热轧带钢表面在线自动检测系统

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钢铁企业热轧带钢生产线自动化控制技术要点

钢铁企业热轧带钢生产线自动化控制技术要点摘要：热轧带钢作为当前工业和制造业中使用得比较普遍的一类金属材料,有着生产率高、产量快和产品质量好的优点。

基于此,我国钢铁企业可以通过完善热轧带钢生产线自动化控制来提高热轧带钢的制造品质,进而提高我国企业在国际市场中的竞争能力。

关键词：钢铁企业；热轧带钢；自动化控制；措施随着新时代的发展,更多前沿的科技技术也得到了广泛的开发与应用。

在钢铁企业的钢铁制造中,其热轧带钢生产线也逐步进行了自动化管理,这种自动化控制也有着极其突出的应用优点,能够有效改善钢材制造的品质与效果。

这一制造也是钢铁企业未来发展最重点的方向,那么怎样在热轧带钢生产线中应用自动化控制技术这也正是本文重点研讨的内容。

一、热轧带钢生产线自动化系统组成（一）以太网全局数据技术热轧带钢在进行工业生产过程中的关键优势便是生产速度快、有效率、可靠性好。

由于在热轧带钢工厂的自动化控制系统中应用了以太网全局数据分析技术,就能够与生产系统内的服务系统、电子辅助装置和可编程逻辑控制器等装置间直接建立连接,提高热轧带钢自动化控制系统的工作效率。

此外,将以太网全局数据技术用作通信工具还能够在计算机内部完成资料传送工作。

这样,在钢铁企业在热轧带钢自动化控制系统中就能够对协议、资料等文档实现高速传输,进而提高热轧带钢企业自动化控制系统的效率[1]。

（二）TCNET技术钢铁企业热轧带钢生产线自动化控制系统中还会应用TCNET技术,能够使在可编逻辑控制器、电力运送控制系统及其执行部分相互之间,实现更快捷的联络;而且由于TCNET信息技术的系统结构较为简单,因此技术人员也能够采用非常简单的方法,来对其信息开展体系集成管理工作,从而使得在热轧带钢生产线自动化系统中,所有的网络设施以及所采用的产品,都变得越来越标准化。

而除此以外,TCNET信息技术也同样具有迅速传输文件、消息和资料的功能,因此它们都能够在很大程度上保证了数据信息的准确性和完整性,也因此为热轧带钢生产线自动化系统的有效管理工作,带来了更强大的技术支持。

带钢表面缺陷检测

带钢表面缺陷检测姓名：朱士娟学号：1110121137摘要表面质量的好坏是带钢的一项重要指标，随着科学技术的不断发展，后续加工工业对带钢的表面质量要求越来越高。

如何检测出带钢表面缺陷并加以控制，引起带钢生产企业的高度关注。

随着计算机视觉技术的发展和计算机性能的不断提高，由带钢图像在线检测其表面质量已成为国内外学者研究的热点课题。

在本课题中，首先提出了带钢表面监测系统的总体设计方案，从硬件和软件上保汪系统的实时性和精确度。

其次设计一种获得噪声图像的方法，分析图像的噪声特性。

并在此基础上针对传统中值滤波算法复杂、处理时间长等缺点，提出一种改进的迭代的中值滤波方法，这种方法在有效滤掉噪声的同时尽可能地保存了图像的细节，并比传统的中值滤波方法大大地减少了处理时间。

在对图像进行滤波处理后，本文分别提出了BP神经网络法，区域灰度羞绝对值闽值法和基于背景差分的小区域闽值法三种方法，对带钢表面缺陷进行检测。

本文选取300幅带钢图片进行实验，结果表明这三种方法的漏检率和错判率均在5％以下，且速度至少能达到10毫秒／每帧，满足实时检测系统低漏检率、低错判率和快速检测的要求。

其中BP网络检测方法适应性好，可以通过样本学习适应相应的环境变化，并且不但能检测出已知样本的缺陷，而且对未知缺陷样本的检测效果也很好。

区域灰度差绝对值检测方法算法简单，运算速度最快，能实现5毫秒／每帧的检测速度。

基于背景差分的小区域闽值法除了算法简单，速度快以外，它还能有效地检测出微小的、对比度低的缺陷，并且背景图像的不断更新能使系统适应带钢表面质量的不断变化，使系统能满足不同生产环境的检测需要。

通过本论文的研究和探索，使带钢表面监测系统的实用化更前迸一步，为进一步的带钢表面质量在线控制识别奠定了基础。

关键词带钢，图像处理，滤波，缺陷检测1检测原理设轧制带钢速度为ν，在钢板的上下表面各安置一套检测装置（图1），在平行于钢板表面且垂直于速度方向处放置一个高强度线光源，光源经过聚焦光学系统照亮钢板表面。

