CN113492157A - 用于将滚轧料递送到冷却床的方法和控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例涉及将滚轧料递送到滚轧机中的冷却床。更具体地，本发明的实施例涉及在闭环控制系统中提供反馈，以确保滚轧料在没有异常的情况下递送到冷却床。控制系统接收滚轧料的多个图像并且确定滚轧料中的一个或多个异常。而且，确定一个或多个设定点，以便避免将在未来递送的滚轧料中或随后的滚轧料中的一个或多个异常。向一个或多个致动器提供一个或多个设定点。根据一个或多个设定点而操作一个或多个致动器，并且在没有一个或多个异常的情况下递送随后的滚轧料。
Description
技术领域
本发明大体上涉及用于滚轧机的控制系统。更具体地，本发明涉及检测放置于冷却床上的滚轧料中的异常并且确定对于控制系统的设定点以便避免随后的滚轧料中的异常。
背景技术
典型的滚轧机涉及一系列动态事件，一般涉及牵涉热材料(例如，呈钢坯或钢筋的形式的熔融钢)的工作过程。在滚轧过程期间，针对各种监测及控制机制而考虑多个过程参数(例如，施加于热材料上的应力、热材料上的应变、滚轧温度等等)、滚轧机中的致动器的初始设定点以及热材料的参数。典型地，钢筋递送到冷却床，以经历冷却。一旦钢筋被冷却，就向精加工及检查室提供经冷却的钢筋。在滚轧机中使用输送机来使钢筋以高速移动通过不同过程。大体上，钢筋在从减小钢筋的移动速度的夹送滚轮接收之后使用旋转通道来掉落于冷却床上。尽管夹送滚轮减小速度，但钢筋不均衡地跌落于冷却床上。少数的滚轧机采用人工操作者来使钢筋在冷却床上对准。少数的其它滚轧机使用由马达控制的对准滚轮，以使钢筋在冷却床上对准。常规地使用的对准滚轮将钢筋朝向硬质表面推动，以使钢筋在冷却床上对准。因此，钢筋被损坏，并且无法通过品质测试。而且，对准滚轮可能不可用于使每个钢筋对准，因为在滚轧机中对准滚轮的数量受限。而且，现有的对准滚轮不可以使在很大程度上未对准的钢筋对准。而且，钢筋的常规对准降低生产力，并且冷却床上的未对准的钢筋对在随后的过程期间的钢筋的品质造成影响。而且，钢筋的结构性质在冷却床上建立。如果钢筋未对准(例如，钢筋滚轧于其它钢筋之上)，则这导致结构缺陷。通常，有缺陷的钢筋必须被置换，因而降低车间生产力并且延长停工时间。
因此，需要至少解决确定冷却床上的钢筋的未对准并且使用闭环控制来提供反馈以确保钢筋的对准的上文的问题。
发明内容
在实施例中，本发明涉及用于将滚轧料递送到滚轧机的冷却床的方法和控制系统。滚轧床包括用以将滚轧料(例如，钢筋)递送到冷却床的接收端的一个或多个致动器。控制系统配置成执行方法步骤。控制系统捕获放置于冷却床上的滚轧料的多个图像。在实施例中，可以至少从冷却床的侧向侧(垂直于冷却床的接收端)和横向侧(平行于冷却床的接收端)捕获多个图像。使用多个图像来检测滚轧料中的一个或多个异常(未对准、间隙以及缺失槽)。而且，确定为了避免随后的滚轧料中的一个或多个异常而要求的一个或多个设定点。可以向滚轧机中的一个或多个致动器提供一个或多个设定点。当一个或多个致动器根据一个或多个设定点而操作时，在随后的正被递送到冷却床的滚轧料中避免一个或多个异常。
在实施例中，一个或多个异常包括下者中的至少一个：放置于冷却床上的滚轧料中的未对准；放置于冷却床上的滚轧料中的间隙；以及在放置于冷却床上的滚轧料上缺少槽。
在实施例中，为了检测放置于冷却床上的滚轧料中的未对准，使用滚轧料的多个图像来检测滚轧料的端部部分。而且，在冷却床上生成参考点，并且确定滚轧料的端部部分与冷却床上的参考点的偏移的量。
在实施例中，通过根据一个或多个设定点而操作一个或多个致动器来针对随后的滚轧料而减少未对准。确定与配置成传递滚轧料的一个或多个制动夹送辊和配置成从制动夹送辊接收滚轧料并且将滚轧料递送到冷却床上的一个或多个通道相关的一个或多个过程参数。而且，当滚轧料从一个或多个通道递送到冷却床时，使用多个图像来确定滚轧料的一个或多个参数。此后，基于制动夹送辊和一个或多个通道的一个或多个过程参数的一个或多个参数而确定一个或多个设定点，以便控制随后的滚轧料的递送速度。向一个或多个通道提供一个或多个设定点，以控制将随后的滚轧料递送到冷却床上的递送速度，以便将滚轧料放置成基本上接近参考点。
在实施例中，与制动夹送辊相关的一个或多个过程参数包括由制动夹送辊施加于滚轧料上的压力和传递滚轧料的速度中的至少一个，其中，与一个或多个通道相关的一个或多个过程参数包括下者中的至少一个：滚轧料的递送速度；滚轧料从制动夹送辊进入一个或多个通道中的摩擦因子；一个或多个通道距制动夹送辊的距离；以及一个或多个通道的长度。
在实施例中，滚轧料的一个或多个参数包括下者中的至少一个：冷却床上的滚轧料的长度；滚轧料距冷却床上的参考点的距离；以及放置于冷却床上的滚轧料的质量。
