一种基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法技术

本发明专利技术揭示了一种基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法，涉及带钢表面亮度检测技术领域，首先获取灰度值偏差大小以及计算出自动控制增益系数；然后通过灰度值偏差乘以控制增益系数，得到夹送辊速度的调整量，对调整量进行限幅。最后将限幅后的调整量与上一次计算的夹送辊速度进行相加，得到当前的夹送辊速度同时进行保存。本发明专利技术基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法，综合考虑BMD全线的除鳞、冲洗以及吹扫烘干功能，不仅能够保证喷射系统的可靠性以及除鳞效果，而且能够保证BMD产线的生产产量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法
本专利技术涉及带钢表面亮度检测
，更具体地指一种基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法。
技术介绍
金属材料热轧成形后的表面氧化物(俗称鳞皮)在后工艺处理之前通常需有效清除，称之为除鳞，目前常用的化学酸洗工艺始终存在污染大、成本高、质量不稳定等诸多缺陷。通过BMD技术(BaosteelMechanicalDescalingtechnology，简称BMD技术)，该工艺采用水+磨料颗粒的混合射流方式，通过射流介质在金属表面的持续击打、磨削而实现除鳞。BMD工艺流程原理图如图1所示，其中A为混合射流喷射系统、B为介质回收系统、C为过滤系统、D为供砂系统。具体BMD工艺流程如下：1)喷射系统接收来自过滤系统与供砂系统的两种介质：水、磨料，在其内进行快速混合并发射，向目标板面击打、磨削，实现目标板面鳞皮的快速清除；2)介质回收系统将除鳞后的磨料颗粒、鳞皮粉末、磨料破碎后的细小粉末、水体等一并收集，快速实现水、砂分离，并将分离后的污浊水体输送至过滤系统，同时将磨料介质输送至供砂系统，实现两类介质的处理回用；3)过滤系统快速对动态水体进行悬浮物的摘取、收集、输出，同时将处理后的洁净水体输送至喷射系统的各用水点，实现水体的回收利用；4)供砂系统对输入的磨料颗粒进行快速的选粒、清理杂物、体量检测与动态补充，并动态输送至喷射系统，实现磨料颗粒的回收利用。在基于BMD工艺原理的除磷产线中，喷射系统的除磷效果与带钢的运动速度关系密切。如果产线速度过快，喷射系统除磷效果差，带钢表面亮度差；如果降低产线速度，尽管提高了带钢表面亮度，但是会降低产量。基于上述情况，BMD产线速度控制对于带钢表面除磷效果具有重要意义。专利CN201210165947.9和专利201210165950.0都是采用连续射流除鳞系统及方法实现对冷态金属板带的正反面除鳞，保证射流除鳞后的金属板带的正反面完全无鳞皮残留，并且经过冲洗、吹扫烘干能够确保正反面干燥、洁净。两个专利中没有对除磷后金属表面进行在线检测，喷射系统中的喷嘴倾斜角等参数依靠经验进行确定。专利CN201210591827.5通过金属表面检测装置来进行自动控制喷嘴的倾斜角，来实现最佳除磷效果。由于喷射系统环境恶劣，控制倾斜角的喷嘴夹持机构的可靠性较差。另外，除磷后的带钢表面洁净度和亮度不仅与喷射系统有关，也与冲洗、吹扫烘干有关。
技术实现思路
(一)解决的技术问题本专利技术提出一种基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法，该专利技术不仅能够保证喷射系统的可靠性以及除磷效果，而且能够保证BMD产线的生产产量。(二)技术方案一种基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法，包括以下步骤：S1、设定带钢表面亮度达标的图像灰度值Gset；S2、每隔一定控制周期T(单位：秒)，接收带钢表面亮度检测单元提供的图像灰度值Gact；S3、计算灰度值偏差ΔG，ΔG＝Gact-Gset；S4、计算增益系数kG，计算公式如下：其中，表示Sold上一次计算的夹送辊速度，单位：m/s；kG0表示夹送辊速度变化量与图像灰度变化量的比例系数，单位：m/s；L表示喷射单元第一排喷嘴组与亮度检测单元之间的距离，单位：m；S5、根据灰度值偏差，计算夹送辊速度的调整量ΔS(单位：m/s)，计算过程：当|ΔS|≤ΔGmin，ΔS＝0.0；当|ΔS|≥ΔGmin，ΔS＝kG×ΔG，其中，ΔGmin表示灰度偏差控制的最小值；S6、对调整量进行限定，当ΔS＞ΔSmax，ΔS＝ΔSmax；当ΔS＜-ΔSmax，ΔS＝-ΔSmax；其中，ΔSmax表示最大调整量，单位：m/s；S7、计算当前的夹送辊速度，Snew＝Sold+ΔS；S8、保存当前的夹送辊速度，准备用于下一次夹送辊速度计算，即Sold＝Snew。根据本专利技术的一实施例，所述喷射单元第一排喷嘴组与亮度检测单元之间的距离L为10m。根据本专利技术的一实施例，所述控制周期T等于30s。根据本专利技术的一实施例，所述设定目标灰度值Gset＝200。根据本专利技术的一实施例，所述图像灰度值Gact大小为0～255。根据本专利技术的一实施例，所述夹送辊的最大速度调整量ΔSmax＝0.05m/s。根据本专利技术的一实施例，所述灰度偏差控制的最小值ΔGmin＝2。根据本专利技术的一实施例，所述夹送辊速度变化量与图像灰度变化量的比例系数kG0＝0.0025m/s。(三)有益效果采用了本专利技术的上述基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法，首先获取灰度值偏差大小以及计算出自动控制增益系数；然后通过灰度值偏差乘以控制增益系数，得到夹送辊速度的调整量，对调整量进行限幅。最后将限幅后的调整量与上一次计算的夹送辊速度进行相加，得到当前的夹送辊速度同时进行保存；本专利技术综合考虑BMD全线的除鳞、冲洗以及吹扫烘干功能，不仅能够保证喷射系统的可靠性以及除鳞效果，而且能够保证BMD产线的生产产量。附图说明在本专利技术中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：图1是BMD工艺流程图；图2是BMD工艺的产线布置图；图3(a)是图像灰度值偏低检测图像；图3(b)是图像灰度值偏高检测图像；图4是本专利技术控制方法流程图。附图标记说明：1、开卷机；2、第一转向辊；3、喷射系统；31、喷嘴；32、支撑辊；4、冲洗单元；5、吹扫烘干单元；6、夹送辊速度控制单元；7、带钢表面亮度检测单元；8、夹送辊；9、第二转向辊；10、收卷机。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。一种基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法，通过调整带钢速度保证带钢表面亮度达标，BMD产线布置如图2所示。开卷机1通过第一转向辊2将表面带有鳞皮的带钢送入除鳞单元。喷射系统3包括多个喷嘴31和支撑辊32，通过喷嘴31发射水和磨料的混合体去除带钢表面鳞皮。冲洗单元4通过高压水清除带钢表面残余粉末和颗粒物，吹扫烘干单元5通过热风清除带钢表面水分，表面洁净光亮的带钢通过夹送辊8、第二转向辊9的输送进入收卷机10。在BMD产线中，带钢上表面的水分和残余粉末最难清除，它们会造成带钢上表面的亮度降低。因此，在BMD产线中增加夹送辊速度控制单元6、带钢表面亮度检测单元7，夹送辊速度控制单元6、带钢表面亮度检测单元7安装位置为吹扫烘干单元5与夹送辊8之间的带钢上表面位置。在BMD产线中，带钢速度是通过夹送辊的转速进行控制，夹送辊的线速度等于带钢速度。图3为亮度检测装置拍摄的带钢表面图像。带钢表面亮度是通过图像的灰度值进行表征。图3(a)表明带钢表面亮度不足，图像的灰度值低。图3(b)表明带钢表面光亮，图像的灰度值高。图像灰度值大小为0～255。结合图4，一种基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法，包括以下步骤：S1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1、设定带钢表面亮度达标的图像灰度值G

