大板坯火焰喷枪切割高度控制系统及其使用方法_3

文档序号:9775442阅读:来源:国知局
后,计算机18自动将当前时刻火焰喷枪2的喷口到铸坯厚度方向上中点位置的垂直 距离G定义为零点距离; 步骤4:正式浇钢后,手动将计算机18的工作模式调整为"开浇后控制"模式;当火焰切 割机27和火焰切割小车28分别触发火焰切割机起点位置开关25和火焰切割小车起点位置 开关26后,火焰切割机起点位置开关25和火焰切割小车起点位置开关26通过气压缸信息反 馈PLC24分别向计算机18发出反馈信号,计算机18自动启动相机17,并控制相机17对火焰喷 枪2所喷射出的火焰进行拍摄,并将图像通过相机数据采集卡19传送回计算机18; 步骤5:计算机18自动对所拍摄的图像进行分析后,得出火焰温度最高点到火焰喷枪喷 口的垂直距离,具体方法是: (1)、计算机18通过内置程序自动对图像各像素点的亮度进行分析,并在得出各像素点 的亮度后,对整个图像上各像素点的亮度做归一化处理,将归一化后亮度为0.99~1.0的像 素点作为起始点,再自动垂直向上搜索到亮度为〇~0.01的像素点作为终止点,然后自动测 量出两点之间的垂直距离ΙΛ圈;测量方法是:利用计算机18的内置程序,首先累积出两个像 素点之间垂直方向上所有像素点数量n,然后根据相邻两个像素点之间的固有垂直距离Δ L (由CCD彩色相机参数确定),计算出归一化亮度为0.99~1.0的像素点和归一化亮度为0~ 〇. 01的像素点之间的垂直距离,即: 1^·= A L · (η-1) 式中:L火顧为归一化亮度为0.99~1.0的像素点和归一化亮度为0~0.01的像素点之间 的垂直距离,单位:mm; A L为相邻两个像素点之间的固有距离,单位:mm; η为归一化亮度为0.99~1.0的像素点和归一化亮度为0~0.01的像素点之间垂直方向 上所有像素点数量; (2)、计算机18再结合步骤3中得到的长度比例系数Β,根据相似性原理,计算出火焰温 度最高点到火焰喷枪喷口的实际垂直距离I^g,即: U^=U4m · B 式中:L姻为火焰温度最高点到火焰喷枪喷口的实际垂直距离,单位 为归一化后亮度分别为0.99~1.0和0~0.01的两像素点之间的距离,单位:mm; B为长度比例系数; 步骤6:计算机18对火焰温度最高点到火焰喷枪喷口的垂直距离L姻和当前时刻火焰喷 枪2的喷口到铸坯厚度方向上中点位置的垂直距离进行比较,计算出二者的差值L,即: I 火焰-Α) 式中:为火焰温度最高点到火焰喷枪喷口的垂直距离,单位:mm; ^为当前时刻火焰喷枪喷口到铸坯厚度方向上中点位置的垂直距离,单位:mm; L为Ua焰与£丨之间的差值,mm; 步骤7:根据步骤6的计算结果,计算机18自动执行火焰喷枪2的升降操作,具体方法是: (4)、当L>0时,表明:火焰温度最高点到火焰喷枪2的喷口的垂直距离1^姻大于当前时 刻火焰喷枪2的喷口到沿铸坯厚度方向上中点位置的垂直距离马,火焰喷枪2需要向上移 动;此时,计算机18分别向下腔电磁调节阀PLC21和上腔电磁调节阀PLC20发出指令,打开下 腔电磁调节阀9,关闭上腔电磁调节阀5;向上腔电磁开关阀PLC22和下腔电磁开关阀PLC23 发出指令,打开上腔电磁开关阀6,关闭下腔电磁开关阀10,此时,火焰喷枪2将向上移动,然 后计算机18以10ms~20ms为周期监测位移传感器15所反馈回来的数值,当该数值等于L时, 则计算机18会同时向下腔电磁调节阀PLC21和上腔电磁开关阀PLC22发出指令,将下腔电磁 调节阀9和上腔电磁开关阀6关闭,确保火焰喷枪2在该位置静止不动,从而完成火焰喷枪切 割高度的调整工作; (5 )、当L<0时,表明火焰温度最高点到火焰喷枪2喷口的垂直距离1^姻小于当前时刻 火焰喷枪2喷口到沿铸坯厚度方向上中点位置的垂直距离4,火焰喷枪2需要向下移动;此 时,计算机18分别向上腔电磁调节阀PLC20和下腔电磁调节阀PLC21发出指令,打开上腔电 磁调节阀5,关闭下腔电磁调节阀9;向下腔电磁开关阀PLC23和上腔电磁开关阀PLC22发出 指令,打开下腔电磁开关阀10,关闭上腔电磁开关阀6,此时,火焰喷枪2将向下移动,然后计 算机18以10ms~20ms为周期监控位移传感器15所反馈回来的数值,当该数值等于L时,则计 