在实施例中，通过使用放置于冷却床上的滚轧料的多个图像来确定滚轧料的异常型式而检测滚轧料之间的间隙。异常型式指示放置于冷却床上的滚轧料之间的间隙。向一个或多个致动器提供第一反馈，其中一个或多个致动器配置成执行一个或多个动作，以消除随后的递送到冷却床的滚轧料之间的间隙。
在实施例中，通过使用放置于冷却床上的滚轧料的多个图像来检测滚轧料的表面而检测滚轧料上的槽的缺少。在实施例中，还检测不均匀的槽(并非根据期望的型式的槽)。而且，针对所检测的表面而确定一个或多个几何结构参数，以标识在滚轧料的表面上不存在槽或不期望的槽型式，其中，向一个或多个致动器提供第二反馈，其中，一个或多个致动器配置成对随后的滚轧料进行开槽。
附图说明
图1图示根据本公开的实施例的用于将滚轧料递送到冷却床的滚轧机的示例性环境；
图2是根据本公开的实施例的用于将滚轧料递送到冷却床的控制系统的简化框图；
图3是根据本公开的实施例的用于将滚轧料递送到冷却床的示例性流程图；
图4是根据本公开的实施例的用于检测放置于冷却床上的滚轧料中的未对准的示例性流程图；
图5是根据本公开的实施例的检测冷却床上的滚轧料的未对准的示例性图示；
图6是根据本公开的实施例的用于确定用于使在冷却床上的滚轧料对准的设定点的示例性流程图；
图7是根据本公开的实施例的根据用于使在冷却床上的滚轧料对准的设定点而操作致动器的示例性图示；
图8是根据本公开的实施例的检测放置于冷却床上的滚轧料中的间隙的图示；以及
图9是根据本公开的实施例的检测放置于冷却床上的滚轧料上的槽的缺少的图示。
具体实施方式
典型地，在常规滚轧机中，存在诸如滚轧料的未对准之类的问题。尤其是，在冷却床上存在滚轧料的未对准。由于未对准的原因，随后的过程可能未有成果地实行。而且，未对准可能直接地对滚轧料的品质造成影响。此外，由于校正未对准的滚轧料而导致生产停工时间累加。未对准可能由于不均衡地/不受控制地将滚轧料递送到冷却床而引起。典型地，使用一个或多个致动器来使滚轧料掉落于冷却床上。常规致动器不使滚轧料掉落，以致于当滚轧料掉落于冷却床上时，滚轧料对准。然而，在滚轧料掉落于冷却床上之后，常规滚轧机使用对准滚轮来使滚轧料对准。
在常规滚轧机中，诸如冷却床上的在滚轧料之间的间隙(起因于滚轧料的弯曲)之类的异常人工地被标识并且从正常滚轧料分离。因此，人工标识消耗大量时间、导致停工时间并且易于造成误差。
常规滚轧机中的另一缺点是诸如在滚轧料上缺少槽之类的异常未被标识或在检查室中人工地被标识(在滚轧料在冷却床中被冷却之后)。因此，车间停工时间增加并且导致对滚轧机的生产力造成影响的材料浪费。
本发明的实施例涉及将滚轧料递送到滚轧机中的冷却床。更具体地，本发明的实施例涉及在闭环控制系统中提供反馈，以确保滚轧料在不存在异常的情况下递送到冷却床。控制系统接收滚轧料的多个图像并且确定滚轧料中的一个或多个异常。而且，确定一个或多个设定点，以便避免将在未来递送的滚轧料或随后的滚轧料中的一个或多个异常。向一个或多个致动器提供一个或多个设定点。根据一个或多个设定点而操作一个或多个致动器，并且在没有一个或多个异常的情况下递送随后的滚轧料。
图1图示用于将滚轧料递送到冷却床的滚轧机的示例性环境。图1示出滚轧机(100)的简化图。然而，滚轧机(100)包括多个过程和分区，图1正图示滚轧机(100)的冷却分区。滚轧机(100)的冷却分区包括一个或多个制动器夹送滚轮(101)、一个或多个旋转通道(102)、通道(102)的开口(103)、输入辊道(104)、滚轧料(105a、…、105n)、冷却床(106)、收集室(107)、一个或多个成像单元(108a、108b)、通信线路(109)以及一个或多个处理单元(110)。尽管图1示出一个制动器夹送辊(101)、一个通道(102)、一个处理单元(110)，但应当对本领域技术人员明显的是，能够在滚轧机(100)中使用更多个这样的构件。在实施例中，滚轧料(105a、…、105n)可以是钢坯、经精加工的产品，诸如钢筋。
制动器夹送滚轮(101)从先前的其它过程(例如，从剪切室或分切滚轮)接收滚轧料(105a、…、105n)。典型地，在滚轧机中的所有过程中，滚轧料以高速移动。因此，制动器夹送滚轮(101)也以快节奏接收滚轧料(105a、…、105n)。制动器夹送滚轮(101)在滚轧料(105a、…、105n)上施加压力，以减小滚轧料(105a、…、105n)的速度。而且，制动夹送滚轮(101)的速度可以减小，以减小滚轧料(105a、…、105n)的速度。而且，向通道(102)提供滚轧料(105a、…、105n)。在一个实施例中，通道旋转，并且通道包括开口(103)用于使滚轧料(105a、…、105n)掉落。通道旋转，以致于滚轧料(105a、…、105n)被接收并且掉落于输入辊道(104)或冷却床(106)上。