[发明专利]基于测量滤波算法的铝线轧机浇铸波动铝液位检测方法

说明书

本发明公开了一种基于测量滤波算法的铝线轧机浇铸波动铝液位检测方法，通过激光液位计连续采集多个液位数据，并将多个液位数据传输至PLC控制器；PLC控制器将激光液位计采集到的多个液位数据首先采用中值滤波，再经平滑滤波得到本次液位值；PLC控制器对本次液位值进行分析，判定该液位属于哪种液位界限，并根据具体液位界限控制液位驱动机构进行具体的开度液位控制。本发明通过采用高精度的激光液位计实现轧机浇铸液位的实时监测，并将检测到的液位进行滤波算法处理，有效克服了铝液位波动的虚信号；并通过采用步进电机及杠杆运动机构，实现了轧机浇铸液位的自动化控制，具有控制精确、自动化程度高以及安全性高等优点。

技术领域

本发明属于自动化控制技术领域，具体涉及一种基于测量滤波算法的铝线轧机浇铸波动铝液位检测方法。

背景技术

传统的铝线轧机浇铸液位控制采用人工操作方法，如附图4所示。通过拨动控制杆12上的滑动法码19向左(或向右)，使锥形塞14向上(或向下)，从而控制铝液存储箱15向下的开度和流量。实现对浇铸铝液楔口的铝液位高度的有效控制。浇铸铝液楔口的铝液位高度过高，易形成楔口铝液溢出；浇铸铝液楔口的铝液位高度过低，易形成浇铸铝带的断带。因铝线轧机浇铸液位的工作范围较小，要求工人频繁操作且责任心强。同时，铝线轧机浇铸液的温度高(通常600℃左右)，在夏季，操作工人非常辛苦。

而在高温铝水通过铝液存储槽圆孔下流时，因落差大流速较高，会引起铝液液面波动，下流速度越快，激起波动越大，在所测楔口铝液表面形成连续波动，难以保证所测楔口铝液位的精确度。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种基于测量滤波算法的铝线轧机浇铸波动铝液位检测方法，通过采用高精度的激光液位计实现轧机浇铸液位的实时监测，并将检测到的液位进行滤波算法处理，有效克服了波动铝液位的虚信号；并通过采用步进电机及杠杆运动机构，实现了轧机浇铸液位的自动化控制，具有控制精确、自动化程度高以及安全性高等优点。

技术方案：本发明所述的一种基于测量滤波算法的铝线轧机浇铸波动铝液位检测方法，包括如下步骤：

(1)通过激光液位计连续采集多个液位数据，并将多个液位数据传输至PLC控制器；

(2)PLC控制器将激光液位计采集到的多个液位数据首先采用中值滤波，再经平滑滤波得到本次液位值；

(3)PLC控制器对本次液位综合计算值进行分析，判定该液位属于哪种液位界限，并根据具体液位界限控制液位驱动机构进行具体的液位开度控制：

A.激光液位计检测到液位过远或偏远即代表液位低，则通过PLC控制器控制步进电机正转，带动传动滑块向上，同时，带动传动杆向上运动，使控制杆左端升高，控制杆的右端降低，从而带动控制杆右端的锥形塞向下，从而控制铝液存储箱向下的开度和流量加大，使浇铸铝液楔口的铝液位高度升高；

B.激光液位计检测到液位过近或偏近即代表液位高，则通过PLC控制器控制步进电机反转，带动传动滑块向下，同时，带动传动杆向下运动，使控制杆左端降低，控制杆的右端升高，从而带动控制杆右端的锥形塞向上，从而控制铝液存储箱向下的开度和流量减慢，使浇铸铝液楔口的铝液位高度下降；

C.激光液位计检测到液位正常距离时即代表液位正常，无需进行任何操作。

进一步的，步骤(1)通过激光液位计连续采集至少10个数据，并将这些数据按照从小到大的顺序进行排列。

进一步的，步骤(2)采用中值滤波，取其中间值作为本次采集值y；步骤(2)采用平滑滤波，y_k＝0.6*y+0.3*y_k-1+0.1*y_k-2，其中，本次采集值y占60％，上次液位值y_k-1占30％，上上次液位值y_k-2占10％；y_k为本次液位值。