表面质量检测系统的应用

保存缺陷的信息，且保存缺陷的图像。而由于需要保存的数据量非常大，系统采用了一个海量存储器（ｓＳｏａｅ本ＭａｓｔｒｇＵｎｔ，由５８０的磁盘阵列组成，测量到的缺陷的ｉ即）组０Ｇ所历史数据均保存在这个海量存储器中。通过控制台可以观察到缺陷的在线检测结果，了解当前带卷的表面质量情况，并且也可以调出缺陷的历史数据进行分析。缺陷的检测结果可以根据用户的需要生成检测报表，可打印。并
关陷线扫描质量撞钟
不锈钢分公司１８７０热轧装备的自动化控制水平在国内外处于先进地位，了提高产品质量，司采用了以线扫为公
描为主要技术的ＣＧＮＥ公司的ＳｒＶｅ表面检测系ＯＸｍａｔｉｗ
２２系统原理．
在高速运行的带钢上下表面分别安装配对的线光源和摄像头（据带钢宽度不同摄像头数量不同）相对于带钢根，表面的安装角度有多种方式，数依照反射原理布置。。多线光源照射带钢表面形成１条光带，着带钢的运动，阵随线ＣＤ摄像头按设定的扫描频率每次采集１线图像。在表Ｃ条面没有异常的情况下，扫描图像信号的灰度值在设定的线阈值范围内，检测到缺陷位置时，常部分的灰度值会超当异过设定的阈值范围，样就认为检测到了可疑的目标（能这可是缺陷）然后保存此线图像并继续类似的检测过程，到１，直个连续缺陷结束会把线图像组合形成缺陷部分的面图像。采集到图像后，统进一步进行图像分割。到感兴趣系得区域（ＯＩ。每个Ｒ，统会计算其大量特征值作为后Ｒ）对ｏＩ系续分类器运算的输入。征提取之后，特每个目标都会进入分类器进行运算。ｍａｔＪｗ的分类器分为多个步骤进行。ＳｒＶｅ首先对于特征非常清晰，于与其他缺陷分开的缺陷可以通易过手工输入分类规则，其在未进入自动分类器之前进行将预分类。他的缺陷目标会进入学习型自动分类器，中采其其用了多种分类技术，括基于规则、于统计和基于支持向包基量机的分类器技术。经自动分类器后，陷基本都会被分缺类，了一些缺陷的特征无法落人任何一种已知缺陷的特除征空间内，些缺陷被归为未分类缺陷。在自动分类之后，这用户还可以对结果施加基于现场经验的后分类规则对分类

首钢京唐热轧2250成品表面检测装置浅析

首钢京唐热轧2250成品表面检测装置浅析作者：金钊来源：《商情》2013年第46期【摘要】首钢京唐热轧成品表面质量检测采用国际先进的技术，2250产线引进德国检测设备，该设备从投产初期到成熟应用为我们产线的产品表面质量的改善起到了至关重要的作用。

目前我们已经在其稳定检测的基础之上广泛推进通过仪表的表面质量自动判定，这必将对于我们的稳定、高效生产带来好处。

【关键词】表面质量缺陷检测自动判定一、热轧成品表面检测装置概述热轧2250成品表面检测装置完全采用国外设备，采用德国Parsytec带钢表面质量检测系统，利用面扫描对正在运行的钢卷进行实时检测，对有缺陷的位置进行拍照记录，将检测到的缺陷利用系统分类器进行分类最终显示出来。

具体布置如下描述：硬件布置：在2250产线中，该系统的服务器终端和电气柜子布置在2250精轧仪表室；产线设置有两台检测终端（1台在精轧主控室、1台在卷取主控室）；配有7台高速摄像机和3个频闪照明设备的上表面检测系统布置在精轧机F7出口；同样配有7台高速摄像机和3个频闪照明设备的下表面检测系统布置在卷取机入口。

软件设置：该系统的所有数据传输采用网络连接，其中卷取主控室的检测终端没有参与软件参数设置与分类器优化等功能，只有查看功能。

系统有两种模式方便于进行钢卷表面质量查看，一个是在线模式对当前带钢的表面质量状态进行监控；另一个是离线模式对历史带钢表面质量缺陷信息进行查看。

衡量系统优劣的指标有两个：缺陷检出率和缺陷正确分类率。

检测原理：在此界面中除了要显示缺陷照片以外还要在缺陷描述中显示缺陷类型，既拍摄到的缺陷照片是属于哪一类缺陷。

系统中有一个缺陷信息库，里面有氧化铁皮、结疤、翘皮、夹杂等缺陷的图谱。

系统将正常带钢表面的灰度值定义为128，如果带钢表面出现缺陷则缺陷处的灰度值要大于或者小于128，这时候系统就会认为此处是一个缺陷并保存下来，也就完成了前面所说的检出率；系统会将认为是缺陷并且保存下来的图片放到缺陷库中进行比对，它有自己的计算规则，当记录下的缺陷照片的相识度与缺陷库中的某种缺陷照片的相识度吻合或者接近的时候，系统会认为此处的缺陷就是该缺陷并且显示出来，这也就完成了前面所说的分类率。

