[实用新型]一种基于机器视觉的冷床智能控制系统

说明书

本实用新型公开的是一种基于机器视觉的冷床智能控制系统，包括PLC控制执行的冷床、图像采集装置、控制主机、通讯服务器以及监控显示设备，图像采集装置配合装置于冷床的上方，用于获取冷床区域的图像信息；控制主机分别与图像采集装置和监控显示设备相控制连接设置，且控制主机通过通讯服务器与冷床相控制连接设置；通讯服务器还与监控显示设备相连接设置。本实用新型实现冷床控制由传统手动向自动化智能化转变，实现冷床控制技术的高精度控制和快速逻辑处理，对促进钢铁工业流程智能化发展具有重要意义，对提高钢铁工业全流程生产效率具有显著的作用。

技术领域

本实用新型涉及的是热轧钢板生产领域，更具体地说是一种基于机器视觉的冷床智能控制系统。

背景技术

冷床是中厚板生产流程的重要一环，一方面为钢板提供足够的空冷时间，释放应力，保证性能和板形，另一方面对生产流程起到缓存作用，控制整个生产节奏。目前国内几乎所有的热轧中厚板产线的冷床都是人工控制加机械自动化的方法，这种操作具有显而易见的缺点：

①经验化操作，当前冷床操作，主要由具体操作人员依据自身经验判断钢板下冷床，钢板是否运动等，无法满足规范化生产需要。

②效率低，由于生产线处于实时运转状态，个人无法实现对整个冷床区域实时控制，造成效率低下，使之甚至成为制约生产的因素，无法满足轧制流程匹配的要求。

③控制精度差，不同的班组存在不同的操作细节，不同的人操作也不尽相同，这就导致对冷床控制及钢板控制受主观影响较大，无法满足高精度无差错生产的需要。

因此，实现冷床控制由传统手动向自动化智能化转变，对提高钢铁企业的成本优势和技术优势具有重要意义，在工业4.0时代，发展高精度控制，快速逻辑处理的冷床控制技术，研制与之匹配的冷床控制设备，对促进钢铁工业流程智能化发展具有重要意义，对提高钢铁工业全流程生产效率具有显著的作用。

实用新型内容

本实用新型公开的是一种基于机器视觉的冷床智能控制系统，其主要目的在于克服现有技术存在的上述不足和缺点。

本实用新型系统在构建过程中，包括冷床目标区域图像的获取、对获取的图像进行分割和处理、GPU 加速技术处理，即从工业相机采集到的数据经过数据采集的软硬件系统传递给主机，触发主机端的图像处理模块与逻辑处理模块，经过一系列图像处理程序把原始图像数据转换为实际可用的数据传输给逻辑端，逻辑端通过图像处理的数据进行整个冷床的逻辑控制，发送控制指令给 PLC 用于冷床行为控制，同时发送命令给服务端用于信息更新控制。

另一方面，本系统借助机器视觉对冷床进行控制，首要的是实现设备对冷床区域的信息感知和动态感知，再根据感知结果反馈给逻辑部分给出命令与纠正，最后通过构建深度学习机器神经网络以及智能算法，对冷床产生的各种控制数据实现深度学习，实现冷床的自我状态判断和控制。

本方案采用的技术方案如下：

一种基于机器视觉的冷床智能控制系统，包括PLC控制执行的冷床、图像采集装置、控制主机、通讯服务器以及监控显示设备，所述图像采集装置配合装置于所述冷床的上方，用于获取冷床区域的图像信息；所述控制主机分别与所述图像采集装置和监控显示设备相控制连接设置，且该控制主机通过所述通讯服务器与所述冷床相控制连接设置；所述通讯服务器还与所述监控显示设备相连接设置。

更进一步，所述图像采集装置包括高分辨率的工业相机、激光发射器以及触发信号控制器，该工业相机有六台，分别对称设置于该冷床的两侧上方，所述激光发射器用于辅助定位钢板的位置，所述触发信号控制器分别与所述工业相机和控制主机相连接，该触发信号控制器被工业相机的图像信号激活后导通该工业相机与控制主机的连接。

更进一步，所述控制主机包括图像处理模块和逻辑处理模块，该图像处理模块分别与所述图像采集装置及逻辑处理模块相连接，所述逻辑处理模块通过所述通讯服务器与所述冷床相控制连接。