CN105369276A - 一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，包括带钢酸洗装置及与带钢酸洗装置相连接的控制系统，所述控制系统内设置有FPGA处理器、供电电路、存储电路、控制电路及图像处理电路，所述图像处理电路内设置有光洁度检测仪、图像解码电路、图像增强电路、图像消噪电路，所述FPGA处理器连接光洁度检测仪，所述光洁度检测仪依次连接图像解码电路、图像增强电路及图像消噪电路，所述图像消噪电路连接FPGA处理器；在进行钢板或带钢酸洗时，能够自动的对酸洗过程中的带钢或钢板表面图像进行拍摄，并于预置的标准合格产品的图像进行对比，从而确定酸洗后的产品是否合格，并以此形成相应的调节策略，以调节带钢酸洗装置的工作状态。

Description

一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统

技术领域

本发明涉及卷材、带钢生产技术领域，具体的说，是一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统。

背景技术

在冷轧厂中，目前使用的推拉式酸洗线是四槽浅槽紊流酸洗，两段式热水漂洗机组，机组带钢生产速度50～100米/分，用于酸洗普通碳素钢板，酸洗后要求钢板表面无氧化铁皮，板面光亮，质量稳定。现在市场需求发生变化，该机组满足不了酸洗表面氧化铁皮难以清除的品种钢的质量要求。如目前取向硅钢生产量加大，原来仅仅酸洗普通碳素钢板的推拉式酸洗线，现在需要酸洗取向硅钢，但由于推拉式酸洗线结构设计不尽合理，尤其是缺乏喷淋装置，致使该推拉式酸洗线在使用过程中存在以下问题：一是取向硅钢带钢在每个槽内中部才能够泡进酸洗工作液内，两头带钢必须拉起通过骑墙石进入下一酸槽，拉起部分带钢不能够充分浸泡，钢板表面氧化铁皮去除不完全。二是由于取向硅钢的表面氧化铁皮的结构和普通碳素钢板的表面氧化铁皮结构不一样，氧化铁皮和母材结合致密度不一样，所以酸洗后取向硅钢的酸洗效果明显差于普通碳素钢板的表面，机组速度放慢到40米/分钟表面依然有残余氧化铁皮，直接影响取向硅钢成品的达牌号率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，采用喷淋系统和紊流系统相结合的方式对带钢进行酸洗，能够改善钢板表面在酸槽里的表面状态，使钢板表面氧化铁皮得到充分酸洗，酸洗后钢板表面无氧化铁皮，板面光亮，质量稳定，在进行钢板或带钢酸洗时，能够自动的对酸洗过程中的带钢或钢板表面图像进行拍摄，并于预置的标准合格产品的图像进行对比，从而确定酸洗后的产品是否合格，并以此形成相应的调节策略，以调节带钢酸洗装置的工作状态，以便智能化的控制酸洗质量；并且采用智能化的控制系统对酸洗过程及酸洗槽内的酸液流动性进行控制，对酸洗过程及带钢的运行进行同步管理，达到最优化的对带钢进行酸洗。

本发明通过下述技术方案实现：一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，包括带钢酸洗装置及与带钢酸洗装置相连接的控制系统，所述控制系统内设置有FPGA处理器、供电电路、存储电路、控制电路及图像处理电路，所述FPGA处理器分别连接供电电路、存储电路、控制电路及图像处理电路，所述控制电路连接带钢酸洗装置，所述图像处理电路内设置有光洁度检测仪、图像解码电路、图像增强电路、图像消噪电路，所述FPGA处理器连接光洁度检测仪，所述光洁度检测仪依次连接图像解码电路、图像增强电路及图像消噪电路，所述图像消噪电路连接FPGA处理器。

进一步的为更好地实现本发明，能够通过继电器电路自动化的控制输入轧辊装置、输出轧辊装置、喷淋系统、酸液加载器及紊流系统，特别设置有下述结构：所述控制电路内设置有信号调理电路、PLC电路及继电器电路，所述FPGA处理器依次连接信号调理电路、PLC电路及继电器电路，所述继电器电路连接带钢酸洗装置。