Cognex表面检测仪在八钢1750mm热轧的应用

绍了Ｃｇｅｏｎｘ表面检测系统的基本原理和构成，并介绍了表面检测系统在八钢１５７０热轧目前的使用情况。关键词：热轧带钢；陷；缺表面检测中图分类号：Ｇ５．１Ｔ３６２文献标识码：Ｂ文章编号：６２４２（０００－０１—０１７－２４２１）３－０１３
热轧专用的全视场光源（高亮度的卤素灯）横梁之
印、翘皮、山裂、划伤、凹坑、氧化皮、带钢浪形等常见缺陷。４１辊印检测．
辊印的设定周期为１０５０～３０ｒｍ（据精轧００的环境（高速度、带头、带尾跳动且有浪形）该种配置能够确保高，清晰的缺陷图像。
ｔｃｎｌｇｃｏｄｔｎｎｒｄｃｏｎｉｎｎ．ｈｒｃｐｅａｄｃｍｐｓｔｎｏｅｈｔｓｐｓｒａｅｉｓｅｔｎｅｈｏｏｉａｃｎｉｏｓａｄｐｏｕｔｎｅｖｒｍｅｔＴｅｐｎｉｌｎｏｏｉｏｆｔｏｔｕｆｃｎｐｃｉｌｉｉｏｉｉｈｉｒｏａｅｉｔｄｃｄｔｇｔｅｅａｐｉａｉｎｏｒａｅｄｔｃｉｎａｅｐｔｏｗｒ．ｒｒｕｅ，ｏｅｒｐｌｔｆｕｆｃｅｅｔｕｒａｄｎｏｈｔｈｃｏｓｏｒｆＫｅｒｓｏｌｓｉｄｆｃ；ｕｆｃｓｅｔｎｙｗｏｄ：ｈｔｔｐ；ｅｅｔｓｒｅｉｐｃｉｏｒｒａｎｏ
产以及市场对表面质量高的要求，经调研比较，八钢公司于２００９年１月底，１５１在７０热轧线上安装了一套Ｃｇｅ公司的带钢表面质量在线检测装置，得ｏｎｘ取了较好的效果。

热轧带钢面扫描摄像机检测系统

定与分类．北京：冶金工业出版社，２０１２．
１６７— １７５
（３）合理设计宽展系数不同钢种的孔型，
若孔型磨损严重，应及时更换，准确安装孔型
及导卫装置，保证导板的安装与孔型中心线重
■
轧件内部形成折叠。圆钢内裂纹产生多为连铸坯内部存在一定的裂纹源，轧制过程中由于应力作用延伸或扩合，确保圆命，是企业生存和发展的
型发展之路，做优做强，才能使柳钢在未来残
酷的市场竞争中立于不败之地。
参考文献
（２）优化二次冷却减少喷嘴堵塞，保证喷
嘴的雾化效果，使铸坯冷却均匀，控制拉速不能太低，使拉速均匀。
１崔风平，孙
玮．中厚板外观缺陷的界
走以质量、品种、品牌取胜的内涵式质量效益
（１）优化精炼工艺，提高钢液纯净度，减
少夹杂物和低熔点元素的富集，充分发挥ＬＦ炉的脱硫功能，将Ｗ（Ｓ）控制在０．０１２％以下，减
少连铸坯内裂纹的产生。
２王
玲．型钢生产．北京：冶金工业出
版社，２００３．８０～８３
热轧带钢面扫描摄像机检测系统
比较有代表性的热轧带钢表面质量在线检测系统是线扫描和面扫描摄像机检测系统。Ｐａｒｓｙｔｅｃ公司的带钢表面质量在线检测装置采用识别程序。通过采用图像处理和模式识别技术，自动识别带钢上、下表面缺陷，并按照系统定义的分类，将缺陷归类至其所属类型，根据其严重程度，采取不同的报

