Визуальная сортировка анодов человеком отнимает слишком много времени и сил. Значительно улучшить и ускорить процесс сортировки анодов, а также избежать возможных потерь, можно, используя систему машинного зрения компании Delta Electronics.
При производстве алюминия в разных типах ванн с глинозёмом используются различные аноды, отличающиеся по размерам, весу, распилу. А поскольку это расходный материал — потребность в них постоянна. Часто аноды производятся на самом предприятии, также они и поставляются и с других заводов, поэтому возникает задача оперативной сортировки анодов по размерам, весу, распилу. И в зависимости от результатов направлять их на склад/в производство или доработку (распиловку).
Визуальная сортировка анодов человеком отнимает слишком много времени и сил. Часто человеческий глаз не замечает некоторые дефекты, или же работник не в состоянии оценить степень значимости незначительного на первый взгляд дефекта. В результате процесс электролиза с таким дефектным анодом может привести к непредсказуемым результатам. А это — потери времени, ресурсов и финансов для предприятия.
Значительно улучшить и ускорить процесс сортировки анодов, а также избежать возможных потерь, можно, используя систему машинного зрения компании Delta Electronics. Специалисты компании совместно со своим партнером — компанией «Инта» (г. Красноярск) разработали и запустили систему машинного зрения на базе контроллера Delta DMV2000 компании Delta Electronics, определяющую габариты анода и классифицирующая его. Данная система внедрена и успешно функционирует на Саяногорском алюминиевом заводе (входит в компанию РУСАЛ).
Кроме выработки алюминия, в задачи завода входит ещё и поиск оптимальных параметров и компонентов, повышающих КПД и производительность производства. Именно здесь РУСАЛ внедряет и обкатывает все самые современные технологичные решения для алюминиевого производства. Успешные решения моментально тиражируются по всем предприятиям компании РУСАЛ.
Алюминий и его сплавы широко используются практически во всех сферах — аэрокосмической промышленности, строительстве, железнодорожном и водном транспорте, автомобилестроении (корпуса двигателей, кузовные детали и трансмиссия), электротехнике, машиностроении, криотехнике, пиротехнике и производстве ракетного топлива, пищевой промышленности, упаковке пищевых продуктов и напитков. Чистый технический алюминий используется в электротехнике в качестве проводникового материала и для производства фольги.
Вследствие своей высокой химической активности алюминий в природе находится только в связанном виде. И практически единственный метод получения металлического алюминия — электролиз криолит-глиноземного расплава. Суть процесса – подача нескольких сот тысяч Ампер в расплав и восстановление алюминия из его оксидов.
Технологический процесс осуществляется при температуре 950-965°С в электролизных ваннах (электролизерах). При этом на катоде выделяется алюминий, а на аноде — кислород. Анод представляет собой огромный кусок спрессованного кокса, угля, который надевается на большую алюминиевую шпалу и затем погружается в раствор глинозема. Именно через анод пропускается электрический ток от 70 до 500 тысяч Ампер, и в результате из глинозема путем электролиза выделяется на катоде металлический алюминий.
Работа системы машинного зрения
В данный момент на Саяногорском алюминиевом заводе используются 2 типоразмера анода, отличающиеся длиной — 1350 мм и 1450 мм.В дальнейшем планируется увеличение номенклатуры до 4 типоразмеров под новые электролизные ванны.
Аноды могут поступать на участок классификации из нескольких источников:
Аноды могут идти вперемешку и на машинное зрение возлагается задача определить размеры анода и выдать дискретный сигнал на систему верхнего уровня, построенную на базе ПЛК Allen Bradley. Далее система принимает решение, куда отправить данный анод: на склад, на распиловку или сразу в производство.
Другим важным свойством системы является контроль качества анода.В случае обнаружения сколов или других дефектов, не позволяющих эксплуатировать анод, система выдает ошибку, что не может классифицировать данный анод,и передает ее на верхний уровень. Затем данный анод отправляется в брак и на переработку.
На данный момент в системе настроено обнаружение двух видов сколов анода. В дальнейшем планируется расширение номенклатуры обнаруживаемых дефектов, таких как трещины, обгары, выпеки, различного рода деформации и др.
Кроме того, система машинного зрения на базе Delta DMV2000 может применятся и для контроля качества других компонент, применяемых в алюминиевом производстве. Ее можно настроить на обнаружение практически любых визуально видимых элементов и дефектов, включая контроль размеров, отклонение от оси, оплавление, шероховатость и др.
Блок схема системы машинного зрения на базе Delta DMV2000:
Сама система машинного зрения состоит из камеры, защитного кожуха, подсветки и шкафа управления. Ядром системы является контроллер DeltaDMV2000.Встроенные в контроллер геометрические функции и функции обработки изображения позволяют обнаружить определенный объект, найти грани объекта, измерить расстояние между ними и преобразовать размеры из абстрактных (пиксели изображения) в физические (мм).
Преимущества системы машинного зрения на базе контроллера Delta DMV2000, реализованной на алюминиевом заводе:
Внешний контроллер по обработке изображений DMV2000 позволяет подключать до 4 внешних камер с разрешением от 0,3 Мп до 12 Мп. Благодаря встроенным геометрическим функциям и функциям обработки изображения, контроллер позволяет решать весь спектр задач машинного зрения. Обеспечивается быстродействие до 15/2 мс при параллельной обработке 2 изображений с 1 камеры, что соответствует производительности линии до 300 000 объектов в час.
При этом система технического зрения DMV2000 сопоставима по цене со смарт-камерами сторонних марок! Это обеспечивает доступность систем технического зрения Delta для любого производства, что позволяет безболезненно внедрять машинное зрение на российских предприятиях.
Основные возможности Delta DMV2000:
Встроенные функции контроля Delta DMV2000:
Состав системы машинного зрения Delta Electronics:
| № | Наименование | Кол-во |
|---|---|---|
| 1 | DMV2000-CL2-HS Контроллер обработки изображения на 2 камеры | 1 |
| 2 | DMV-CAF05CL Кабель подключения камеры 5 метров | 1 |
| 3 | DMV-CM2MGCL Черно-белая камера 2 Mp | 1 |
| 4 | Источник питания 24 В | 1 |