在一些方面，可能不存在输入辊道(104)，并且滚轧料(105a，…105n)直接地掉落于冷却床(106)上。例如，在低速滚轧机中，由于滚轧料(105a、…、105n)以低速运输而可能不要求制动器夹送滚轮(101)，并且可能也不要求输入辊道(104)。输入辊道(104)的存在和不存在特定于不同的滚轧机(100)，并且不应当被视为限制。典型地，滚轧料(105a、…、105n)根据终端应用而具有不同长度。因此，开口(103)可以具有滚轧料(105a、…、105n)的长度的至少两倍。由于开口(103)的长度长，因而滚轧料(105a、…、105n)并非均衡地掉落于输入辊道(104)上。输入辊道(104)配置成将滚轧料(105a、…、105n)运载到如图1中所示出的冷却床(106)的接收端。冷却床(106)在接收端处接收滚轧料(105a、…、105n)，并且使用诸如水冷却或空气冷却之类的技术来使滚轧料(105a、…、105n)冷却。冷却床(106)可以是具有使滚轧料(105a、…、105n)水平地越过冷却床(106)朝向冷却床(106)的排放端或递送端移动的自动移动的耙型冷却床(106)。在冷却床(106)的排放端处，存在收集室(107)。如图1中所示出的，收集室(107)配置成将滚轧料(105a、…、105n)收集在一起。收集室(107)可以进一步经由输出辊道(未在图1中示出)向随后的过程(检查、切割、包装等等)提供所收集的滚轧料(105a、…、105n)。
在实施例中，一个或多个成像单元(108a、108b)用于捕获滚轧料(105a、…、105n)的多个图像。优选地，在一个实施例中，一个或多个成像单元(108a、108b)捕获放置于冷却床(106)上的滚轧料(105a、…、105n)的多个图像。一个或多个成像单元(108a、108b)可以至少安装于冷却床(106)的侧向端(垂直于冷却床的接收端)和横向端(平行于冷却床的接收端)中。因此，可以从一个或多个透视图捕获滚轧料(105a、…、105n)的多个图像，以检测滚轧料(105a、…、105n)中的一个或多个异常。一个或多个成像单元(108a、108b)可以连接到控制系统(110)。在实施例中，一个或多个成像单元(108a、108b)可以是滚轧机(100)中的现有的控制系统(110)的部分。控制系统(110)可以配置成监测并且控制滚轧机(100)的操作。在本公开中，控制系统(110)可以是分布式控制系统(DCS)或监督控制及数据采集(SCADA)系统的部分。DCS或SCADA可以配置成监测滚轧机(100)的各种参数并且控制滚轧机(100)中的一个或多个致动器。在实施例中，控制系统(110)可以经由通信线路(109)与一个或多个致动器通信。
控制系统(110)配置成捕获滚轧料(例如，105c)的多个图像并且确定放置于冷却床(106)上的滚轧料(105c)中的一个或多个异常。控制系统(110)可以使用图像处理技术来检测一个或多个异常。而且，控制系统(110)确定为了避免随后的滚轧料(例如，105a)中的一个或多个异常而要求的一个或多个设定点。向一个或多个致动器(例如，制动器夹送滚轮(101)和通道(102))提供所确定的一个或多个设定点。一个或多个致动器根据一个或多个设定点而操作，以避免随后的滚轧料(例如，105c)中的一个或多个异常。
图2是用于将滚轧料(105a、…、105n)递送到冷却床(106)的控制系统(110)的简化框图。控制系统(110)包括存储器(202)、通信模块(203)以及一个或多个处理器(201a、…、201n)。一个或多个处理器(201a、…、201n)配置成执行图3、图4和图6的各种步骤。存储器(202)配置成存储处理器可执行指令。通信模块(203)配置成建立一个或多个处理器(201a、…、201n)与存储器(202)之间的通信。而且，通信模块(203)配置成建立与诸如一个或多个成像单元(108a、108b)和一个或多个致动器(制动器夹送滚轮(101)和通道(102))之类的外部装置的通信。
图3是用于将滚轧料(105a、…、105n)递送到冷却床(106)的示例性流程图。
在步骤(301)，控制系统(110)捕获滚轧料(105a、…、105n)的多个图像。在实施例中，滚轧料(105a、…、105n)可以放置于如图1中所示出的滚轧机(100)中的冷却床(106)上。多个图像可以由一个或多个成像单元(108a、108b)捕获。在实施例中，控制系统(110)接收多个图像并且预处理多个图像。预处理多个图像包括但不限于去噪、缩放、对比增强、图像复原、彩色图像处理、子波及多分辨率处理、图像压缩、形态处理、调整大小、分割等等。
在步骤(302)，控制系统(110)检测滚轧料(105a、…、105n)中的一个或多个异常。在实施例中，一个或多个异常可以包括但不限于冷却床(106)上的滚轧料(105a、…、105n)的未对准、滚轧料(105a、…、105n)之间的间隙(起因于滚轧料(105a、…、105n)的弯曲)以及滚轧料(105a、…、105n)上的槽的缺少。