复旦大学热轧厂表面质量检测系统及其在质量控制中的应用宝钢热轧厂

题目：热轧厂表面质量检测系统及其在质量控制中的应用
摘要
为了实现自动、实时、准确地检出并正确分类热轧带钢表面的缺陷，解决长期困扰热轧带钢表面质量控制的瓶颈问题，在充分比较当前国际主流设备技术特点的基础上，针对具体的生产、设备条件和特定的应用需求，宝钢不锈钢分公司成功引进一套基于线扫描图像采集和处理技术的表面检测系统。我们通过分析生产线上不同的被测材料和不同的表面特征，针对性地设计并优化了检测参数，使系统有效地提高了对不同材料表面缺陷的检出率；通过分析整理生产线上常见缺陷种类、缺陷形态及产生原因，大量收集缺陷典型样本，采用最先进的分类器技术，同时整合了生产和质检的经验知识，使系统实现了对缺陷较高的分类准确率。表面检测系统在不锈钢分公司的具体应用有效地提高了产品质量，并一定程度上参与了对生产工艺的改进和生产设备状态的监测，从总体上改善了该生产线的质量控制水平。
作者签名：＿立鱼丛一晚三妇三仁
论文使用授权声明
本人完全了解复旦大学有关保留、使用学位论文的规定．即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容．可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文．保密的论文在解密后
遵守此规定
作撇：主鱼人－，嚼了趣拉日期：、
品检验和质量控制等领域。机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。
在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。总结起来，可以说机器视觉系统在一定程度上可以替代人工视觉，适用于高速、大批量、连续自动化生产中的质量检查、对象辨识和尺寸测量等人工难以完成的

一种基于线扫描技术的带钢表面检测系统

Ｋｅｒｓｌｎ－ｃｎ，ｔｒｓｏｄ，ｓｒａｅｉｐｃｉｎ，ｈｔｒｌｅｔｐｙＷｏｄｉｅｓａｈｅｈｌｕｃｎｓｅｔｆｏｏ－ｏｌｄｓｒｉ
近几年，随着国内钢铁行业的迅猛发展，各钢铁巨头为抢占地盘纷纷进行技术改造或建设全新的生产线来满足日益苛刻的市场需求和实现可持续发展战略。据中华商务网数据中心统计，２００７年预计国内将有１热轧生产线投产，年２条设计总产能为３７０万ｔ０，预计到２００７年底我国
ｔｕｈｅ．Ｉｓｕｇｎｏｔｅｏａｅｏｐｒｖｄｅｈｇｒｑａｉｒｄｕｔｏｍｅｔｔｅｍａｋｔｏｇｒｔｊｒｅｔｆｒｓｅｌｃｍｐｎｉｓｔｏｉｅｔｉｈｅｕｌｔｐｏｃｓｔｅｈｒｅｈｙｄｍａｄ．Ｉｒｅｏａａｔｆｒｔｉｉａｉｎ，ａｅｎｓｎｏｄｒｔｄｐｓｓｔｔｏｏｈｕｎＡｍｅｃｏａｙｄｖｌｐｄａｎｌｎｕｆｃｉｎｒａｃｍｐｎｅｅｏｅｎｏ－ｉｅｓｒａｅ
求。因此，近几年表面质量在线检测系统纷纷在国内各热轧带钢生产厂（如武钢、宝钢和鞍钢）投入使用。实践证明，表面质量在线检测系统（简称系统）能极大地提高带钢质量，降低客户的投诉和减少企业经济损失 ¨ 。新的表面检测技术主要是利用先进的电荷耦合器件（ＣＣＤ）摄象技术和高速计算机数字图象

PROFIBUS-DP网络从站自动诊断系统在热轧带钢生产线应用论文

PROFIBUS-DP网络从站自动诊断系统在热轧带钢生产线的应用摘要：通过wincc画面的直观显示对控制系统的硬件故障诊断、通讯诊断以及模块通道诊断达到了简明的控制效果，极大地降低了故障率。

本文具有重要的应用价值。

关键词：profibus-dp总线；自动诊断；图形信息式中图分类号：tp273.5 文献标识码：a文章编号：1007-9599 （2011） 24-0000-01profibus-dp network station automated diagnostic system in hot strip production linedong changqun,liu hui(automation division of laiwu steelgroup,laiwu271104,china)abstract:intuitive the wincc picture of the control system hardware fault diagnosis,communication diagnostics and module channel diagnostic of a simple control effect,greatly reduce the failure rate.this article has important application value.keywords:the profibus-dp bus;automaticdiagnosis;graphical information type一、profibus-dp总线技术概述profibus是当前最为流行的现场总线技术之一，profibus根据应用特点可分为profibus-dp，profibus-fms，profibus-pa三个兼容版本。

profibus-dp[1]是经过优化的高速、廉价的通信连接，专为自动控制系统和设备级分散i/o之间通信设计，使用profibus-dp模块可取代价格昂贵的24v或0～20ma并行信号线，用于分布式控制系统数据传输。

西门子 SIROLL SIAS板带类产品自动表面检测系统说明书

SIROLL CIS SIAS板带类产品自动表面检测系统Metals Technologies简单、可靠、精确的表面质量控制在不断发展的环境中确保良好的表面质量当前，带钢生产商面临的趋势是表面质量零缺陷公差。

