【摘 要】
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水平连铸机是呈水平状态的连续铸铁设备,其生产的关键技术是拉坯参数（拉坯速度、拉坯时间与停歇时间）设置,拉坯参数主要取决于铸造参数（铸坯温度、棒径以及冷却水流量）的状态,其中铸坯温度由于对拉坯参数设置影响较大需实现实时测量。拉坯参数设置不合理会影响铸坯产品质量甚至导致铸坯拉漏、拉断等生产事故出现,现阶段铸铁型材生产企业存在着铸坯温度与拉坯参数依靠人工经验进行判断、调整和生产数据依靠人工记录的问题,这
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水平连铸机是呈水平状态的连续铸铁设备,其生产的关键技术是拉坯参数（拉坯速度、拉坯时间与停歇时间）设置,拉坯参数主要取决于铸造参数（铸坯温度、棒径以及冷却水流量）的状态,其中铸坯温度由于对拉坯参数设置影响较大需实现实时测量。拉坯参数设置不合理会影响铸坯产品质量甚至导致铸坯拉漏、拉断等生产事故出现,现阶段铸铁型材生产企业存在着铸坯温度与拉坯参数依靠人工经验进行判断、调整和生产数据依靠人工记录的问题,这种生产方式非常影响生产质量与效率。为了解决上述问题,本文以邯郸某厂连铸生产线控制系统为研究背景,对现有生产线进行智能化升级,提高生产自动化水平。具体研究工作内容如下:1.本文采用彩色CCD相机与比色测温法相结合设计了一套铸坯温度测量系统。搭建了以中性衰减片、镜头、CCD相机为主的硬件平台;在系统软件方面设计了铸坯测温界面,并针对现场多水雾的噪声环境通过使用双边滤波算法进行去噪处理,提高了测温准确性;最后在现场使用辐射感温器对测温系统相机的R、G两通道值比值进行标定,建立了温度测量模型。2.本文针对拉坯工艺参数与铸造工艺参数之间具有非线性,无具体函数表达关系的问题,总结以往的生产经验数据作为样本数据进行BP神经网络自学习,并通过粒子群算法对BP网络的初始权值与阈值进行寻优,以解决BP网络易陷入局部最优解的问题。在Matlab软件中建立仿真模型,得到了拉坯工艺参数与铸造工艺参数之间的复杂关系。3.本文通过以4G网络传输生产数据为基础,设计了一套多生产线的连铸生产远程监控系统,包括移动手机端远程监控界面与基于WinCC的PC端远程监控界面两路生产监控方式。每条生产线主控制器与4G工业DTU模块通过RS485线进行通信,实现了生产数据从现场传输至云端服务器、再到远端监控设备显示的功能。在现场对测温系统、监控系统以及拉坯参数自适应调整方法进行验证,结果表明CCD铸坯测温系统测温效果良好,实现了 800-1000℃铸坯表面温度范围的测量,达到测温绝对误差小于1.6%的良好结果;拉坯参数自适应调整准确、及时,通过与其他生产线比较,铸坯质量与产量有明显提升;企业管理层在远程通过移动手机与PC两路监控界面实现了多条连铸生产线生产“可视化”。
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