基于嵌入式设计的炼钢叫停数据采集系统设计

摘要

自50年代初用纯氧气从转炉顶部吹炼铁水成钢的转炉炼钢方法投入工业生产以来，转炉炼钢产量，生产的工艺流程和设备的自动控制水平等方面发展特别迅速。逐渐的取代空气转炉法和平炉炼钢法，成为现代炼钢的主要方法。而转炉炼钢终点控制是转炉吹炼后期的重要操作。
　　 炼钢过程是一个环境特别苛刻，并且伴随着复杂的物理、化学反应的过程。目前国内冶金行业里还没有完全实现实时的钢渣在线检测。所以本论文试图采用一种新的方法来进行炼钢的终点叫停。为了满足对炼钢终点钢水中碳和磷的含量的实时的定量分析，通过建立带有光谱仪和摄像头的嵌入式数据采集系统，实时采集钢水的光谱和炉口的火焰图形数据，然后进行分析和判断是否达到炼钢终点。
　　 为了实现嵌入式数据采集系统，对嵌入式系统的硬件进行了选型，包含硬件平台以及外部设备（摄像头、光谱仪等）的选择。这些硬件的功能到达了系统的要求。对嵌入式系统软件进行了设计，包括系统引导程序的编写和Linux操作系统的移植以及摄像头和光谱仪设备驱动的开发，实现了要求的数据采集功能。设计了数据处理方法，通过数据采集和处理，发现炼钢终点的光强会明显的降低，证明本论文方法可行，可以通过火焰判断炼钢终点，但是磷的检测还有问题。