在步骤(303)，控制系统(110)确定将向一个或多个致动器提供一个或多个设定点。一个或多个设定点是用以形成闭环控制操作的对一个或多个致动器的反馈。确定一个或多个设定点，以确保随后的滚轧料(例如，105a)没有一个或多个异常。本发明公开了如下的监测及反馈机制：其中，监测第一组滚轧料(例如，105c)，并且确定一个或多个异常。而且，基于该监测而确定一个或多个设定点，并且提供一个或多个设定点，以确保在下一组滚轧料(例如，105a)中不存在一个或多个异常。
图4是用于检测放置于冷却床(106)上的滚轧料中的未对准的示例性流程图。通过参考图5来描述方法(400)。图5是检测冷却床(106)上的滚轧料(105a、…、105n)的未对准的示例性图示。
在步骤(401)，控制系统(110)检测滚轧料(105a、…、105n)的端部部分。参考图5，滚轧料(105a、105b、105c和105d)放置于冷却床(106)上。一个或多个成像单元(108a、108b)捕获滚轧料(105a、105b、105c和105d)的多个图像。控制系统(110)使用滚轧料(105a、105b、105c和105d)的多个图像并且检测滚轧料(105a、105b、105c和105d)的端部部分。在实施例中，常规图像处理技术可以用于检测滚轧料(105a、105b、105c和105d)的端部部分。在实施例中，滚轧料(105a、105b、105c和105d)的端部部分可以是滚轧料(105a、105b、105c和105d)的任一端部。在实施例中，多个图像用于确定滚轧料(105a、105b、105c和105d)的端部部分。在一个实施例中，一个图像可以足以确定滚轧料(105a、…、105n)的端部部分。滚轧料(105a、105b、105c和105d)的端部部分对于确定滚轧料(105a、105b、105c和105d)掉落于冷却床(106)上所位于的位置有用。滚轧料(105a、105b、105c和105d)可以掉落得非常接近冷却床(106)的端部，这是不理想的，因为滚轧料(105a、105b、105c和105d)可能在它们碰撞冷却床(106)的端部时被损坏。
返回参考图4，在步骤(402)，控制系统(110)生成冷却床(106)上的参考点。控制系统(110)生成冷却床(106)上的远离冷却床(106)的端部的参考点。生成该参考点，以检测冷却床(106)上的滚轧料(105a、105b、105c和105d)的未对准。该参考点可以是单个点或形成参考线的一系列点(参考点和参考线在本发明中可互换地使用)。再次参考示出参考点或线(501)的图5。如所示出的，参考线(501)能够具有距冷却床(106)的端部的一定距离。参考线(501)是冷却床(106)上的假想点或位置，该假想点或位置用于使滚轧料(105a、105b、105c和105d)相对于冷却床(106)上的该位置对准。例如，参考线(501)可以距冷却床(106)的端部至少5米。在实施例中，可以确定参考线(501)的距离，以致于当滚轧料(105a、105b、105c和105d)在冷却床(106)上基本上接近参考线(501)地掉落时，滚轧料(105a、105b、105c和105d)并非接近冷却床(106)的端部。可以使滚轧料(105a、105b、105c和105d)对准，以致于滚轧料(105a、105b、105c和105d)的端部部分与参考线(501)匹配，或端部部分处于距参考线(501)的特定距离。
返回参考图4，在步骤(403)，控制系统(110)确定滚轧料(105a、105b、105c和105d)的端部部分与参考线(501)的偏移的量。如图5中所看到的，通过运算滚轧料(105a、105b、105c和105d)的端部部分距参考线(501)的距离来确定该偏移。如所示出的，d1表示滚轧料(105a)与参考线(501)的偏移，d2表示滚轧料(105b)与参考线(501)的偏移，d3表示滚轧料(105c)与参考线(501)的偏移，并且d4表示滚轧料(105d)与参考线(501)的偏移。考虑到在示例中滚轧料(105a、105b、105c和105d)是钢筋，每个钢筋(105a、105b、105c和105d)可能掉落在冷却床(106)上的不同位置处。因此，运算每个钢筋(105a、105b、105c和105d)的端部部分距参考线(501)的距离，以确定钢筋(105a、105b、105c和105d)之间的未对准。如图5中所看到的，钢筋(105a、105b、105c和105d)处于距参考线(501)的不同距离。在实施例中，Hough变换可以用于确定钢筋(105a、105b、105c和105d)的未对准。冷却床(106)可以划分成多个部段(未示出)。一旦确定未对准，就可以标识多个部段之间的与每个钢筋(105a、105b、105c和105d)对应的部段。对于每个钢筋(105a、105b、105c和105d)的所标识的部段用于确定钢筋(105a、105b、105c和105d)在冷却床(106)上的掉落位置。一旦确定未对准并且标识部段，就可以向滚轧机(100)中的操作者提供指示或通知。在实施例中，对准滚轮(未示出)可以用于使钢筋(105a、105b、105c和105d)相对于参考线(501)对准。
