步进式加热炉自动控制系统设计.pdf

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1、Science&TechnologyVision项目与瀑薯科技视界科技·探索·争鸣步进式加热炉自动控制系统设计解韶峰崔桂梅李爱莲(内蒙古科技大学信g-r~e=学院，内蒙古包头014010)【摘要】本文针对包铜无缝厂l8O机组步进式加热炉进行自动控制改造。步进式加热炉自动控制系统包括物料传输控制系统和加热工艺过程控制系统两部分．前者以开关量为主．多属于电气控制；后者以模拟量为主，属于过程控制。论文构建了基于现场总线的网络化系统方案．并进行了具体的软硬件设计工作．对炉膛温度采取了模糊串级双交叉控制策略，

2、增强了系统的稳定性和抗干扰的能力，且电气和过程控制共用一套PLC．大大节约了硬件建设的成本【关键词】现场总线；PLC；过程控制；模糊串级双交叉TheDesignofWalkingBearnFurnaceAutomaticControlSystemXIEShao-fengCUIGui-meiLIAi-lian(SchoolofInformationEngineering，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，BaotouInnerMongolia0

3、14010，ClIina)【Abstract】Thethesisdiscussesautomaticcontrol’SreforiBinallusiontothewalkingbeamfumaceinplantunit180ofBaotousteelseamlessfactory．walkingbeamfumaceAutomaticControlSystemincludestwopartsofmaterialtransmissioncontrolsystemandtheheatingprocessc

4、ontrolsystem．nleformergivesprioritytoswitchingvalue．andmostofitbelongstoelectricalcontro1．Thelattergivesprioritytoanalogquantity．belongstoprocesScontro1．Paperstructuresnetworkedsystemsolutionsbasedonprofibusandhascarriedonspecificworkonsoft—hardwaredes

5、ign．takesthewayoffuzzyseriesdouble—crossingcontrolaboutFBT(fumaceboxtemperature)．Thesystemstabilityandanti-jammingcapabilityenhancedlargely．BesidestheelectricalcontrolandprocesscontrolshareonesetofPLC，SOthatthecostofhardwareconstructionwassavedgreatly．

6、【Keywords】ProfiBus；PLC；Processcontrol；Fuzzyseriesdouble—crossing0引言设定参数等，它使用MPI总线与PLC通讯．同时它还可为以后的车间级管理及公司级管理层提供接1：3。钢坯在~LSJ]以前都要进行热处理．保证轧制的温度．细化钢坯内组态盎控部的晶粒结构步进式加热炉就是满足轧制工艺的热处理设备。课题来源于包钢无缝钢管厂步进式加热炉工程项目包钢无缝厂为适应钢管市场需求的多样性、复杂性．对180机组中步进式加热炉及再加热与热处理炉控制环节进行全

7、面的改造．以提升步进式加热炉及再加热与热处理工艺的科学性与合理性1系统组成与工作原理整个控制系统由电气控制和过程控制两大部分组成电气控制的最终目的是保证荒管在加热炉内顺利的传输．维持荒管对轧机的供应量这需要各种电气设备密切配合．严格按照时序动作．包括辊道控制、炉门控制、步进梁控制、翻钢机控制等，以开关量为主体；步进式加热炉的过程控制系统完成控制然气和空气的流量来调节燃烧过程．保证炉温稳定在设定值．波动不超过允许的偏差．从而确保荒管能被均图1系统结构图匀地加热到符合工艺要求的温度通常的温控系统是利用实

8、际测量值与预设值的偏差量来调节燃气管道及空气管道的流量控制阀门，以实2．2系统硬件设计现炉膛温度恒定对大型加热炉．其炉长方向可设置多个温度可控段，本控制系统的特点是电气和过程控制共用一套PLC对变量进行大致为预热段、加热段、均热段，钢坯在向前步进的过程中．要求其加统计结果为：开关量输出103点，开关量输入140点，模拟量输入26热过程要接近于该钢坯的理想加热曲线．根据理想加热曲线来确定加点，模拟量输出1O点。组建系统时，对输入输出点留有一定备用，最终热炉各段的设定温度