ЖУРНАЛ «СТА» №1/2007

достигать 2,5…3,0 м/с, поэтому в дан- ном случае для корреляционного изме- рителя потребовалась доработка алго- ритмов слежения за положением про- ката. Корреляционный принцип измере- ния надёжно работает в процессе сле- жения за перемещением проката, од- нако имеются трудности при обнару- жении объекта. Речь идёт о том, что не- обходимо точно определить положение слитка при его появлении в поле зре- ния оптического измерителя. Но в мо- менты времени, когда край слитка на- чинает продвигаться мимо измерителя, корреляционный принцип измерения не даёт точного определения абсолют- ного положения края слитка. Это свя- зано с очень сильным изменением ха- рактера получаемых изображений объ- екта: происходит резкое изменение ам- плитуды видеосигналов, а также имеют место блики и засветки от бортов на- правляющих рольгангов. В металлур- гии эту проблему решают путём разме- щения специальных барьерных датчи- ков, при срабатывании которых произ- водят корректировку показаний опти- ческих измерителей. Однако в настоя- щей работе был применён другой под- ход. Оптический измеритель непрерывно анализирует уровень сигнала на своих матричных фотоприёмниках. В случае если уровень сигнала меньше некото- рого значения, измеритель переходит в режим поиска края горячего слитка. Режим поиска края заключается в про- ведении управляющей программой анализа формы видеосигнала с одного из матричных фотоприёмников. На рис. 1 схематически показана ситуа- ция, когда край горячего слитка входит в поле зрения измерителя. Форма ви- деосигнала представлена на рис. 2. По оси абсцисс графика отложены координаты ( N ) в пикселах матрицы фотоприёмника, а по оси ординат – соответствующие значения амплитуды сигнала ( A ). Для определения пиксел- ной координаты края слитка произво- дится анализ второй производной оги- бающей видеосигнала. Пикселная ко- ордината, в которой вторая производ- ная имеет значение нуля, принимается за координату края слитка. На рис. 2 маркером обозначена точка, соответст- вующая краю горячего слитка. Такой способ обнаружения края по- зволил отказаться от применения барь- ерного датчика для инициализации из- мерений положения слитка. Дополни- тельный программный анализ изобра- жения края позволил убрать оптиче- ские помехи, связанные с бликами и посторонними засветками. После обнаружения края слитка и расчёта его положения относительно рольганга измеритель переходит в ре- жим слежения за продвижением слит- ка по корреляционному алгоритму. При этом в зависимости от светимости слитка измеритель автоматически ре- гулирует экспозицию фотолинеек для получения оптимального уровня ви- деосигнала. Дополнительной трудностью при ис- пользовании оптического измерителя явилось наличие окалины на поверх- ности слитка. Причём самое неприят- ное заключается в том, что в процессе движения слитка окалина интенсивно и совершенно непрогнозируемо осы- пается с его поверхностей. Визуально это напоминает хаотические оптиче- ские помехи при наблюдении объекта и приводит к тому, что корреляцион- ный алгоритм в таких условиях даёт не- достоверные значения перемещения объекта. Для парирования такого рода сбоев алгоритм расчёта был дополнен функцией слежения за монотонностью скорости. При обнаружении резкого скачка величины текущей скорости из- меритель начинает выдавать экстрапо- лированное значение скорости по за- ранее определённому закону (напри- мер, линейному), и это продолжается до тех пор, пока не восстановится мо- нотонность измеряемой скорости или не исчерпается некоторый заданный интервал времени. Подобные методы повышения надёжности измерения скорости хоро- шо себя зарекомендовали как при ис- пытаниях, так и в процессе промыш- ленной эксплуатации. Благодаря при- нятым мерам достоверность измере- ний не опускалась ниже 95% независи- мо от наличия окалины на слитке. На рис. 3 показана типичная времен- на ' я зависимость скорости слитка при его порезке. Можно видеть, что опти- ческий измеритель подробно регистри- рует все изменения скорости при неод- нородном движении слитка. На рис. 4 приведена временна ' я зави- симость положения слитка относи- тельно ножниц. СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИ Я / МЕ ТАЛЛ У Р Г И Я 19 СТА 1/2007 www.cta.ru Рис. 1. Вхождение края слитка в поле зрения измерителя Рис. 2. Видеосигнал от края слитка Рис. 3. Временна ' я зависимость скорости слитка