基于eplc的窑炉数码控制系统的研究与应用

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1、硕士学位论文题目:基于ePLC的窑炉数码控制系统的研究与应用研究生郑维凯专业计算机应用技术指导教师李强副教授完成日期2016年3月杭州电子科技大学硕士学位论文基于ePLC的窑炉数码控制的研究与应用研究生：郑维凯指导教师：李强副教授2016年3月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterResearchandApplicationonDigitalControlSystemofkilnbasedonePLCCandidate:ZhengWeikaiS

2、upervisor:Prof.QiangLiMarch,2016杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明４本人郑重声明：所呈交的学位论丈，是本人在导师的指导下，独立进行硏巧工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集。体，均己在文中臥明确方式标明一申请学位论文与资料若有不实么处，本人承担切相关责任。论文作者签名：卽０期：如月日＇６年／务成＾Ｊ学位论文使用授权说明，目Ｐ本人完全了解杭州电

3、子科技大学关于保留和使用学位论文的规定：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许査阅巧借陶论文；学校可ｙ■公布论文的全部或部分内容，可允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名期：年月曰於《ｊ／矣指导教师签名：日期；么０／年月日《／杭州电子科技大学硕士学位论文摘要窑炉控制系统的研究在国内起步较晚，发展并不完善，多数是基于工控机，缺

4、少智能化技术。目前，嵌入式控制系统已经成为工业控制的主要应用，而ePLC（embeddedPLC）更是嵌入式控制系统的最新技术。本文在基于ePLC的窑炉控制系统的基础上，研究通过机器视觉对坯体入窑密度的自动检测，实现对窑炉的智能化控制，这对提高我国窑炉控制的技术水平具有较大的现实意义。论文研究了在嵌入式硬件平台上，实现视觉算法与机器学习算法。在视觉模块上集成了多个图像算法，用构件化的形式封装在CASS机器视觉平台上。主要为采集的图像做图像预处理，包括采集图片的有效信息位置剪裁、图像灰度立方图均衡化、图像阈值二值化以及图像仿射变换。对处理后

5、的图像信息，运用改进的M-arySVM(SupportVectorMachine)算法进行分类。对于分类编码，在信息码中加入了纠错编码，增强了其泛化性。在图像的特征提取方面，提出了整数权值的特征提取法，在0-1矩阵图像里，直接提取16位二进制数作为一个整数成为一个特征值，适用于嵌入式平台上的机器视觉实现。最后，在整窑的入窑密度检测方面，通过对经由SVM分类的各层的入窑密度，进行权值叠加得到。根据窑炉内部上下部分的加热环境不同，在反馈给窑炉控制时，加入权值计算总体的热力需求，再选择合适的曲线进行产品烧制。整个窑炉控制系统都是基于ePLC开发

6、，是智能化、自动化更高的控制系统。该系统经实验测试，能有效通过机器视觉对坯体入窑密度进行自动检测，能实现对窑炉的数码控制。关键词：窑炉控制，机器视觉，密度检测，ePLCI杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTTheresearchonkilncontrolsysteminChinastartedlate,developmentisnotperfect,mostarebasedontheIPC(IndustrialPC),itislackofintelligenttechnology.Currently,theembeddedcont

7、rolsystemhasbecomeamajorapplicationinindustrialcontrol,andePLC(embeddedPLC)isthelatesttechnologyforembeddedcontrolsystems.OnthebaseofthekilncontrolsystemwhichisbasedonePLC,thispaperresearchedthemachinevisionwhichdetectsthekilngreenbodydensity,achievedintelligentcontroltok

8、iln,hasalargepracticalsignificancetoimprovethetechnicallevelofthekilncontrol.Thispaperrealizesth