[发明专利]一种适用于反向凝固工艺质量控制的系统及方法

权利要求书

1.一种适用于反向凝固工艺质量控制的方法，其特征在于：通过如下步骤实现：

第一步，在每次反向凝固生产开始前，首先通过工艺参数推理模块确定该次生产采用的推理工艺参数；

第二步，数据采集模块完成对被检测生产设备中频感应炉、轧机和反向凝固器的生产过程工艺数据的检测和数据采集；

第三步，可视化显示模块将数据采集模块采集到的数据进行汇总，完成数据的处理与存储、母板和轧机运动过程的实时动画显示、工艺参数显示与报警、历史数据查询浏览以及报表打印功能；

所述可视化显示模块具体工作流程由如下步骤完成：

A、监控计算机判定用户是否开启数据采集，如判定某一时刻开始数据采集，则将母带与轧机中的轧辊动画设定至初始位置状态；

B、在步骤A动画初始化完成后，监控计算机获取初始系统时间，并通过数据采集模块向被检测生产设备发送查询命令；

C、监控计算机接收到被检测生产设备上传的状态数据并进行预处理，判定生产设备是否开始轧制过程，如果已经开始，执行步骤D，否则返回执行步骤B；

D、数据采集模块实时采集当前轧制速度数据，监控计算机对实时速度数据进行处理，并根据当前初始时刻、当前初始位置以及轧制速度，通过离散的数值式积分，推算出当前时刻母带的位置；

E、在步骤D得到当前时刻母带的位置后，进行坐标映射，将实际的母带位置坐标映射到监控界面，作为单祯动画贴图的主要参数，完成当前帧动画贴图；

F、监控计算机在完成步骤E动画贴图后，下一帧时刻获取被检测生产设备状态数据，判定轧制过程是否停止，如果已经停止，说明该生产过程完成，执行步骤G，否则刷新当前贴图，继续执行步骤D；

G、监控计算机接收用户指令，判定是否开始新的反向凝固生产过程，如果是执行步骤A，否则终止操作；

第四步，在反向凝固生产结束以后，通过缺陷诊断推理模块对生产出的铸件产品进行性能及缺陷分析，并储存在知识库中；

第五步，规则库自适应修正模块从知识库中提取输入事实、有限元计算结果、产品诊断检验结果、实际工艺参数和推理工艺参数，来动态修正系统规则库中的内容；

第六步，将规则库自适应修正模块修正后的工艺参数值反馈应用于工艺参数推理模块中，得到优化后的工艺参数，应用于新的生产过程。

2.如权利要求1所述一种适用于反向凝固工艺质量控制的方法，其特征在于：工艺参数推理模块的工作流程具体包括以下步骤：

a、用户确定生产原材料的属性以及期望铸件性能，包括原材料类型、各种尺寸参数；

b、若知识库中含有该生产原材料相关知识，则该原材料不是新材料，需要由工艺参数推理机自动给出该生产原材料历史数据学习后的优化生产工艺参数；

c、若知识库中没有该生产原材料相关知识，即代表输入的是一种新材料或者需要得到一种新的母带与凝固层结合状况，则由有限元数值模拟计算给出参考工艺参数；

d、将步骤a中的生产原材料的属性作为输入事实，然后将输入事实和参考工艺参数、或者将输入事实和优化生产工艺参数信息传递给规则库自适应修正模块，转化为规则存储，为生产过后调整及修正工艺参数规则提供依据；

e、用户根据得到的参考工艺参数或者优化生产工艺参数，开始生产操作。

3.如权利要求1所述一种适用于反向凝固工艺质量控制的方法，其特征在于：在缺陷诊断推理模块分析缺陷后，规则库自适应修正模块工作流程描述如下：

a、有限元数值模拟计算结束以后，规则库自适应修正模块自动从知识库获取输入事实和有限元计算结果，由规则生成模块生成规则，然后由规则添加模块将生成的规则添加到工艺参数规则库和缺陷诊断规则库；

b、生产结束后，根据产品诊断检验结果，自动从知识库获取产品诊断信息，以及工艺参数推理模块确定的推理工艺参数，由这两类数据共同确定具体需要修正的规则；

c、若实际工艺参数偏离工艺参数推理模块确定的推理工艺参数，且铸件产品没有出现预测的缺陷，则通过缺陷诊断规则模块相应修改缺陷诊断规则库；

d、若实际工艺参数与工艺参数推理模块确定的推理工艺参数符合要求，但铸件产品存在缺陷，则按照工艺参数规则模块相应修改工艺参数规则库。