一种铸造工艺时间数据解析方法及其应用的监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种铸造工艺时间数据解析方法及其应用的监控系统。本发明专利技术公开了天车领域内的一种铸造工艺时间数据解析方法，包括以下步骤：1）通过安装在浇包上称重传感器按一定时间间隔测定浇包称重数据，并将其存入第一数组中；2）计算第一数组中相邻两数组节点重量数据差值，并将该差值与设定值进行比较，记录结果，并将该结果按时间顺序存入第二数组中；3）按照顺序对第二数组中连续x个结果进行两种条件判断，将第一种判断结果存入第三数组中，将第二种判断结果存入第四数组中；4）根据第三数组和第四数组结果判断浇包工作开始时间和结束时间，本发明专利技术根据重量变化趋势求出出铁时间、浇注时间及转运时间，为出铁与浇注过程等类似天车应用的数字化改造，可用于天车控制中。

An analytical method of time data for casting process and the monitoring system for its application

The invention discloses a time data analysis method for casting process and a monitoring system for its application. The invention discloses a casting time data analytic method in the field of crane, which comprises the following steps: 1) by installing in ladle on the weighing sensor at a certain time interval determination of ladle weighing data, and stored in the first array; 2) of two adjacent array node weight data calculating the difference between the first array. And the difference with the set value, record the results, and the results according to the time sequence in the second array; 3) to judge the two conditions in accordance with the order on the second array in a row x results, the first judgment result stored in third array, second judgment result in fourth in the array; 4) according to the third array and fourth array results to determine the ladle work start time and end time, according to the weight change trend for tapping time and pouring time and transportation time It can be used in the control of the sky car for the digital transformation of the similar natural vehicle applications such as iron and pouring.

【技术实现步骤摘要】
一种铸造工艺时间数据解析方法及其应用的监控系统
本专利技术涉及一种天车，特别涉及一种天车监控系统。
技术介绍