这种趋势最初始于汽车行业，现在也成为了其他行业的规范，如包装业、“白色商品”(家电)等。

要实现该性能，需要充分了解并且能够控制生产过程。

但是，由于新工艺的引入(如薄板坯和带钢连铸)和新钢种的开发(如超高强度钢),钢铁生产方法已经发生了巨大变化，这使得充分了解和控制生产过程变得更加困难。

此外，耗时的传统质量控制方法也已不能满足高吞吐率和高产量的要求。

从质量管理(ISO)的角度来看，必须同任何其他产品特性一样，对“表面质量”进行标准化。

目前，通常只能由具有多年产品检测经验的专家主观地评估表面质量。

因此，要在该领域实现标准化，必须重视工艺知识，了解并且能够准确地描述缺陷，同时，测量工作可靠,具有可重复性。

全面控制表面质量选择SIROLL CIS SIAS 表面检测系统的充分理由■ 满足您的所有需求 — 100%表面质量控制, 可实时根据要求评估产品。

■ 提高生产率 — 执行检查时，无须停止或减慢生产线，大大降低了复检次数。

如果发现缺陷，系统可快速标识、并消除缺陷原因(如氧化铁皮、辊印)。

在有害缺陷导致下游设备发生任何损坏前，检测到这些缺陷。

■ 快速、简单、可靠 — SIROLL CIS SIAS 的用户界面易于操作，能够轻松、快速地适应任何应用场合，还可根据用户要求进行定制。

分类工具功能强大，可实现可重复的、可靠的性能。

■ 易于维护 — 该系统具有模块化结构，设计简单，所需维护工作量非常小。

通过西门子奥钢联网络，可为您提供远程服务和本地服务。

我们的解决方案：在线表面质量控制SIROLL CIS SIAS 能够检测带钢上所有可见的表面缺陷，并将其自动分类：■ 夹杂物，如壳皮、夹杂、带状表面夹层■ 机械损坏：压痕、裂纹、孔洞、刮擦等■ 氧化铁皮：除鳞问题、轧入氧化铁皮、未酸洗斑纹等■ 重复出现的缺陷：辊印、凹痕、异物印记等■ 镀层缺陷：浮渣、电弧斑点、阳极标记等这些结果反映了每个卷材上存在的缺陷，并以钢卷报告形式存储，可显示给操作员。

梅钢热轧1422过程控制系统改造实践

梅钢热轧1422过程控制系统改造实践摘要：梅钢热轧1422产线自动化控制系统从TMEIC公司引进，运行已二十多年。

控制设备老化，备件难以采购，给日常维护、系统功能完善和新功能的开发带来了很大难度。

梅钢从2022年12月开始对热轧1422产线进行粗轧R1机械设备、L1、L2自动化系统进行升级改造。

L2系统完成了过程控制服务器硬件、系统、数据库和平台的升级，模型程序升级为64位，并结合智慧制造、新R1轧机等进行适应性同步改造。

此次改造在实际生产中取得了满意的效果。

关键词：热轧、过程控制、影子系统、离线测试、在线测试1、引言随着梅钢热轧1422产线产能的不断提升，原有轧机设备和工艺已不能适应生产需求，自动化系统硬件面临设备老化、备件订购困难的问题，给日常维护、系统功能完善和新功能的开发带来了很大难度。

2022年12月年修期间，热轧1422产线进行了粗轧R1机械设备、L1、L2自动化系统升级改造。

此次L1、L2自动化系统改造TMEIC公司将 L1基础自动化系统由原GE公司的 Innovation 系列更新为 TMEIC公司的NV系列，并同步对现场控制电缆进行更换；L2过程控制系统升级操作系统、数据库和平台，模型及应用程序从原有的32位系统升级为64位，并结合智慧制造、新R1轧机等进行适应性同步改造。

本文重点介绍L2过程控制系统的改造实现。

2、L2过程控制系统概况L2过程控制系统是实现对板坯从加热炉抽出开始，经除鳞箱、粗轧、中间辊道、热卷箱、精轧、卷取机、称重、喷印到快速运输链为止的相关设备的过程控制。

梅山钢铁热轧1422产线采用的TMEIC公司的过程控制系统，完成过程控制系统的通信、数据采集、物料跟踪、进程管理、报警及日志等所有功能开发。

2.1 L2过程控制系统L2过程控制系统主要由过程控制服务器SMGL2PRI、数据库服务器SMGDB、画面服务器HMISVR和通讯网关服务器GATEWAY等组成。

过程控制服务器SMGL2PRI是整个系统的核心，使用Pasolution组态软件，完成通讯数据管理、跟踪、计算、报警、数据采集等功能；另外，模型计算程序的运行也在SMGL2PRI上；数据库服务器SMGDB使用SQL SERVER2019数据库实现对PDI、历史、模型、、轧辊、报警等数据的存放和读取；画面服务器HMISVR配置CIMPLICITY11.5人机接口软件，负责轧线L2画面的画面工程的管理，画面工程包含现场操作600多幅画面的配置与编译，近4万多个EGD通讯信号的定义及管理；根据现场操作画面需求划分操作权限。