进一步的，为更好地实现本发明，能够使带钢在酸洗槽中通过，并通过喷淋系统和紊流系统对带钢的上下表面进行清洗，同时能够根据需要向酸洗槽内增加酸洗液，特别设置有下述结构：所述带钢酸洗装置内设置有酸洗槽、输入轧辊装置、输出轧辊装置、喷淋系统、紊流系统及酸液加载器，所述输入轧辊装置连接酸洗槽，所述酸洗槽连接输出轧辊装置，所述酸洗槽分别连接喷淋系统和紊流系统，所述继电器电路分别连接输入轧辊装置、输出轧辊装置、喷淋系统、酸液加载器及紊流系统。

进一步的为更好地实现本发明，能够自动化控制喷淋系统对带钢的上表面进行酸洗，特别设置有下述结构：所述喷淋系统内设置有喷淋泵和喷淋管道，所述酸洗槽连接喷淋泵，所述喷淋泵连接喷淋管道，所述继电器电路连接喷淋泵。

进一步的为更好地实现本发明，能够自动化的控制紊流系统对带钢的下表面进行酸洗，特别设置有下述结构：所述紊流系统内设置有紊流泵及紊流管道，所述酸洗槽连接紊流泵，所述紊流泵连接紊流管道，所述紊流管道连接酸洗槽，所述继电器电路连接紊流泵。

进一步的为更好地实现本发明，能够给FPGA处理器一个合适的时钟信号，使得FPGA处理器的处理性能得到提高，特别设置有下述结构：还包括时钟电路，所述时钟电路连接FPGA处理器。

进一步的为更好地实现本发明，能够使人和机器有一个方便的交互平台，便于使用者对整个系统进行控制，特别设置有下述结构：还包括人机交互界面，所述人机交互界面连接FPGA处理器。

进一步的为更好地实现本发明，能够分别使用者对整个系统进行控制，特别设置有下述结构：所述人机交互界面采用触摸屏式人机交互界面。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述存储电路包括随机存储器和SD卡，所述FPGA处理器分别连接随机存储器和SD卡。

进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置方式：所述随机存储器采用静态随机存储器或/和动态随机存储器。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明采用喷淋系统和紊流系统相结合的方式对带钢进行酸洗，能够改善钢板表面在酸槽里的表面状态，使钢板表面氧化铁皮得到充分酸洗，酸洗后钢板表面无氧化铁皮，板面光亮，质量稳定，在进行钢板或带钢酸洗时，能够自动的对酸洗过程中的带钢或钢板表面图像进行拍摄，并于预置的标准合格产品的图像进行对比，从而确定酸洗后的产品是否合格，并以此形成相应的调节策略，以调节带钢酸洗装置的工作状态，以便智能化的控制酸洗质量；并且采用智能化的控制系统对酸洗过程及酸洗槽内的酸液流动性进行控制，对酸洗过程及带钢的运行进行同步管理，达到最优化的对带钢进行酸洗。

本发明在进行带钢酸洗时，能够利用喷淋系统对带钢上表面进行清洗，利用紊流系统对带钢下表面进行清洗，使得带钢整个表面得到充分酸洗。

本发明通过视频监测技术对酸洗中的带钢或钢板的表面进行检测，以便实时观测酸洗效果，并根据效果调节带钢酸洗装置的运行状态，以期智能化的进行酸洗处理。

本发明利用fpga技术对整个系统进行控制，使得整个系统的控制精度更高，性能更优良，同时同步控制带钢的运行速度，喷淋系统及紊流系统的冲液力度，使得酸洗中的带钢能够得到充分的酸洗，从而有效保障酸洗质量。

本发明采用触摸屏式人机交互界面，可以使使用者更加方便的对整个系统进行控制。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为本发明所示带钢酸洗装置结构图。