【技术特征摘要】
1.一种基于带钢表面亮度检测的BMD产线速度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、设定带钢表面亮度达标的图像灰度值Gset；
S2、每隔一定控制周期T(单位：秒)，接收带钢表面亮度检测单元提供的图像灰度值Gact；
S3、计算灰度值偏差ΔG，ΔG＝Gact-Gset；
S4、计算增益系数kG，计算公式如下：



其中，表示Sold上一次计算的夹送辊速度，单位：m/s；kG0表示夹送辊速度变化量与图像灰度变化量的比例系数，单位：m/s；L表示喷射单元第一排喷嘴组与亮度检测单元之间的距离，单位：m；
S5、根据灰度值偏差，计算夹送辊速度的调整量ΔS(单位：m/s)，计算过程：当|ΔS|≤ΔGmin，ΔS＝0.0；当|ΔS|≥ΔGmin，ΔS＝kG×ΔG，其中，ΔGmin表示灰度偏差控制的最小值；
S6、对调整量进行限定，当ΔS＞ΔSmax，ΔS＝ΔSmax；当ΔS＜-ΔSmax，ΔS＝-ΔSmax；其中，ΔSmax表示最大调整量，单位：m/s；
S7、计算当前的夹送辊速度，Snew＝Sold+ΔS；
S8、保存当前的夹送辊速度，准备用于下一次夹送辊速度计算，即Sold＝Snew。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐江华，段明南，房鑫，杨向鹏，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31