1.項(xiàng)目需求
為實(shí)現(xiàn)魚(yú)雷罐車(chē)傾倒自動(dòng)化,不用人工參與,使得整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的整個(gè)出鋼過(guò)程平穩(wěn)進(jìn)行,減少出鋼的時(shí)間?,F(xiàn)在需要對(duì)魚(yú)雷罐車(chē)罐口形狀進(jìn)行檢測(cè),判斷罐口是否完整及魚(yú)雷罐水車(chē)內(nèi)鐵水是否結(jié)渣。
2.需求分析及解決方案
2.1.需求分析
設(shè)計(jì)視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)魚(yú)雷罐車(chē)罐口和鐵水流柱進(jìn)行檢測(cè)。設(shè)計(jì)使用熱成像相機(jī)進(jìn)行圖像采集,根據(jù)溫度和形狀輪廓信息進(jìn)行檢測(cè)。設(shè)備PLC控制視覺(jué)系統(tǒng)工作,視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)完成將結(jié)果反饋PLC系統(tǒng)。判斷依據(jù)為視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算拍攝時(shí)的罐口面積與罐口未結(jié)渣時(shí)的面積比值輔以測(cè)量的罐口鐵水實(shí)際溫度判斷罐口是否結(jié)渣。
2.2.解決方案
- 魚(yú)雷罐車(chē)罐口形狀檢測(cè)系統(tǒng)相機(jī)安裝布局圖如圖1所示
魚(yú)雷罐車(chē)罐口形狀檢測(cè),選用一臺(tái)熱成像相機(jī)拍攝魚(yú)雷罐車(chē)罐口形狀判斷罐口是否完整及魚(yú)雷罐水車(chē)內(nèi)鐵水是否結(jié)渣,判斷依據(jù)為視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算拍攝時(shí)的罐口面積與罐口未結(jié)渣時(shí)的面積比值輔以測(cè)量的罐口鐵水實(shí)際溫度判斷罐口是否結(jié)渣。
魚(yú)雷罐車(chē)運(yùn)行到位后,設(shè)備PLC系統(tǒng)向視覺(jué)系統(tǒng)發(fā)出檢測(cè)信號(hào),視覺(jué)系統(tǒng)控制魚(yú)雷罐車(chē)罐口檢測(cè)相機(jī)拍照檢測(cè),根據(jù)罐口處熱成像圖像形狀和溫度信息,分析罐口結(jié)渣情況,判斷是否滿(mǎn)足傾倒條件。

圖1 魚(yú)雷罐車(chē)罐口形狀檢測(cè)系統(tǒng)布局圖
- 流柱檢測(cè)系統(tǒng)相機(jī)安裝布局圖如圖2所示
鐵水柱流檢測(cè),安裝兩臺(tái)熱成像相機(jī),拍照鐵水柱流。一臺(tái)相機(jī)安裝在前面用于檢測(cè)左右,一臺(tái)相機(jī)安裝在側(cè)面用于檢測(cè)前后,智能相機(jī)的檢測(cè)信號(hào)通過(guò)后臺(tái)處理軟件分析得分析結(jié)果,分析結(jié)果傳于PLC進(jìn)行報(bào)警和傾翻保護(hù)。
魚(yú)雷罐車(chē)開(kāi)始傾倒后,設(shè)備PLC系統(tǒng)向視覺(jué)系統(tǒng)發(fā)出檢測(cè)信號(hào),視覺(jué)系統(tǒng)控制兩臺(tái)鐵水流柱熱成像相機(jī)開(kāi)始工作,視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)施檢測(cè)出鐵水流出的前后、左右兩個(gè)方向的鐵水流柱寬度、位置信息,并將結(jié)果發(fā)送給PLC系統(tǒng),供PLC系統(tǒng)控制傾倒角度。

圖2?流柱檢測(cè)系統(tǒng)布局圖
3.項(xiàng)目方案工作流程
自動(dòng)出鋼系統(tǒng)工作流程如圖3所示。

圖3?項(xiàng)目方案工作流程
4.項(xiàng)目系統(tǒng)構(gòu)成及收益
4.1.項(xiàng)目系統(tǒng)構(gòu)成

圖4?項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)備組成
4.2.項(xiàng)目預(yù)期收益
- 實(shí)現(xiàn)魚(yú)雷罐車(chē)罐口結(jié)渣檢測(cè);
- 實(shí)現(xiàn)魚(yú)雷罐車(chē)內(nèi)鐵水溫度測(cè)量;
- 實(shí)現(xiàn)魚(yú)雷罐車(chē)傾倒時(shí)兩個(gè)方向鐵水寬度和位置檢測(cè);
- 鐵水溫度測(cè)量精度:±2%
- 鐵水流柱寬度檢測(cè)精度<±5cm;
- 鐵水流柱液位位置精度<±5cm;
- 結(jié)渣不良檢出率100%。
5.項(xiàng)目難點(diǎn)及解決方式
1)現(xiàn)場(chǎng)高溫、高粉塵的惡劣工作環(huán)境,熱像儀能否正常工作;


圖5?高溫、高粉塵的工作環(huán)境
解決方案:風(fēng)冷防護(hù)罩,防護(hù)等級(jí)IP67
為了解決冶金監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)高溫、高粉塵的工作環(huán)境,保證熱像儀穩(wěn)定工作;因此,我們給熱像儀加裝防護(hù)罩同時(shí)為其降溫,保證其穩(wěn)定工作。
風(fēng)冷防護(hù)罩采用雙層不銹鋼材料,壓縮空氣通過(guò)夾層到達(dá)前端并在此形成風(fēng)簾,起到冷卻防塵的作用,具有較好的抗腐防塵能力,能在高溫多塵腐蝕性氣體較多的環(huán)境中使用。
?

圖6?格物優(yōu)信紅外熱像儀風(fēng)冷防護(hù)罩
2)濃烈的粉塵出現(xiàn)是否會(huì)影響熱像儀的成像及測(cè)溫檢測(cè)的準(zhǔn)確性;

圖7?項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境圖
解決方案:DDE圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)算法
該算法是格物優(yōu)信通過(guò)多年累積以及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的工況,針對(duì)冶金行業(yè)成像做了大量?jī)?yōu)化工作。
- 能夠去除生產(chǎn)環(huán)境中粉塵帶來(lái)的圖像干擾;
- 能夠去除料面燃燒,火焰帶來(lái)的圖像干擾;
- 可清晰直觀看到被測(cè)對(duì)象的細(xì)節(jié)。

圖8??紅外圖像細(xì)節(jié)效果對(duì)比