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：

一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，采用喷淋系统和紊流系统相结合的方式对带钢进行酸洗，能够改善钢板表面在酸槽里的表面状态，使钢板表面氧化铁皮得到充分酸洗，酸洗后钢板表面无氧化铁皮，板面光亮，质量稳定，在进行钢板或带钢酸洗时，能够自动的对酸洗过程中的带钢或钢板表面图像进行拍摄，并于预置的标准合格产品的图像进行对比，从而确定酸洗后的产品是否合格，并以此形成相应的调节策略，以调节带钢酸洗装置的工作状态，以便智能化的控制酸洗质量；并且采用智能化的控制系统对酸洗过程及酸洗槽内的酸液流动性进行控制，对酸洗过程及带钢的运行进行同步管理，达到最优化的对带钢进行酸洗，如图1、图2所示，特别设置成下述结构：包括带钢酸洗装置及与带钢酸洗装置相连接的控制系统，所述控制系统内设置有FPGA处理器、供电电路、存储电路、控制电路及图像处理电路，所述FPGA处理器分别连接供电电路、存储电路、控制电路及图像处理电路，所述控制电路连接带钢酸洗装置，所述图像处理电路内设置有光洁度检测仪、图像解码电路、图像增强电路、图像消噪电路，所述FPGA处理器连接光洁度检测仪，所述光洁度检测仪依次连接图像解码电路、图像增强电路及图像消噪电路，所述图像消噪电路连接FPGA处理器。

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，能够通过继电器电路自动化的控制输入轧辊装置、输出轧辊装置、喷淋系统、酸液加载器及紊流系统，如图1、图2所示，特别设置有下述结构：所述控制电路内设置有信号调理电路、PLC电路及继电器电路，所述FPGA处理器依次连接信号调理电路、PLC电路及继电器电路，所述继电器电路连接带钢酸洗装置。

实施例3：

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，能够使带钢在酸洗槽中通过，并通过喷淋系统和紊流系统对带钢的上下表面进行清洗，同时能够根据需要向酸洗槽内增加酸洗液，如图1、图2所示，特别设置有下述结构：所述带钢酸洗装置内设置有酸洗槽、输入轧辊装置、输出轧辊装置、喷淋系统、紊流系统及酸液加载器，所述输入轧辊装置连接酸洗槽，所述酸洗槽连接输出轧辊装置，所述酸洗槽分别连接喷淋系统和紊流系统，所述继电器电路分别连接输入轧辊装置、输出轧辊装置、喷淋系统、酸液加载器及紊流系统。

实施例4：

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，能够自动化控制喷淋系统对带钢的上表面进行酸洗，如图1、图2所示，特别设置有下述结构：所述喷淋系统内设置有喷淋泵和喷淋管道，所述酸洗槽连接喷淋泵，所述喷淋泵连接喷淋管道，所述继电器电路连接喷淋泵。

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，能够自动化的控制紊流系统对带钢的下表面进行酸洗，如图1、图2所示，特别设置有下述结构：所述紊流系统内设置有紊流泵及紊流管道，所述酸洗槽连接紊流泵，所述紊流泵连接紊流管道，所述紊流管道连接酸洗槽，所述继电器电路连接紊流泵。

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，能够给FPGA处理器一个合适的时钟信号，使得FPGA处理器的处理性能得到提高，如图1、图2所示，特别设置有下述结构：还包括时钟电路，所述时钟电路连接FPGA处理器。

实施例7：

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，能够使人和机器有一个方便的交互平台，便于使用者对整个系统进行控制，如图1、图2所示，特别设置有下述结构：还包括人机交互界面，所述人机交互界面连接FPGA处理器。

实施例8：

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，能够分别使用者对整个系统进行控制，特别设置有下述结构：所述人机交互界面采用触摸屏式人机交互界面。

实施例9：

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，采用多存储器进行数据存储及交互处理，可有效提高整个生产系统的性能，增强系统处理的精度和效率，如图1、图2所示，特别采用下述设置方式：所述存储电路包括随机存储器和SD卡，所述FPGA处理器分别连接随机存储器和SD卡。

实施例10：

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：所述随机存储器采用静态随机存储器或/和动态随机存储器。

静态存储器(SRAM)的特点是工作速度快，只要电源不撤除，写入SRAM的信息就不会消失，不需要刷新电路，同时在读出时不破坏原来存放的信息，一经写入可多次读出，但集成度较低，功耗较大，在本发明中作高速缓冲存储器(Cache)使用。DRAM是动态随机存储器(DynamicRandomAccessMemory)，它是利用场效应管的栅极对其衬底间的分布电容来保存信息，以存储电荷的多少，即电容端电压的高低来表示“1”和“0”，在本发明中作为主存储器使用。