北京科技大学科技成果——表面质量在线检测系统

北京科技大学科技成果——表面质量在线检测系统项目简介表面质量已经成为企业日益关注的内容，传统人工检测方法存在着检出率低、工人劳动强度大等问题，已不适应企业对产品表面质量严格控制的要求。

采用表面在线检测系统是解决这些问题的惟一途径。

目前，发达国家的带钢生产线一般都配备有表面在线检测系统，从热轧生产线开始到冷轧的各条生产线，如酸洗、轧制、平整、涂镀及精整等，对轧制过程中各条生产线的表面质量情况都进行了全连续自动跟踪，不仅保证了产品的出厂质量，而且可以根据前面工序中的检测情况指导后面工序的生产，提高了产品的成材率及生产效率，给企业带来了巨大的经济效益。

本课题组于1998年开始在表面检测领域进行研究，在一项欧盟国际间合作项目和多个国家及省部项目的支持下，于2002年研制出国内第一套具有自主知识产权的带钢表面质量在线检测系统。

该系统采用CCD摄像头、图像处理、模式识别、并行计算等一些前沿技术，并自主开发了图像冻结技术、快速图像处理和模式识别技术等多项创新技术，解决了表面质量在线检测中的一些难点。

该项研究成果经专家鉴定，整体技术具有国际先进水平。

该产品于2003年7月获得北京市“高新技术成果转化项目”的认定。

应用范围本产品可广泛应用于钢铁、有色、造纸、塑料等行业，典型应用领域有：冷轧带钢、热轧带钢、中厚板、铝带、铝箔、铜带、铜箔、纸带、木材、塑料薄膜、陶瓷、纺织等生产线。

目前本产品已经应用于热轧带钢、冷轧带钢、中厚板等多条生产线，系统达到的技术指标是：检测速度18米/秒（可按用户要求提高）；检测精度为0.3mm（可按用户要求提高）；对生产线上常见缺陷的检出率≥90%，常见缺陷的识别率≥80%。

采用高亮度激光线光源作为照明，解决高温环境下热轧钢板远距离照明问题经济效益及市场分析表面检测技术虽然在发达国家使用比较广泛，但对于发展中国家还处于刚刚起步阶段，尤其是国内的钢铁行业。

面对着日益激烈的市场竞争，保证产品表面质量是提升企业形象和提高产品竞争力的关键。

带钢表面检测系统在热轧生产中的应用

气灯光源，行自动照明控制，进可保证图像的曝光
时间始终足够短，以防止图像模糊，片清晰；）照ｃ系统提供了明场和暗场两种模式供选择；）备ｄ具
边部自动侦测功能；）统软件功能强大，陷ｅ系缺
显示画面见图１。
图像立即被自动记录下来了。拍摄的图像经过
ＨＳ检测系统软件处理后，终端上显示和记录Ｔ在带钢的缺陷图像和数据。同时检测系统通过热轧基础自动化系统和过程计算机系统，自动获取带
画面中的缺陷照片，括编号、类、包种位置、相机来
源等；缺陷照片显示区域，括缺陷的种类、Ｇ：包形
貌、置分布、示效果等；显示方式选择区位显Ｈ：
于所有缺陷在带钢上下表面的分布情况，系统也能进行分类统计和显示。系统还提供了班报打印
面上显示，带钢表面质量的检查打开了一道在为线的窗口。通过信息跟踪和边部侦测，张缺陷每
图片标注了该缺陷在带钢纵向显示的缺陷分布统计结果，上
表和下表分开显示；缺陷描述区域，述当前Ｆ：描
梅钢热轧１２４２产线的检测系统软件操作界
面简单，硬件标准化高，使用成排的相机来记录完
整的表面图像。该系统利用精轧机组出口的高温

浅谈热轧带钢生产线自动化控制系统

浅谈热轧带钢生产线自动化控制系统在改革开放以后，我国的经济建设取得了很大的成绩，在这种情况下，很多的产业得到了快速发展，其中，汽车工业、建筑行业和交通运输业的发展都发生了很大的变化，这些产业在进行发展的时候都需要大量的生产材料进行供应，其中，对热轧带钢的需求量就在不断提高，因此，钢铁厂在发展过程中要想保证热轧带钢的发展就一定要在生产技术方面进行发展，这样才能更好的保证其生产量满足市场需求。

标签：钢铁企业；热轧带钢；电气自动化冶金工业在发展过程中发生了很大的变化，其在上个世纪六十年代在生产过程中应用了计算机技术，在上个世纪七十年代在带钢轧制过程中实现了计算机控制，在这个过程中，电子计算机的发展也发生了很大的变化，在其控制系统中，软件和硬件的更新速度也是非常快的，这样就使得轧制过程中，控制功能也发生了很大的变化，带钢的质量也在不断提高，现在，已经慢慢形成了多级冶金自动化控制。

