冷轧系统温度及钢板缺陷检测的研究

摘要

在冷轧钢板制造过程中，由于连铸钢坯、轧制设备、加工工艺等多方面的原因，导致钢板表面出现辊印、夹杂、结疤、划伤和压痕等不同类型的缺陷，这些缺陷不仅影响产品的外观，更严重的是降低了产品的抗腐蚀性、耐磨性和疲劳强度等性能。特别是自本世纪80年代以来，由于用户的需求，市场竞争的加剧和企业内部优质、高产、低耗的生产压力对钢板表面质量提出了越来越高的要求。 在研究了目前现有先进的检测钢板表面缺陷的方法基础上，本文提出了一种基于线阵CCD工业高速摄像机与PCI总线板卡结合的解决方案，该解决方案使用CPLD与DSP融合技术实现数据处理，具有速度快、精度高的特点，可以自动完成图像采集、传输、显示、图像增强和报警停车等任务。在对需求进行详细分析的情况下，本文搭建了一个基于DSP、CPID及CameraLink协议的PCI板卡，该板卡的设计是根据冷轧钢板生产工艺各项指标的要求进行的设计，使用Protel DXP进行板卡的原理图和PCB部分设计，并使用测试板卡对本系统进行调试，使用DriverStdio3.2编写了板卡的上位机驱动及测试程序，最终实现了CameraLink协议图像传输部分的调试。 在搭建的测试平台上的测试结果表明，本系统可以较好的完成图像数据处理及传输功能。本文全面的研究了基于线阵CCD摄像机的冷轧钢板表面缺陷在线检测系统，并在文章最后提出了改进措施，为今后的开发提供参考。

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第一章概述

1.1目的和意义

1.2目前国内外研究概况

1.2.1传统的检测方法

1.2.2自动检测方法

1.2.3计算机视觉检测方法

1.3国内研究状况概述

1.4课题的研究内容

第二章系统整体设计方案

2.1冷轧工作辊温度监控系统功能框图

2.2缺陷检测系统硬件功能框图

2.2.1数据处理部分

2.2.2通讯接口选择

2.2.3 PCI总线介绍

2.2.4电源设计

2.2.5电路板设计部分

第三章硬件部分设计

3.1冷轧工作辊温度监控系统

3.2缺陷检测系统

3.2.1数据处理部分设计

3.2.2通讯接口设计

3.2.3 PCI总线部分

3.2.4电源部分设计

3.2.5 PCB设计

第四章软件部分设计

4.1冷轧工作辊温度监控系统程序设计

4.2缺陷检测系统程序设计

4.2.1 CPLD程序开发

4.2.3 DSP程序开发

4.2.4 Windows驱动开发

4.2.5上位机测试软件开发

第五章实验结果及结论

5.1冷轧工作辊温度监控系统

5.2缺陷检测系统

5.2.1实验测试平台

5.2.2实验结果

5.2.3结论及展望

参考文献

致谢

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