天车作为传统铸造企业经典的转运设备，其控制柜往往位于天车之上，工况数据（如电压、电流、频率、功率、功率因数、能耗、温度、载荷等）因不便于采集或处理，在状态诊断、故障预测、健康评价、预测评估等数据信息利用方面相对空白。另一方面，在铸造工厂，铁水熔炼质量合格后，一般采用浇包承接铁水，经扒渣后再将浇包从炉前转运至浇箱工位进行测温、浇注。在有球化、蠕化、孕育处理等工艺需求时，浇包往往还需在对应的设备间转移。在浇注时，传统铸造企业的浇包一般采用手动摇包或电动摇包方式，将浇包内的铁水浇注至砂箱的水口盆处。在此过程中，数字化方面需重点关注的工艺与质量数据为出铁重量、出铁持续时间、转运时间、浇注重量、出铁时间等，如出铁过少导致浇不足产生废件、出铁过多剩余铁水只能倾倒至坩埚而产生浪费、出铁随流孕育时间要求占出铁持续时间的70%左右、转运时间过长导致性能衰退或浇注温度不合、浇注重量用来统计铸件重量占出铁量的比例、出铁持续时间过长导致性能衰退或浇注温度不合等。但传统铸造企业因数字化、网络化、智能化基础条件相对较弱，其常规转运设备往往为天车，称重使用天车称或吊钩称，带LED屏显示当前实时重量，其重量数据一般没有传输至地面。上述工艺与质量参数的获取往往依靠人工记忆及掐表计时，加之炉前及浇注高温、多尘、劳动繁重、人手不足，因人为失误导致铸件质量缺陷、信息反馈不及时或缺漏等问题时有发生。或因个别操作人员责任心不强，反馈数据不真实，以致误导后续质量分析，质量追溯也无从依据。针对上述应用场景，尤其是利用重量求时间方面的应用，暂未查到出铁和浇注称重系统相关专利。现有的相近技术主要有以下几种：芜湖新兴铸管有限责任公司专利技术专利“一种铁水在线称量系统”,申请号为201310513083.X，“应用于高炉出铁过程，所述铁水采用铁水罐车装载，所述的铁水罐车在钢轨上运行，所述的钢轨上设置一体式称重单元。采用上述技术方案，通过计算机系统，实现人工工作程序化，解决铁水成品发运量大、计量管理人员管理不方便的问题，提高生产管理的自动化水平；实现了出铁过程中的铁水在线自动称量，既获得了过程数据，又保证了摆动溜槽的合理摆动；既减轻了工人劳动强度，又保证了铁水出铁的重量命准率”。该专利的称重设置在钢轨上，相关出铁重量数据提取到计算机中处理，没有涉及浇注过程的信息，出铁时间信息的获取方法没有给出。安庆帝伯格茨缸套有限公司专利技术专利“一种铁水称重浇注装置”,申请号为201520543772.X，“提供一种铁水称重浇注装置，包括底座、支撑架、浇包、称重传感器和显示屏，所述底座与所述支撑架之间通过所述称重传感器连接，所述浇包与所述支撑架的上端转动连接，所述显示屏与所述称重传感器电连接。采用本专利技术称重装置的称重法使铁水重量的控制精度有了较大的提高”。该专利的称重设置在底座与所述支撑架之间，相关浇注重量数据在显示屏上显示，没有涉及出铁过程的信息，出铁时间信息的获取方法没有给出。山西省高平市泫氏铸业有限公司专利技术专利“浇注称重装置”,申请号为201120039876.9,”主要用于离心铸造过程的金属液定量，它包括具有驱动装置的车体，其特征是车体上设有称重传感器，称重传感器连接显示器。本专利技术结构简单，使用方便，可以对生产过程中需求金属液量进行精确地控制，其可控性更强。外接大屏幕显示金属液重量值，操作人员可以在倾倒金属液同时读出金属液重量，而进行严格控制金属液量的多少”。该专利的称重设置在地面的驱动车体上，相关浇注重量数据在显示屏上显示，没有涉及出铁过程的信息，出铁时间信息的获取方法没有给出。宁夏共享模具有限公司专利技术专利“梁式全自动浇注机”,申请号为201610784271.X,”提供了一种梁式全自动浇注机，包括支架；可移动地设置在支架上的大车机构；可移动地设置在大车机构的横梁上的小车机构；顶部设置在小车机构上的升降系统；设置在升降系统的底部的回转机构；设置在回转机构的上的称重机构；设置在称重机构上的倾转机构；设置在倾转机构上的包架；以及被倾转机构驱动可相对于包架枢转的倾转架；其中，倾转机构的机架上设置有随流孕育装置、测温系统和视频系统。本专利技术的目的在于提供一种能够定点、定量、定速的高质量浇铸的梁式全自动浇注机”。该专利的称重设置在梁式全自动浇注机的天车回转机构上，进行铁水包内的铁水重量的称量，相关数据处理集成与显示未涉及，也没有涉及出铁过程的信息，浇注时间信息的获取方法没有给出。现有技术或集中于出铁过程的重量计量与监控，或集中于浇注过程的重量计量与监控，但对出铁时间、转运时间、浇注时间等工艺或质量控制相关的数据获取方法没有涉及。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铸造工艺时间数据解析方法及其应用的监控系统，通过提取天车状态及工况数据，进行数据的统计与分析，以及根据重量变化趋势求出出铁时间、浇注时间及转运时间，为出铁与浇注过程等类似天车应用的数字化改造。本专利技术的目的是这样实现的：一种铸造工艺时间数据解析方法，包括以下步骤：1）通过安装在浇包上称重传感器按一定时间间隔测定浇包称重数据，并将其存入第一数组中；2）计算第一数组中相邻两数组节点重量数据差值，并将该差值与设定值进行比较，记录结果，并将该结果按时间顺序存入第二数组中；3）按照顺序对第二数组中连续x个结果进行两种条件判断，将第一种判断结果存入第三数组中，将第二种判断结果存入第四数组中；4）根据第三数组和第四数组结果判断浇包工作开始时间和结束时间。