计算机技术的更新换代是非常快的，在网络技术的不断发展过程中，冶金工业的多级自动化控制系统也出现了新的特点，这样就使得钢铁企业在发展过程中，热轧带钢生产线自动化控制技术也不断在进行提高，其在运行过程中实现了更加稳定化发展，同时，功能也越来越标准化，在生产过程中也实现了高速控制，基础自动化和过程控制系统在不断发展过程中出现了紧密发展的情况，而且在界限方面也出现了越来越模糊的情况。

1 自动化控制系统1.1 系统组成热轧带钢生产线在进行生产的时候实现了连续、高速生产，同时在进行控制的时候也实现了实时操作，而且精度也非常高，钢铁企业在热轧生产线控制系统方面也完全得到了体现。

在系统组成方面可以利用EGD网络，这样可以实现二级服务器和基础自动化以及特殊仪表之间的直接通讯，同时通过TOSLINE网络，实现了基础自动化和电气传动以及执行机构的通讯，在这个过程中，网络拓扑在结构方面非常简单，而且系统集成也非常方便，在网络建设方面也实现了设备的标准化发展，设备在进行选择的时候也实现了商业化发展。

带钢表面缺陷视觉检测系统的硬件平台设计与实现的开题报告

带钢表面缺陷视觉检测系统的硬件平台设计与实现的开题报告一、选题背景随着工业自动化的发展，视觉检测技术成为制造业生产过程中不可或缺的一项技术。

视觉检测技术通过相机获取产品表面图像，并通过图像处理技术对图像进行分析和处理，可以实现对产品的自动检测、分类、定位、测量等。

视觉检测技术的应用范围非常广泛，如电子电气、机械制造、航空航天等领域都有应用。

本次课题选取带钢生产制造行业为研究对象，针对带钢表面缺陷这一重要问题，设计和实现针对带钢表面缺陷的视觉检测系统。

带钢作为一种重要的冷轧产品，其广泛应用于建筑、桥梁、轨道交通、汽车、军工等领域，并且带钢表面缺陷对生产过程中的机械性能、耗能特性、防腐特性等均有很大的影响。

因此，设计一套针对带钢表面缺陷的视觉检测系统对于提高产品质量、降低生产成本、提升生产效率等方面都具有重要的现实意义。

二、课题研究内容1. 硬件平台设计：搭建基于计算机视觉技术的检测平台，包括摄像头、图像采集卡、计算机等硬件设备的选择与配置。

2. 软件系统开发：利用OpenCV等图像处理库和编程语言，编写图像处理算法。

根据带钢表面缺陷的不同种类和特征，采用图像处理技术实现缺陷检测、分类等功能。

3. 系统集成与测试：将硬件平台和软件系统进行集成，测试系统的性能和准确度。

三、研究意义和价值1. 提高带钢制造的品质：通过视觉检测系统的应用，对带钢表面缺陷进行快速准确地识别和分类，从而及时发现和排查生产过程中的缺陷问题，提高产品的品质。

2. 降低生产成本：视觉检测系统的应用可以提高生产过程的自动化程度，减少人力资源的投入，同时也可以减少废品的产生，从而降低生产成本。

3. 促进工业智能化发展：视觉检测技术是工业智能化的重要组成部分，本研究对于推动工业智能化发展具有重要意义。

四、研究方法和技术路线1. 利用OpenCV等图像处理库，采用图像处理技术实现带钢表面缺陷的检测和分类。

2. 搭建硬件平台，包括摄像头、图像采集卡、计算机等硬件设备的选择与配置。

热连轧过程自动化控制系统

热连轧过程自动化控制系统热连轧计算机系统包括生产管理级、生产控制级、过程控制级和设备控制级。

过程控制级也称过程优化级。

执行对轧件从炉前辊道开始直到卷取结束的全线物料跟踪、板坯装炉出炉操作控制、炉内最佳加热控制、主轧线上的切头控制、活套控制、板宽控制、板厚控制、轧制温度控制、卷取温度控制、过程数据采集与处理、过程设备巡检、诊断报警、过程控制计算机之间的数据通讯等功能。

过程控制计算机系统调试是热连轧多级计算机系统调试的核心部分。

调试方法在上一级计算机中存贮着事先编制好的各种轧制计划表及各种板坯的基本数据，按时序将轧制计划和原始数据发送到过程控制机。

加热、粗轧、精轧等过程均有相应的模拟试验程序，用以模拟实际工艺过程、发出轧件通过各生产区段所产生的动作信号，并用模拟事件激活过程控制机的各部分功能程序。

模拟试验主要是测试各部分应用程序的功能，在此阶段可将放置在现场各操作室内的显示终端和打印机暂时安放在主机房，以供调试人员及时观察模拟试验情况，进行检查和分析。

此时应将过程控制计算机传送给设备控制级的设定值和设备控制级传送到被控制设备输出的信号端暂时切断，这些信号可以从显示器或打印机上输出，供分析核对使用。

在修正和完善应用软件功能及排除设备故障之后，方可进入模拟轧钢阶段。

逐渐接通过程控制机向设备控制计算机以及被控设备的信号连线，将控制信号直接施加给被控对象，观察被控设备的动作情况。

模拟程序要具有较强的人机对话功能，包括对程序的跟踪、修改和过程参数的打印、显示和修改等。

在模拟调试过程中，操作者应随时注意画面上所报出的提示信息，对于错误操作，操作者可及时更正；属于数据传输错误或计算错误而使结果超限时，应进行人工干预，输入正确的数值。

