本文選題：加熱爐 + 鋼坯溫度��； 參考：《北京工業(yè)大學》2015年碩士論文

【摘要】：加熱爐是軋鋼行業(yè)中最重要的設(shè)備之一,其控制目標是獲得滿足軋機軋制所要求的鋼坯溫度分布的前提下,實現(xiàn)最小的鋼坯表面燒損和能耗的經(jīng)濟指標。加熱爐的自動化控制水平和采用的控制方法直接影響到能耗、燒損率、廢鋼率、產(chǎn)量、質(zhì)量等指標。因此采用先進的自動化控制技術(shù)和設(shè)備,開展對加熱爐爐溫控制方法的研究對于提高加熱爐的加熱效率、節(jié)能降耗、減少污染具有重要意義。加熱爐加熱過程是具有復雜工業(yè)對象的大滯后、多變量、強耦合、大慣性、非線性等特點,并且爐溫分布難以測量,外界的擾動因素較多,導致傳統(tǒng)的控制方法很難取得良好的控制效果。本文根據(jù)加熱爐的實際特點,做了以下幾點:1、以加熱爐爐溫為研究和控制對象,對加熱爐均熱段溫度采用WINCC做溫度設(shè)定及比對畫面,對于溫度超差現(xiàn)象及時報警,便于操作工快速做出反應(yīng)并在溫度異常時手動可以干預。2、采用PID調(diào)節(jié)結(jié)合分段性控制的方法,將溫度上升和溫度下降各分為4個階段,在PID調(diào)節(jié)還沒有達到溫度加熱要求時直接程序干預,給定相反的輸出給定,提前預防PID調(diào)節(jié)滯后帶來的不良影響,再將溫度差值分為4個不同的控制階段,根據(jù)溫度差值的不同,對閥門的給定輸出做出給定,結(jié)合現(xiàn)實的燃燒情況,再根據(jù)溫度的差值繼續(xù)對閥門的開度做調(diào)節(jié),直到溫度達到控制要求時閥門開度保持,實現(xiàn)對加熱爐的燃燒控制。3、運用加熱爐實際燃燒經(jīng)驗結(jié)合西門子PLC現(xiàn)場調(diào)試相互集合的方法,通過大量實踐來驗證控制方法并論證了溫度控制的可行性,并實現(xiàn)了溫度的自動控制。經(jīng)過實際運行調(diào)試,這種PID結(jié)合分段性控制器收斂特性好,速度快,不僅實現(xiàn)了加熱爐均熱段溫度自動控制。而且大大減少了加熱爐崗位工的工作強度,提高了加熱爐溫度自動化控制程度,為后期其他加熱爐的溫度自動控制提供了寶貴的經(jīng)驗。
[Abstract]:Reheating furnace is one of the most important equipments in rolling industry. Its control goal is to obtain the temperature distribution of billet which meets the requirement of rolling mill, and to realize the economic index of minimum surface burning loss and energy consumption of billet. The automatic control level of heating furnace and the control methods adopted directly affect the indexes of energy consumption, burning loss rate, scrap rate, output and quality, etc. Therefore, it is of great significance to adopt advanced automatic control technology and equipment to study the method of furnace temperature control for improving heating efficiency, saving energy and reducing consumption, and reducing pollution. The heating process of reheating furnace is characterized by large lag, multivariable, strong coupling, large inertia, nonlinear and so on, and the temperature distribution of the furnace is difficult to measure, and the outside disturbance factors are many. The traditional control method is difficult to achieve good control effect. According to the actual characteristics of the reheating furnace, this paper makes the following points: 1. Taking the furnace temperature as the research and control object, using WINCC to set and compare the temperature of the reheating furnace in the soaking section, the temperature overshoot phenomenon is alerted in time. It is convenient for the operator to react quickly and to intervene manually when the temperature is abnormal. Using the method of PID regulation and piecewise control, the rise and fall of temperature are divided into four stages, respectively. When the PID regulation has not reached the temperature heating requirement, the direct program intervention, given the opposite output given, in advance to prevent the adverse effects of the PID adjustment lag, and then divide the temperature difference into four different control stages. According to the difference of temperature, the given output of the valve is given, combined with the actual combustion situation, and then according to the difference of temperature continue to adjust the opening of the valve, until the temperature reaches the control requirements, the valve opening is maintained. The combustion control of reheating furnace is realized. The practical combustion experience of reheating furnace combined with the method of Siemens PLC field debugging is used to collect each other. Through a large number of practices, the control method is verified and the feasibility of temperature control is proved. The automatic control of temperature is realized. After the actual operation and debugging, the PID combined with the piecewise controller has good convergence characteristics and high speed, which not only realizes the automatic control of the temperature of the equalizing section of the reheating furnace. Moreover, it greatly reduces the working intensity of the reheating furnace, improves the temperature automation control degree of the reheating furnace, and provides valuable experience for the automatic temperature control of other reheating furnaces in the later stage.
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG333

【共引文獻】

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本文編號：1875259