在使用时，光洁度检测仪对带钢或钢板的表面进行图像拍摄采集或红外感应采集，而后将所采集的信号通过图像解码电路进行解码而后利用图像增强电路将解码后的图像信号进一步的增强，使得其内在采拍时表现模糊的图片或图像变得清晰，而后输送至图像消噪电路内，图像消噪电路将所含的噪声信号去除，而后传输到FPGA处理器内，在FPGA处理器中与预置的合格酸洗后的带钢或钢板图像信号进行对比，当对比后，两者相同，则带钢酸洗装置依然按照当前的运行状态进行运行，当对比后出现不同时，带钢酸洗装置的运行状态将被调节，直到拍摄对比后的图像一致为止。将光洁度检测仪与FPGA处理器直接连接，可以通过FPGA处理器直接控制光洁度检测仪对运行中的带钢或钢板进行图像采拍，而无需人为手动控制光洁度检测仪进行图像采拍或红外感应采集。

待酸洗的钢板或带钢通过输入轧辊装置经酸洗槽通过后从输出轧辊装置输出，在通过酸洗槽的过程中，控制系统控制输入轧辊装置和输出轧辊装置的运行速率，同时控制喷淋泵向喷淋管道内注入酸洗液，喷淋管道对通过酸洗槽的带钢或钢板的上表面进行酸洗；控制系统同步控制紊流泵，使紊流泵向紊流管道输送酸洗液，紊流管道对从酸洗槽通过的带钢或板材的下表面进行酸洗。

所述控制系统内的FPGA处理器结合随机存储器进行核心控制，形成控制指令后通过信号调理电路、PLC电路处理后控制继电器电路，继电器电路控制连接与其上的输入轧辊装置、输出轧辊装置、喷淋泵、紊流泵及酸液加载器，共同完成对钢板或带钢的酸洗；所述供电电路为FPGA处理器通过一个合适的工作电压，人机交互界面为人与机器进行通信通过交流平台，可对整个系统进行控制或设置相应的控制参数。

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 (10)

1.一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，其特征在于：包括带钢酸洗装置及与带钢酸洗装置相连接的控制系统，所述控制系统内设置有FPGA处理器、供电电路、存储电路、控制电路及图像处理电路，所述FPGA处理器分别连接供电电路、存储电路、控制电路及图像处理电路，所述控制电路连接带钢酸洗装置，所述图像处理电路内设置有光洁度检测仪、图像解码电路、图像增强电路、图像消噪电路，所述FPGA处理器连接光洁度检测仪，所述光洁度检测仪依次连接图像解码电路、图像增强电路及图像消噪电路，所述图像消噪电路连接FPGA处理器。

2.根据权利要求1所述的一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，其特征在于：所述控制电路内设置有信号调理电路、PLC电路及继电器电路，所述FPGA处理器依次连接信号调理电路、PLC电路及继电器电路，所述继电器电路连接带钢酸洗装置。

3.根据权利要求2所述的一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，其特征在于：所述带钢酸洗装置内设置有酸洗槽、输入轧辊装置、输出轧辊装置、喷淋系统、紊流系统及酸液加载器，所述输入轧辊装置连接酸洗槽，所述酸洗槽连接输出轧辊装置，所述酸洗槽分别连接喷淋系统和紊流系统，所述继电器电路分别连接输入轧辊装置、输出轧辊装置、喷淋系统、酸液加载器及紊流系统。

4.根据权利要求3所述的一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，其特征在于：所述喷淋系统内设置有喷淋泵和喷淋管道，所述酸洗槽连接喷淋泵，所述喷淋泵连接喷淋管道，所述继电器电路连接喷淋泵。

5.根据权利要求4所述的一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，其特征在于：所述紊流系统内设置有紊流泵及紊流管道，所述酸洗槽连接紊流泵，所述紊流泵连接紊流管道，所述紊流管道连接酸洗槽，所述继电器电路连接紊流泵。

6.根据权利要求5所述的一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，其特征在于：还包括时钟电路，所述时钟电路连接FPGA处理器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，其特征在于：还包括人机交互界面，所述人机交互界面连接FPGA处理器。

8.根据权利要求7所述的一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，其特征在于：所述人机交互界面采用触摸屏式人机交互界面。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，其特征在于：所述存储电路包括随机存储器和SD卡，所述FPGA处理器分别连接随机存储器和SD卡。

10.根据权利要求9所述的一种能自动化清洗且具有喷淋系统的带钢酸洗系统，其特征在于：所述随机存储器采用静态随机存储器或/和动态随机存储器。