图6是用于确定用于使冷却床(106)上的滚轧料(105a、…、105n)对准的设定点的示例性流程图。通过参考图7来描述方法(600)。图7是根据用于使冷却床(106)上的滚轧料对准的设定点而操作一个或多个致动器的示例性图示。滚轧料(105a、…、105n)的未对准可能起因于滚轧料(105a、…、105n)不均衡地跌落或掉落于冷却床(106)上。使用通道(102)来使滚轧料(105a、…、105n)掉落于冷却床(106)上。通道(102)从制动夹送滚轮(101)接收滚轧料(105a、…、105n)。因此，将制动夹送滚轮(101)和通道(102)操作成使得滚轧料(105a、…、105n)掉落于冷却床(106)上，以致于滚轧料(105a、…、105n)基本上接近参考线(501)，由此使滚轧料(105a、…、105n)对准。
在步骤(601)，控制系统(110)确定制动夹送滚轮(101)和通道(102)的多个过程参数。与制动夹送滚轮(101)相关的一个或多个过程参数包括由制动夹送滚轮(101)施加于滚轧料(105a、…、105n)上的压力和传递滚轧料(105a、…、105n)的速度中的至少一个。与通道(102)相关的一个或多个过程参数包括滚轧料(105a、…、105n)的递送速度、滚轧料(105a、…、105n)从制动夹送滚轮(101)进入通道(102)中的摩擦因子、通道(102)距制动夹送滚轮(101)的距离以及通道(102)的长度中的至少一个。能够从DCS或SCADA获得制动夹送滚轮(101)和通道(102)的多个参数。当滚轧料(105a、…、105n)掉落于冷却床(106)上时，获得制动夹送滚轮(101)和通道(102)的多个参数，以确定制动夹送滚轮(101)和通道(102)的多个参数之间的哪个参数对滚轧料(105a、…、105n)在冷却床(106)上的掉落造成影响。
在步骤(602)，控制系统(110)确定当滚轧料(105a、…、105n)递送到冷却床(106)时滚轧料(105a、…、105n)的一个或多个参数。滚轧料(105a、…、105n)的一个或多个参数包括滚轧料(105a、…、105n)在冷却床(106)上的长度、滚轧料(105a、…、105n)距冷却床(106)上的参考点(501)的距离以及滚轧料(105a、…、105n)的质量中的至少一个。
在步骤(603)，控制系统(110)确定一个或多个设定点，以便控制将随后的滚轧料(105a、…、105n)递送到冷却床(106)的递送速度。参考图7，在递送滚轧料(105a、105b、105c、105d)之后，随后的滚轧料(105e、105f、105g、105h)递送到冷却床(106)。如图7中所示出的，在滚轧料(105a、105b、105c、105d)上确定未对准，并且确定一个或多个设定点，以控制随后的滚轧料(105e、105f、105g、105h)的递送速度。确定一个或多个设定点，以计算要由制动夹送滚轮(101)施加以均匀地释放滚轧料(105a、…、105n)或使滚轧料(105a、…、105n)均匀地掉落于冷却床(106)上的制动的量。滚轧料(105a、…、105n)从制动夹送滚轮(101)释放所处于的速度使用以下方程来确定：
Lsliding = Lc + Dbpr-c-(Lrs + Dalign) (1)
FreeDecFact = func (Lrs) (2)
Sbrk = sqrt ( 2 * Lsliding * FreeDecFact) (3)
其中，
Lsliding-在从制动夹送滚轮(101)接收之后在通道(102)中滚轧料(105a、…、105n)的自由滑动长度；
Lc-通道(102)的长度；
Dbpr-c-制动夹送滚轮(101)与通道(102)之间的距离；
Lrs-滚轧料(105a、…、105n)的长度；
Dalign-滚轧料(105a、…、105n)距参考线(501)的距离；
FreeDecFact-对于滚轧料(105a、…、105n)自由滑动到通道(102)中的摩擦因子；以及
Sbrk-滚轧料(105a、…、105n)从制动夹送滚轮(101)释放所处于的速度。