除在现场操作室内进行显示和打印外，通常也可以在主机房的显示终端、系统打字机和行式打字机上进行。

调试内容包括加热过程、粗轧过程、精轧过程、带钢冷却过程、卷取过程等控制计算机系统的调试以及备用机和设备故障检测机的调试。

在线表面质量检测技术在承钢1780的应用

1引言随着经济的不断发展，热轧带钢作为钢铁行业的重要产品形式之一，已成为汽车、船舶、桥梁、建筑等诸多领域的主要钢铁材料，其表面质量的优劣将直接影响最终产品的质量和性能。

在如今激烈的市场竞争中，带钢的表面质量已成为国内外市场竞争的关键性指标之一，良好的表面质量不仅是企业形象的标志，而且是赢得市场的关键。

热轧带钢生产过程中由于连铸板坯、轧制设备、加工工艺等诸多方面的原因，导致带钢表面形成裂纹、氧化铁皮、结疤、夹杂、辊印、孔洞、麻点等不同类型的缺陷，不仅影响产品的外观，更严重的是降低了产品的性能。

传统检测方法是对钢卷进行抽检目测，这种方法只能检查到钢卷尾部10米左右的质量情况，难以保证整卷的产品质量。

因此我们在不断寻求更为有效的检测技术，表面质量检查仪的投用能够对每一卷带钢的上下表面质量情况进行实时的检测[1]。

2表面质量检查仪在线检测的基本原理及其功能使用承钢1780生产线表面检查仪是由美国COGNEX （康耐视）公司制造，主要应用于热轧带钢表面质量的检验和在线质量判定。

是承钢第一台大型表面质量检测仪表，于2008年11月装机，经过调试、程序设定、缺陷库的建立后于2009年8月正式投用。

表面检查仪能够检测到最小缺陷为0.35mm 2，最大检测速度为1199.41m/min ，可以检测到的主要缺陷分类为：夹杂、翘皮、结疤、氧化铁皮、边裂、烂边、纵裂、划伤、孔洞、折叠、辊印、异物压入等。

2.1设备组成表面检查仪检测设备安装于卷取机前的层流冷却机组出口处，分为上表面检测仪和下表面检测仪。

由服务器、数据服务器、远程工作站，CCD 线阵高速摄象机和灯光照明系统组成。

2.2表面检查仪的工作原理[2]在带钢的上下表面各安装两个摄像头及一套照明装置，照明发出光线照到热轧带钢表面发生漫反射，当热带钢表面上有一定的缺陷时，根据缺陷的光学特征，光线反射后会呈现出明暗不同的区域，软件系统根据摄象机接收到的光线强度不同来对缺陷进行灰度识别。

获得2008年冶金科学技术一等奖项目——热轧板带表面缺陷在线检测技术

欧盟资助的国际间合作项目的支
持下，项目组独立承担了表面缺
２０年２开始，项目组开并且相邻摄像头采集到的图像需０５月
始研究热轧板带表面在线检测技要有一定的重叠，以便保证这些术。在充分研究国外现有同类技摄像机能够采集到整张钢板表面
（）２热轧板带表面存在着大量系统的应用上取得更好的效，从热轧生产线开始，到冷轧水、氧化铁皮及光照不均现象，会对缺陷检测与识别的算法造成的各条生产线，如酸洗、轧制、创造更大的经济效益。平整、涂镀及精整等。通过表面很大的影响。而冷轧板带表面则
３ｍ，即绿光。在激光器热轧板带表面图像采集中的远距长为５２ｎ离均匀照明问题。目前，该项目
徐科／ＫｅＸＵ
项目背景
近年来，我国掀起了热轧板带生产线的建设高潮，无论是中
厚板或热轧带钢，目前已建和在建的生产线超过几十条，有些生
检测系统对轧制过程中各条生产基本不存在水的干扰，氧化铁皮线的表面质量情况进行了全连及光照不均现象也非常少，因
续自动跟踪，不仅保证了产品此，热轧板带表面缺陷检测与识
的出厂质量，而且可以根据前面工序的检测结果指导后面工率及生产效率，给企业带来巨大的经济效益。
别算法的开发难度更大。