作为本专利技术的进一步限定，步骤1）中第一数组包括D0~Dn，且第一数组采用先进先出方式，当称重数据超过n个后，D0内的数据移出数组，D1内的数据移入D0内，依次类推，Dn内的数据移入Dn-1。作为本专利技术的进一步限定，步骤2）具体方法为：计算a=Dm-Dm-1，m∈[1，n]，m为整数；并将a与设定值b进行比较，设定值b为单位时间内平均出铁重量乘以一定的试验系数后的值，若a＜b，则记录结果为0，若a≥b，则记录结果为1，将上述结果存入第二数组C1~Cn。作为本专利技术的进一步限定，步骤3）具体方法为：将第二数组C1~Cn中连续x个数据进行第一种条件判断，先将C1~Cx中连续出现1的次数i与设定值j进行对比，若i＜j，则记录结果为0，若i≥j，则记录结果为1，再将C2~Cx+1中连续出现1的次数i与设定值j进行对比，若i＜j，则记录结果为0，若i≥j，则记录结果为1，依次类推；最终将第一种判断结果存入第三数组S1~Sn；将第二数组C1-Cn中连续x个数据进行第二种条件判断，先将C1-Cx中连续出现0的次数p与设定值q进行对比，若p＜q，则记录结果为0，若p≥q，则记录结果为1，再将C2~Cx+1中连续出现0的次数p与设定值q进行对比，若p＜q，则记录结果为0，若p≥q，则记录结果为1，依次类推；最终将第二种判断结果存入第四数组E1~En。作为本专利技术的进一步限定，步骤4）具体方法为：四个数组中的时间节点均一一对应，将第三数组中第一个记录的1的时间节点向前推移j个时间节点即为浇包工作开始时间，将第四数组中第一个记录1的时间节点向前推移q个时间节点即为浇包结束时间。一种铸造工艺监控系统，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造工艺时间数据解析方法，其特征在于，包括以下步骤：1）通过安装在浇包上称重传感器按一定时间间隔测定浇包称重数据，并将其存入第一数组中；2）计算第一数组中相邻两数组节点重量数据差值，并将该差值与设定值进行比较，记录结果，并将该结果按时间顺序存入第二数组中；3）按照顺序对第二数组中连续x个结果进行两种条件判断，将第一种判断结果存入第三数组中，将第二种判断结果存入第四数组中；4）根据第三数组和第四数组结果判断浇包工作开始时间和结束时间。

【技术特征摘要】
1.一种铸造工艺时间数据解析方法，其特征在于，包括以下步骤：1）通过安装在浇包上称重传感器按一定时间间隔测定浇包称重数据，并将其存入第一数组中；2）计算第一数组中相邻两数组节点重量数据差值，并将该差值与设定值进行比较，记录结果，并将该结果按时间顺序存入第二数组中；3）按照顺序对第二数组中连续x个结果进行两种条件判断，将第一种判断结果存入第三数组中，将第二种判断结果存入第四数组中；4）根据第三数组和第四数组结果判断浇包工作开始时间和结束时间。2.根据权利要求1所述的一种铸造工艺时间数据解析方法，其特征在于，步骤1）中第一数组包括D0~Dn，且第一数组采用先进先出方式，当称重数据超过n个后，D0内的数据移出数组，D1内的数据移入D0内，依次类推，Dn内的数据移入Dn-1。3.根据权利要求2所述的一种铸造工艺时间数据解析方法，其特征在于，步骤2）具体方法为：计算a=Dm-Dm-1，m∈[1，n]，m为整数；并将a与设定值b进行比较，设定值b为单位时间内平均出铁重量乘以一定的试验系数后的值，若a＜b，则记录结果为0，若a≥b，则记录结果为1，将上述结果存入第二数组C1~Cn。4.根据权利要求3所述的一种铸造工艺时间数据解析方法，其特征在于，步骤3）具体方法为：将第二数组C1~Cn中连续x个数据进行第一种条件判断，先将C1~Cx中连续出现1的次数i与设定值j进行对比，若i＜j，则记录结果为0，若i≥j，则记录结果为1，再将C2~Cx+1中连续出现1的次数i与设定值j进行对比，若i＜j，则记录结果为0，若i≥j，则记录结果为1，依次类推；最终将第一种判断结果存入第三数组S1~Sn；将第二数组C1-Cn中连续x个数据进行第二种条件判断，先将C1-Cx中连续出现0的次数p与设定值q进行对比，若p＜q，则记录结果为0，若p≥q，则记录结果为1，再将C2~Cx+1中连续出现0的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚宾，常涛，刘洋，
申请(专利权)人：宁夏共享模具有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64