从方程(1)确定Lsliding，以理解在由制动夹送滚轮(101)释放时滚轧料(105a、…、105n)将滑动到通道(102)中多少。Lsliding的值取决于滚轧料(105a、…、105n)的长度、制动夹送滚轮(101)与通道(102)之间的距离、通道(102)的长度以及滚轧料(105a、…、105n)之间的距离。仍然参考图7，当滚轧料(105a、105b、105c105d)掉落于冷却床(106)上时，获得上文的参数。
从方程(2)确定FreeDecFact。FreeDecFact是Lrs的函数。随着Lrs增大，由于摩擦表面增大，因而FreeDecFact也可以增大。随着FreeDecFact增大，Lsliding可以减小。
从方程(3)确定Sbrk。Sbrk是Lsliding和FreeDecFact的函数。使用方程(3)来确定滚轧料(105a、…、105n)从制动夹送滚轮(101)释放所处于的速度。因此，随后的滚轧料(105e、105f、105g、105h)均匀地掉落于冷却床(106)上。在图7中，在监测滚轧料(105a、105b、105c、105d)之后，向制动夹送滚轮(101)提供Sbrk。当制动夹送滚轮(101)被操作以释放随后的滚轧料(105e、105f、105g、105h)时，随后的滚轧料(105e、105f、105g、105h)均匀地掉落于冷却床(106)上。在图7中，确定Sbrk，以致于随后的滚轧料(105e、105f、105g、105h)在冷却床(106)上掉落于距参考线(501)的距离(d)处。在实施例中，距离(d)可以小于阈值(dth)。如所看到的，随后的滚轧料(105e、105f、105g、105h)均匀地布置，并且随后的滚轧料(105e、105f、105g、105h)的端部部分相对于参考线(501)对准。因此，不像常规方法，随后的滚轧料(105e、105f、105g、105h)在对准时不被损坏。而且，Sbrk能够基于滚轧料(105a、…、105n)的不同外形(或特征，即profile)而确定。例如，Sbrk基于滚轧料(105a、…、105n)的不同质量而变化。能够从滚轧料(105a、…、105n)的长度估计滚轧料(105a、…、105n)的质量。因此，对于具有不同质量的滚轧料(105a、…、105n)，Sbrk可能变化。
图8是检测放置于冷却床(106)上的滚轧料(105a、…、105n)之间的间隙的图示。在实施例中，滚轧料(105a、…、105n)之间的间隙可能由于滚轧料(105a、…、105n)的弯曲而引起。在钢筋(105a、…、105n)的情况下，当钢筋(105a、…、105n)未适当地放置于冷却床(106)上时，发生弯曲。例如，当钢筋(105a、…、105n)(其处于高温)在冷却床(106)上放置成彼此接近时，由于钢筋(105a、…、105n)之间的接触的原因，可能在钢筋(105a、…、105n)中发生弯曲。典型地，钢筋(105a、…、105n)中的弯曲由操作者检测，操作者使弯曲钢筋(例如，105e)与其它钢筋(105a、105b、105c、105d、105f、105g)隔离。然而很多时候，操作者可能无法标识弯曲钢筋(105e)，并且这种弯曲钢筋(105e)会被递送给顾客。本发明使用图像处理技术来通过标识放置于冷却床(106)上的钢筋(105a、…、105g)中的间隙而标识弯曲钢筋(105e)。控制系统(110)使用多个图像来确定钢筋(105a、…、105g)的异常型式(801)。在实施例中，正常型式或预期型式可以供给到控制系统(110)，从而指示钢筋(105a、…、105g)的正确形状。例如，多个图像中的矩形型式可以指示钢筋(105a、…、105g)正具有正确形状。异常型式(801)指示钢筋(105a、…、105g)中的间隙。通过将在多个图像中标识的型式与正常型式比较来确定异常型式(801)。当该型式与正常型式相差阈值时，该型式被确定为异常型式(801)。在实施例中，轮廓分割可以用于确定异常型式(801)。例如，钢筋(105e)的形状可以通过追踪钢筋(105e)的表面或边缘来确定。该表面或边缘通过联结多个图像中的像素来追踪。当所追踪的曲线不匹配参考曲线(正常型式)时，这种曲线指示异常钢筋(105e)。而且，与具有异常型式(801)的钢筋(105e)对应的冷却床(106)的部段被标识。而且，提供通知以指示冷却床上的弯曲钢筋(105e)。操作者可以基于钢筋(105e)的弯曲量而调整一个或多个致动器的过程变量。在实施例中，控制系统(110)可以根据钢筋(105e)中的弯曲量而生成一个或多个设定点。向一个或多个致动器提供一个或多个设定点，以致于随后的钢筋没有弯曲部。例如，钢筋(105e)的温度在钢筋(105e)上形成弯曲部方面起主要作用。越过钢筋(105e)的长度的不均匀温度可能引起越过钢筋(105e)的长度的弯曲。当钢筋(105e)跌落于冷却床(106)上时，间隙在钢筋(105e)与相邻的钢筋(105d)之间不同。对于不均匀温度的原因可能源于能够为钢筋(105e)的强制冷却负责的控制系统出故障或起因于材料组成的劣化或在钢坯从预热炉排放到滚轧机(100)时的不适当的温度分布。滚轧机(100)中的操作者可以确定钢筋(105e)中的弯曲的原因并且采取适当措施来生成一个或多个设定点。例如，可以将炉温度调整成使得在滚轧机(100)处在正确温度下接收钢坯。