算机18会同时向上腔电磁调节阀PLC20和下腔电磁开关阀PLC23发出指令,将上腔电磁调节 阀5和下腔电磁开关阀10关闭,确保火焰喷枪2在该位置静止不动,从而完成火焰喷枪切割 高度的调整工作; (6)、当计算机18执行完火焰喷枪切割高度的调整操作后,会自动更新当前时刻火焰喷 枪2的喷口到铸坯厚度方向上中点位置的垂直距离将其等同于该次测量得到的火焰温 度最高点到火焰喷枪喷口的垂直距离L^:g,即:马,并将当前时刻火焰喷枪喷口到铸 坯厚度方向上中点位置的垂直距离勾重新定义为零点距离,从而为下一次火焰喷枪切割高 度的调整打下基础; 步骤8:当完成浇钢生产后,计算机18会自动将其工作模式调整为"开浇前控制"模式, 并自动关闭上腔电磁调节阀5、下腔电磁调节阀9、上腔电磁开关阀6和下腔电磁开关阀10, 同时自动将连铸停浇前最后一次记录的火焰喷枪喷口到铸坯厚度方向上中点位置的垂直 距离巧定义为零点距离,然后根据生产计划,准备进行步骤4操作;或者根据实际生产的需 要,重新从步骤2开始,对本发明在运作过程中所用到的相关参数进行重新的测量和计算机 录入,再根据生产计划,完成后续步骤的操作。
【主权项】
1. 大板巧火焰喷枪切割高度控制系统,包括切割机轨道(29)、火焰切割机(27)、设置于 火焰切割机(27)上的火焰切割小车(28)和喷枪(2),其特征在于:它还包括安装于火焰切割 小车(28)上的气压缸(1)、用于拍摄喷枪(2)及喷枪火焰的相机(17)和过程控制系统; 所述喷枪(2)为活塞式火焰喷枪;活塞式火焰喷枪(2)装配于气压缸(1)中将气压缸(1) 分为上腔和下腔,上腔分别与上腔进气管(3)和上腔出气管(4)连通,上腔进气管(3)和上腔 出气管(4)上分别安装上腔电磁调节阀(5)和上腔电磁开关阀(6);下腔分别与下腔进气管 (7)和下腔出气管(8)连通,下腔进气管(7)和下腔出气管(8)上分别安装下腔电磁调节阀 (9)和下腔电磁开关阀(10);上腔和下腔上分别安装有上腔压力传感器(11)和下腔压力传 感器(12);上腔还安装有位移传感器(15); 所述过程控制系统包括计算机(18)、分别与计算机(18)连接进行数据通讯的相机数据 采集卡(19)、上腔电磁调节阀化C(20)、下腔电磁调节阀化C(21)、上腔电磁开关阀化C(22)、 下腔电磁开关阀化C (23 )、气压缸信息反馈化C (24 )、火焰切割机起点位置开关(25)和火焰 切割小车起点位置开关(26);上、下腔电磁调节阀化C分别与上、下腔电磁调节阀相连接; 上、下腔电磁开关阀化C分别与上、下腔电磁开关阀相连接;所述火焰切割机起点位置开关 (25)安装在切割机轨道(29)上,位于火焰切割机(27)切割板巧时的起始位置;所述火焰切 割小车起点位置开关(26)安装在火焰切割机(27)上,位于火焰切割小车(28)切割板巧时的 起始位置;气压缸信息反馈化C(24)同时与气压缸上腔压力传感器(11)、下腔压力传感器 (12)和位移传感器(15)、火焰切割机起点位置开关(25)、火焰切割小车起点位置开关(26) 相连接。2. 如权利要求1所述的大板巧火焰喷枪切割高度控制系统,其特征在于:所述气压缸 (1)的上腔和下腔上还安装有上腔溢流阀(13)和下腔溢流阀(14);所述相机(17)为CCD彩色 相机,通过支架(30)固定在W火焰切割机起点位置开关(25)为圆屯、,半径为1 Om~20m处,确 保CCD彩色相机(17)能够完整拍摄火焰喷枪和喷出的火焰高度;所述上腔出气管(4)和下腔 出气管(8)远离与气压缸(1)连接的一端安装有过滤网(16)。3. 大板巧火焰喷枪切割高度控制系统的使用方法,其特征在于:包含W下步骤: 步骤1:手动关闭上腔电磁调节阀(5)、下腔电磁调节阀(9)、上腔电磁开关阀(6)和下腔 电磁开关阀(10),并控制火焰切割机(27)和火焰切割小车(28)分别运行到切割板巧时的起 始位置; 步骤2:手动将计算机(18)的工作模式调整为"开诱前控制"模式,然后执行W下操作: (1) 、通过手动控制计算机(18)的方式,操作相机(17)对火焰喷枪(2)进行拍摄;相机 (17)完成拍摄后,自动将相关图像通过相机数据采集
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