CN105312333A - 采用太阳能供电的板材生产调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了采用太阳能供电的板材生产调节系统，包括太阳能供电系统及与之相连的板材生产设备，所述太阳能供电系统内设置有依次连接的光伏板、汇流箱、防雷击控制箱、电源控制电路及逆变电路，所述逆变电路连接板材生产设备，所述板材生产设备内设置有图像处理系统、位移传感系统、工控机、速度传感系统及调节电路，采用太阳能供电的方式对工控机进行供电，能有效的降低不可再生资源的损耗，并且能够有效的进行带材纠偏处理，同时可结合调速及辊间距调节技术，对生产中的带材质量进行有效控制，进而提高整个带材质量，增加产品的合格率，具有结构简单、成本低、检测精度高、实时性强、抗干扰能力强等特性。

Description

采用太阳能供电的板材生产调节系统

技术领域

本发明涉及板材生产技术领域，具体的说，是采用太阳能供电的板材生产调节系统。

背景技术

带钢连续处理机组在穿带和生产过程中常出现跑偏现象，其结果不仅会造成带钢缺陷产生、成材率减少，还会影响机组的正常运行和损坏生产设备，进而导致整体生产能力下降。由于受机组各设备的安装精度、辊组偏差和振动、辊子长期磨损、带材断面不均匀及带钢张力波动等因素影响，带钢跑偏已成为常见现象。因此，实时有效地检测出带钢的横向偏移量，并实施纠偏控制，是保证带钢处理机组顺利进行，提高带钢处理质量的关键一环，这可以保证带钢的无故障运送，卷取时边缘整齐，以及在包装、运输和码放都很方便，有利于带钢较好地完成技术指标，提高经济效益，降低成本。

实践表明，跑偏现象是客观存在不可避免的。因此，如何采用有效的跑偏检测技术，精确检测出带材的跑偏量并将信号实时传送给纠偏执行机构，来满足生产工艺要求，是解决问题的关键所在。

发明内容

本发明的目的在于提供采用太阳能供电的板材生产调节系统，采用太阳能供电的方式对工控机进行供电，能有效的降低不可再生资源的损耗，并且能够有效的进行带材纠偏处理，同时可结合调速及辊间距调节技术，对生产中的带材质量进行有效控制，进而提高整个带材质量，增加产品的合格率，具有结构简单、成本低、检测精度高、实时性强、抗干扰能力强等特性。

本发明通过下述技术方案实现：采用太阳能供电的板材生产调节系统，包括太阳能供电系统及与之相连的板材生产设备，所述太阳能供电系统内设置有依次连接的光伏板、汇流箱、防雷击控制箱、电源控制电路及逆变电路，所述逆变电路连接板材生产设备，所述板材生产设备内设置有图像处理系统、位移传感系统、工控机、速度传感系统及调节电路，所述工控机分别连接图像处理系统、位移传感系统、速度传感系统、调节电路及逆变电路，所述调节电路内设置有信号处理电路、纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构，所述工控机连接信号处理电路，所述信号处理电路分别连接纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构。

进一步的为更好地实现本发明，根据带钢传送速度实现快速扫描，并实时重构出激光线带钢边缘点阵图像走向，并根据双边缘形态可视化带钢运行过程中的板形变化形态，特别设置有下述结构：所述图像处理系统内设置有图像传感器、图像处理电路及图像采集卡，所述工控机连接图像采集卡，所述图像采集卡连接图像处理电路，所述图像处理电路连接图像传感器。

进一步的为更好地实现本发明，能够实时监测带钢的位移值，为进行纠偏操作提供实时的数据依据，特别设置有下述结构：所述位移传感系统内设置有位移传感器、位移信号处理电路，所述位移传感器连接位移信号处理电路，所述位移信号处理电路连接工控机。