图9是检测放置于冷却床(106)上的滚轧料(105a、105b、105c、105d)上的槽的缺少的图示。钢筋(105a、105b、105c、105d)上的槽或肋对于增强混凝土结构中的锚固以将结构保持就位并且避免混凝土材料从钢筋(105a、105b、105c、105d)滑移是必不可少的。肋或槽的设计由于与混凝土结合的强度而确保结构。然而，通常，在少数的钢筋(105b、105c)中不存在肋或槽。人工地标识这样的钢筋(105c)，并且检查滚轧机(901a、…、901n)以确定故障。这降低生产力并且增加停工时间。本发明检测钢筋(105a、105b、105c、105d)上的槽的缺少和/或槽的不均匀性。而且，本发明针对用以对钢筋(105a、105b、105c、105d)进行开槽的开槽机而确定一个或多个设定点。
控制系统(110)使用多个图像来检测钢筋(105a、105b、105c、105d)的表面。而且，控制系统(110)针对所检测的表面而确定一个或多个几何结构参数，以标识在钢筋(105a、105b、105c、105d)的表面上钢筋(105a、105b、105c、105d)的表面上不存在槽和/或不均匀的槽。例如，多个图像中的像素强度可以用于确定几何结构参数。如图9中所看到的，钢筋(105b、105c)可以具有与其它钢筋(例如，105d)比较而不同的像素强度。像素强度的改变可以指示几何参数的改变(缺少槽)。因此，可以向操作者通知这样的钢筋(105b、105c)缺少槽或具有不均匀的槽。在实施例中，向操作者通知缺少槽或不均匀的槽，并且能够执行及时检查。因而，随后的滚轧料可能没有诸如不均匀的槽和/或缺少槽之类的异常。
在实施例中，本发明提供闭环反馈，以确保在滚轧料(105a、…、105n)中避免一个或多个异常。因此，缩短大量停工时间并且提高生产力。而且，确保滚轧料(105a、…、105n)的高品质。
Claims (14)
1.一种将滚轧料递送到滚轧机中的冷却床的方法，其中，所述滚轧料使用所述滚轧机中的一个或多个致动器来递送到所述冷却床，其中，所述滚轧料掉落于所述冷却床的接收器端上，其中，所述方法由控制系统执行，所述方法包括：
捕获放置于所述冷却床上的所述滚轧料的多个图像；
使用所述滚轧料的多个图像来检测所述滚轧料中的一个或多个异常；以及
基于所述滚轧料的一个或多个参数而确定为了避免随后的滚轧料中的一个或多个异常而要求的一个或多个设定点；
其中，向所述一个或多个致动器提供所述一个或多个设定点，其中，所述一个或多个致动器配置成将所述随后的滚轧料递送到所述冷却床，从而避免所述一个或多个异常。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个异常包括下者中的至少一个：放置于所述冷却床上的所述滚轧料中的未对准；放置于所述冷却床上的所述滚轧料之间的间隙；以及在放置于所述冷却床上的所述滚轧料上缺少槽。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检测放置于所述冷却床上的所述滚轧料中的未对准包括：
从所述滚轧料的多个图像检测所述滚轧料的端部部分；
生成所述冷却床上的参考点；以及
确定所述滚轧料的端部部分与所述冷却床上的参考点的偏移的量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
确定与配置成传递所述滚轧料的一个或多个制动夹送滚轮和配置成从所述制动夹送滚轮接收所述滚轧料并且将所述滚轧料递送到所述冷却床上的一个或多个通道相关的一个或多个过程参数；
使用所述一个或多个图像来确定当所述滚轧料从所述一个或多个通道递送到所述冷却床时所述滚轧料的一个或多个参数；
