内。 2.3、测量与控制过程： 当滚道上没有钢板时，房樑平台上的6号CCD摄象机对滚道进行实时检测，其他设备处于休眠状态（这样有利于系统的保护与延长使用寿命）。当钢板进入测量视场时，房樑平台上的6号CCD摄象机自动搜寻并确定钢板在滚道