专利名称：基于视觉的铸轮液位自动控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于视觉的铸轮液位自动控制系统，应用于有色冶炼技术领域中的铸机的高温金属液体的铸轮凹槽的液位自动控制系统。
背景技术：
在连铸连轧的生产线中，铜液浇铸铸轮起到非常重要的作用，合格的铜水由精炼炉流向中间包，再通过铸轮进行浇铸。当铸轮凹槽的液位偏低时，可能会导致铸机冷却水进入浇铸腔，从而发生爆炸危险；而当铸轮凹槽的液位过高时，会导致铸腔桶水溢出，对生产产生很大的负面影响。同时，在铸轮凹槽液位不稳定的情况下，也会导致铜坯冷却不均匀，进而导致后面一连串的工艺都受到影响。因此，铸轮凹槽液位水平稳定的自动快速控制显得尤为重要。在现有技术中，铸轮液位的控制装置主要有两种放射源液面检测控制系统；和浮球液面检测控制系统。其中，放射源液面控制系统存在对操作人员的人身安全危害和液面容易丢失的情况，而浮球液面控制存在因液面波动情况大而不容易实现自动控制的情况。因此，根据现有技术的铸轮液面控制装置，不容易实现自动控制，操作人员的操作强度大，工作环境也较差。
发明内容本实用新型提供一种基于视觉的铸轮液位自动控制系统，其容易实现自动控制，大幅度降低了操作人员的操作强度，彻底改善了工作环境。为此，本实用新型提供了一种基于视觉的铸轮液位自动控制系统，其包括中间包、浇嘴、和铸轮，所述浇嘴设置于所述中间包的下方，而所述铸轮设置于所述浇嘴的正下方，其特征在于，在所述中间包的所述浇嘴处，可垂直移动地设置塞棒，所述塞棒由伺服电机进行驱动；所述基于视觉的铸轮液位自动控制系统还包括信号采集装置、图像处理器、逻辑控制器、和驱动变频器，所述信号采集装置通过拍摄铸轮的铸腔液面拾取并且存储连续的液位图像数字信息；产生液位差数据的所述图像处理器一方面与所述信号采集装置电连接，另外一方面与产生模拟量信号的逻辑控制器电连接；所述逻辑控制器进一步与所述驱动变频器电连接；以及所述驱动变频器进一步与所述伺服电机电连接。优选地，所述信号采集装置是(XD摄像机。[0017]优选地，所述图像处理器是NI1456 VSC 2。优选地，所述逻辑控制器是PLC。根据实用新型，明显改善了操作人员的操作环境，改原来人工手动操为现在的自动控制，也大大提高了铜坯的质量，为后面的轧机工序提供了很好的保证。
图I根据本实用新型的基于视觉的铸轮液位自动控制系统的示意图。
具体实施方式
根据本实用新型，如图I所示，采用CCD摄像机I拍摄铸轮9的铸腔液面，以检测铸轮9的铸腔内铜液的水平液位。该CXD摄像机I获取连续的图像数字信息，并且发送给NI 1456 VSC图像处理器2。图像处理器2可以是NI1456 VSC，其根据参考设置点计算出液位差(绝对的或者相对的)，再把这个液位差输入到可编程逻辑控制器3 (PLC, Programmable LogicController)。该PLC可编程控制器3进行一个闭环的比例-积分-微分计算(PID，PiOportionIntegration Differentiation),以产生一个模拟量信号,这个信号直接输出给变频器或驱动器4。再由变频器4来驱动伺服电机5，从而带动塞棒6，以控制中间包7的浇嘴8的开口，从而控制铜液从中间包7至铸轮9的铸腔的流量大小，由此控制铸轮9的铸腔液面的高低。总之，本实用新型的控制方案是摄像头I采集铸轮9的液面数据一通过网络通讯给视频图像处理器2 —可编程逻辑控制器(PLC)—驱动变频器4 —伺服电机5 —塞棒6 —中间包7的浇嘴8 —铜液流，最终实现液面的自动控制。
权利要求1.一种基于视觉的铸轮液位自动控制系统，其包括中间包、浇嘴、和铸轮，所述浇嘴设置于所述中间包的下方，而所述铸轮设置于所述浇嘴的正下方，其特征在于， 在所述中间包的所述浇嘴处设由可垂直移动的塞棒，所述塞棒由伺服电机进行驱动；所述基于视觉的铸轮液位自动控制系统还包括信号采集装置、图像处理器、逻辑控制器、和驱动变频器， 所述信号采集装置通过拍摄铸轮的铸腔液面拾取并且存储连续的液位图像数字信息； 产生液位差数据的所述图像处理器一方面与所述信号采集装置电连接，另外一方面与产生模拟量信号的逻辑控制器电连接； 所述逻辑控制器进一步与所述驱动变频器电连接；以及 所述驱动变频器进一步与所述伺服电机电连接。
2.如权利要求I所述的基于视觉的铸轮液位自动控制系统，其特征在于，所述信号采集装置是CXD摄像机。
3.如权利要求I所述的基于视觉的铸轮液位自动控制系统，其特征在于，所述图像处理器是 NI1456VSC 2。
4.如权利要求I所述的基于视觉的铸轮液位自动控制系统，其特征在于，所述逻辑控制器是PLC。
专利摘要一种基于视觉的铸轮液位自动控制系统，其包括中间包、浇嘴、和铸轮，所述浇嘴设置于所述中间包的下方，而所述铸轮设置于所述浇嘴的正下方，其特征在于，在中间包的浇嘴处，可垂直移动地设置塞棒，所述塞棒由伺服电机进行驱动；信号采集装置通过拍摄铸轮的铸腔液面拾取并且存储连续的液位图像数字信息；产生液位差数据的所述图像处理器一方面与所述信号采集装置电连接，另外一方面与产生模拟量信号的逻辑控制器电连接；所述逻辑控制器进一步与驱动变频器电连接；以及所述驱动变频器进一步与所述伺服电机电连接。本实用新型实现了自动控制，大幅度降低了操作人员的操作强度，彻底改善了工作环境。
文档编号G05D9/12GK202383530SQ20112052037
公开日2012年8月15日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者刘侠, 尹家军, 张秉檐, 赖后林, 饶勇平 申请人:江西稀有稀土金属钨业集团有限公司