进一步的为更好地实现本发明，能够对带钢的运行速度进行检测，并为后期进行带钢连续处理机组的速度控制提供实时的数据依据，特别设置有下述结构：所述速度传感系统内设置有速度传感器及速度信号处理电路，所述工控机连接速度信号处理电路，所述速度信号处理电路连接速度传感器。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述速度传感器采用面阵CCD/CMOS图像传感器；图像传感器为高速高清晰的面阵CCD/CMOS图像传感器，并安装在高温耐酸保护罩内，并在保护罩前加装特定波长滤色片，其目的是保证图像采集质量和保护相机镜头，同时防止其它波长光源干扰成像，安装过程中图像传感器成像靶面与带钢运行表面平行，并与激光线照射平面成一定空间角度关系。

进一步的为更好地实现本发明，能够将对纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构进行调节的信号传输至纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构内，并利用PLC技术进行信号分配，特别设置有下述结构：所述信号处理电路内设置有信号转换电路及PLC电路，所述工控机连接信号转换电路，所述信号转换电路连接PLC电路，所述PLC电路分别连接纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明采用太阳能供电的方式对工控机进行供电，能有效的降低不可再生资源的损耗，并且能够有效的进行带材纠偏处理，同时可结合调速及辊间距调节技术，对生产中的带材质量进行有效控制，进而提高整个带材质量，增加产品的合格率，具有结构简单、成本低、检测精度高、实时性强、抗干扰能力强等特性。

本发明根据带钢传送速度实现快速扫描，并实时重构出激光线带钢边缘点阵图像走向，并根据双边缘形态可视化带钢运行过程中的板形变化形态，通过信号转换电路及PLC电路进行信号传输，可同步传输纠偏信号给纠偏执行机构，调速信号至调速机构，辊间距调节信号至轧辊间距调节机构，完成纠偏、调速及辊间距同步调节处理，有利于提高带钢跑偏自动化检测水平，设备安装维护方便，对带钢的高效生产提供技术支撑。

本发明可同时检测带钢跑偏量和上下浮动(漂浮)量，以光学成像方法通过图像处理技术实现了带钢运行中的边缘形态的监控，且检测精度可控。

附图说明

图1为本发明结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

采用太阳能供电的板材生产调节系统，采用太阳能供电的方式对工控机进行供电，能有效的降低不可再生资源的损耗，并且能够有效的进行带材纠偏处理，同时可结合调速及辊间距调节技术，对生产中的带材质量进行有效控制，进而提高整个带材质量，增加产品的合格率，具有结构简单、成本低、检测精度高、实时性强、抗干扰能力强等特性，如图1所示，特别设置成下述结构：包括太阳能供电系统及与之相连的板材生产设备，所述太阳能供电系统内设置有依次连接的光伏板、汇流箱、防雷击控制箱、电源控制电路及逆变电路，所述逆变电路连接板材生产设备，所述板材生产设备内设置有图像处理系统、位移传感系统、工控机、速度传感系统及调节电路，所述工控机分别连接图像处理系统、位移传感系统、速度传感系统、调节电路及逆变电路，所述调节电路内设置有信号处理电路、纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构，所述工控机连接信号处理电路，所述信号处理电路分别连接纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，根据带钢传送速度实现快速扫描，并实时重构出激光线带钢边缘点阵图像走向，并根据双边缘形态可视化带钢运行过程中的板形变化形态，如图1所示，特别设置有下述结构：所述图像处理系统内设置有图像传感器、图像处理电路及图像采集卡，所述工控机连接图像采集卡，所述图像采集卡连接图像处理电路，所述图像处理电路连接图像传感器。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，能够实时监测带钢的位移值，为进行纠偏操作提供实时的数据依据，如图1所示，特别设置有下述结构：所述位移传感系统内设置有位移传感器、位移信号处理电路，所述位移传感器连接位移信号处理电路，所述位移信号处理电路连接工控机。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，能够对带钢的运行速度进行检测，并为后期进行带钢连续处理机组的速度控制提供实时的数据依据，如图1所示，特别设置有下述结构：所述速度传感系统内设置有速度传感器及速度信号处理电路，所述工控机连接速度信号处理电路，所述速度信号处理电路连接速度传感器。

