Услуги и решения
Промышленная телевизионная система для вакуумно-дуговых плавильных печей
Отрасль: Металлургическая
Назначение системы:
Система машинного зрения для вакуумно-дуговых плавильных печей (ВДП) предназначена для определение момента перехода на режим вывода усадочной раковины (ВУР), а также визуального контроля процесса плавки титанового сырья.
Технические характеристики:
Система технического зрения представляет собой программно-технический комплекс (ПТК) средств обработки визуальной информации, обеспечивающий на основе анализа изображения внутреннего пространства ВДП, электрода и ванны расплавленного металла, определение момента перехода на режим вывода усадочной раковины (ВУР), расчет видимой площади ванны расплавленного металла, хранение и передачу информации в действующую АСУ ВДП цеха.
Состав ПТК:
ПТК является 2-х уровневой системой, включающей:
уровень 1:
уровень 2:
Линии связи между телекамерами и рабочей станцией – гальванически развязанные. Электропитание телекамер осуществляется от автономного источника. Питание контроллера осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц.
Диапазон рабочих температур ПТК от +5 ºС до +40 ºС при влажности не более 70% без конденсации влаги.
ВД1, ВД2 - видеодатчики первый и второй, соответственно;
КС1, КС2 - каналы связи первый и второй, соответственно;
ПД1, ПД2 - передатчики первый и второй, соответственно;
ВОЛС-1, ВОЛС-2 - волоконно-оптические линии связи первая и вторая, соответственно;
ПМ1, ПМ2 - приемники первый и второй, соответственно;
РС - рабочая станция;
САУ ВДП - система автоматизированного управления вакуумно-дуговой печью работы ПТК.
Действие ПТК основано на преобразовании видеодатчиками - телекамерами распределения оптической яркости изображения внутреннего пространства вакуумной дуговой печи, освещаемого электрической дугой и ванной расплавленного металла, в электрический сигнал и последующей его обработки по заданной программе. Поскольку изображение является функцией двух пространственных переменных, а электрический сигнал является функцией одной переменной - времени, для преобразования изображения, фиксируемого телекамерами, используется развертка - изображение считывается по строкам: строка за строкой. В пределах каждой строки зависимость яркости от пространственной координаты преобразуется в пропорциональную зависимость амплитуды электрического сигнала от времени.
Операции, связанные с преобразованием аналогового видеосигнала в цифровую форму - дискретизация и квантование - выполняются специализированным устройством - модулем ввода и обработки изображения, размещенном в корпусе рабочей станции. Преобразование заключается в замене аналогового сигнала набором дискретных значений, с постоянным временным интервалом, а каждого дискретного отсчета ближайшим значением из набора фиксированных величин - уровней квантования. Количество уровней квантования -256.
Описание:
Обработка отсчета производится ближайшим значением из набора фиксированных величин - уровней квантования. Количество уровней квантования — 256.
Таким образом, наблюдаемое изображение объекта представляется набором его числовых характеристик. Дальнейшие преобразования являются действиями, касающимися значений групп элементов, представленных матрицами значений или их координат (индексов), и выполняются над матрицей в целом, группой элементов или над каждым элементом в отдельности.
С момента начала плавки производится формирование отчета, содержащего исходные технологические данные о параметрах плавки, и данные, полученные в ходе плавки: изменение площади видимой части ванны расплавленного металла, расчетные и фактические данные о времени перехода на режим ВУР и ссылки на файлы с изображениями внутреннего пространства ВДП в контрольные моменты времени.
В процессе плавки производится визуальное отображение результатов обработки изображений, получаемых от видеодатчиков. Также визуализируются расчетные данные геометрических характеристик наблюдаемых объектов и изображения, отображающие в иллюстративной форме процесс плавки.