基于所述滚轧料的一个或多个参数、制动夹送滚轮和所述一个或多个通道的一个或多个过程参数而确定所述一个或多个设定点，以便控制所述冷却床上的随后的滚轧料的递送速度，其中，向所述一个或多个通道提供第一设定点，以控制将所述随后的滚轧料递送到所述冷却床上的递送速度，以便将所述滚轧料放置成基本上接近所述参考点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，与所述制动夹送滚轮相关的一个或多个过程参数包括由所述制动夹送滚轮施加于所述滚轧料上的压力和传递所述滚轧料的速度中的至少一个，其中，与所述一个或多个通道相关的一个或多个过程参数包括下者中的至少一个：所述滚轧料的递送速度、从所述制动夹送滚轮进入所述一个或多个通道中的滚轧料的摩擦因子；所述一个或多个通道距所述制动夹送滚轮的距离；以及所述一个或多个通道的长度。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述滚轧料的一个或多个参数包括下者中的至少一个：所述冷却床上的所述滚轧料的长度；所述滚轧料距所述冷却床上的参考点的距离；以及放置于所述冷却床上的滚轧料的质量。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检测间隙包括：
使用放置于所述冷却床上的所述滚轧料的多个图像来确定所述滚轧料的异常型式，其中，所述异常型式指示放置于所述冷却床上的滚轧料之间的间隙，其中，向所述一个或多个致动器提供第一反馈，其中，所述一个或多个致动器配置成执行一个或多个动作，以消除随后的递送到所述冷却床的滚轧料中的间隙。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检测所述滚轧料上的槽的缺少包括：
使用放置于所述冷却床上的所述滚轧料的多个图像来检测所述滚轧料的表面；
并且针对所检测的表面而确定一个或多个几何结构参数，以标识在所述滚轧料的表面上不存在槽，其中，向所述一个或多个致动器提供第二反馈，其中，所述一个或多个致动器配置成对所述随后的滚轧料进行开槽。
9.一种用于将滚轧料递送到滚轧机中的冷却床的控制系统，其中，所述滚轧机包括用于将所述滚轧料递送到所述冷却床的一个或多个致动器，用于捕获所述滚轧料的图像的一个或多个成像单元、用于接收由所述一个或多个致动器递送的滚轧料的冷却床的接收器端，其中，所述控制系统包括：
一个或多个处理器，其配置成：
接收放置于所述冷却床上的所述滚轧料的多个图像；
使用所述滚轧料的多个图像来检测所述滚轧料中的一个或多个异常；以及
基于所述一个或多个参数而确定为了避免随后的滚轧料中的一个或多个异常而要求的一个或多个设定点；
其中，所述处理器向所述一个或多个致动器提供所述一个或多个设定点，其中，所述一个或多个致动器配置成将所述随后的滚轧料递送到所述冷却床，从而避免所述一个或多个异常。
10.根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，所述一个或多个处理器配置成检测异常，所述异常包括下者中的至少一个：放置于所述冷却床上的所述滚轧料中的未对准；放置于所述冷却床上的滚轧料之间的间隙；以及在放置于所述冷却床上的滚轧料上缺少槽。
11.根据权利要求9或10所述的控制系统，其特征在于，所述一个或多个处理器检测放置于所述冷却床上的所述滚轧料中的未对准，其中，所述一个或多个处理器配置成：
从所述滚轧料的多个图像检测所述滚轧料的端部部分；
生成所述冷却床上的参考点；以及
确定所述滚轧料的端部部分与所述冷却床上的参考点的偏移的量。
12.根据权利要求11所述的控制系统，其特征在于，所述一个或多个处理器进一步配置成：
确定与配置成传递所述滚轧料的一个或多个制动夹送滚轮和配置成从所述制动夹送滚轮接收所述滚轧料并且将所述滚轧料递送到所述冷却床上的一个或多个通道相关的一个或多个过程参数；
使用所述一个或多个图像来确定当所述滚轧料从所述一个或多个通道递送到所述冷却床时所述滚轧料的一个或多个参数；
基于所述滚轧料的一个或多个参数、制动夹送滚轮和所述一个或多个通道的一个或多个过程参数而确定所述一个或多个设定点，以便控制所述冷却床上的随后的滚轧料的递送速度，其中，向所述一个或多个通道提供第一设定点，以控制将所述随后的滚轧料递送到所述冷却床上的递送速度，以便将所述滚轧料放置成基本上接近所述参考点。
13.根据权利要求9或10所述的控制系统，其特征在于，所述一个或多个处理器配置成检测间隙，其中，所述一个或多个处理器配置成：
使用放置于所述冷却床上的所述滚轧料的多个图像来确定所述滚轧料的异常型式，其中，所述异常型式指示放置于所述冷却床上的所述滚轧料之间的间隙，其中，向所述一个或多个致动器提供第一反馈，其中，所述一个或多个致动器配置成执行一个或多个动作，以消除随后的递送到所述冷却床的滚轧料中的间隙。
14.根据权利要求9或10所述的控制系统，其特征在于，所述一个或多个处理器配置成检测所述滚轧料上的槽的缺少，其中，所述一个或多个处理器配置成：
使用放置于所述冷却床上的所述滚轧料的多个图像来检测所述滚轧料的表面；
并且
针对所检测的表面而确定一个或多个几何结构参数，以标识在所述滚轧料的表面上不存在槽，其中，向所述一个或多个致动器提供第二反馈，其中，所述一个或多个致动器配置成对所述随后的滚轧料进行开槽。
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