实施例5：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述速度传感器采用面阵CCD/CMOS图像传感器；图像传感器为高速高清晰的面阵CCD/CMOS图像传感器，并安装在高温耐酸保护罩内，并在保护罩前加装特定波长滤色片，其目的是保证图像采集质量和保护相机镜头，同时防止其它波长光源干扰成像，安装过程中图像传感器成像靶面与带钢运行表面平行，并与激光线照射平面成一定空间角度关系。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本发明，能够将对纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构进行调节的信号传输至纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构内，并利用PLC技术进行信号分配，如图1所示，特别设置有下述结构：所述信号处理电路内设置有信号转换电路及PLC电路，所述工控机连接信号转换电路，所述信号转换电路连接PLC电路，所述PLC电路分别连接纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构。

在设计使用时，光伏板将光能转换成电能，而后利用汇流箱将多个光伏板上的电能进行汇聚，形成大的电流，而后利用防雷击控制箱将多个汇流箱上的电流进行稳压处理，形成恒定的直流电压，而后通过电源控制电路向逆变电路内输送改直流电压，逆变电路将直流电压逆变为可供工控机使用的交流电压；图像传感器用于实时对传输中的带钢进行快速扫描，并实时重构出激光线带钢边缘点阵图像走向，并根据双边缘形态可视化带钢运行过程中的板形变化形态，而后将所采集到的图像发送至工控机内，进而判断是否存在带钢跑偏的情况发生；为进一步的增加纠偏监测数据的准确性，所述位移传感器同步监测带钢是否存在移位的情况，两者的结合，可以极大的提高纠偏监测数据的准确性；所述速度传感器实时监测当前带钢的运行速度并将速度信息传输至工控机内，工控机根据速度信号、位移信号及图像信号，形成纠偏策略并同时形成同步的调速策略和辊间距调节策略，通过信号转换电路及PLC电路进行信号传输，可同步传输纠偏信号给纠偏执行机构，调速信号至调速机构，辊间距调节信号至轧辊间距调节机构，完成纠偏、调速及辊间距同步调节处理，有利于提高带钢跑偏自动化检测水平，设备安装维护方便，对带钢的高效生产提供技术支撑。

本发明可同时检测带钢跑偏量和上下浮动(漂浮)量，以光学成像方法通过图像处理技术实现了带钢运行中的边缘形态的监控，且检测精度可控。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.采用太阳能供电的板材生产调节系统，其特征在于：包括太阳能供电系统及与之相连的板材生产设备，所述太阳能供电系统内设置有依次连接的光伏板、汇流箱、防雷击控制箱、电源控制电路及逆变电路，所述逆变电路连接板材生产设备，所述板材生产设备内设置有图像处理系统、位移传感系统、工控机、速度传感系统及调节电路，所述工控机分别连接图像处理系统、位移传感系统、速度传感系统、调节电路及逆变电路，所述调节电路内设置有信号处理电路、纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构，所述工控机连接信号处理电路，所述信号处理电路分别连接纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构。

2.根据权利要求1所述的采用太阳能供电的板材生产调节系统，其特征在于：所述图像处理系统内设置有图像传感器、图像处理电路及图像采集卡，所述工控机连接图像采集卡，所述图像采集卡连接图像处理电路，所述图像处理电路连接图像传感器。

3.根据权利要求1所述的采用太阳能供电的板材生产调节系统，其特征在于：所述位移传感系统内设置有位移传感器、位移信号处理电路，所述位移传感器连接位移信号处理电路，所述位移信号处理电路连接工控机。

4.根据权利要求1所述的采用太阳能供电的板材生产调节系统，其特征在于：所述速度传感系统内设置有速度传感器及速度信号处理电路，所述工控机连接速度信号处理电路，所述速度信号处理电路连接速度传感器。

5.根据权利要求4所述的采用太阳能供电的板材生产调节系统，其特征在于：所述速度传感器采用面阵CCD/CMOS图像传感器。

6.根据权利要求1-5任一项所述的采用太阳能供电的板材生产调节系统，其特征在于：所述信号处理电路内设置有信号转换电路及PLC电路，所述工控机连接信号转换电路，所述信号转换电路连接PLC电路，所述PLC电路分别连接纠偏执行机构、调速机构及轧辊间距调节机构。