热处理炉燃烧控制研究与应用

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1、系统解决方案热处理炉燃烧控制研究与应用李西安，张红强(安钢第二轧钢厂电气车间，河南安阳455004)摘要：介绍热处理炉计算机控制系统的结构和功能，重点分析了数字脉冲燃烧控制、压力控制、温度控制和安全联锁控制等各种控制原理和方法，阐述了热值仪在燃烧控制中的重要作用。关键词：热值仪；数字脉冲燃烧控制；PLCResearchandApplicationofCombustionControlforHeatTreatmentFumaceUXi—an．ZhangHong-qiang(TheSecondRollingMill’SElectricalWorkshopofAnYangIronandSteel

2、Company，Anyang4551304，China)Abstract：ThisarticledescribestheheattreatmentfulT~Ce’scomputercontrolsystemslructureandfunction，focusingonanalysisofthedigjtalpulsecombustionconlrol，pressurecontrol，temperaturecontrolandsafe~interlockscontrolSprinciplesandmethods．italsodescribedCalorimeterimportantefect

3、incombustioncontro1．Keywords：calofimeter；digitalpulsecombustioncontrol；PLC0引言安钢热处理炉计算机控制系统采用3级控制方式，L3级为公司的MES系统，通过它进行生产计划的调度，为了加快品种结构调整步伐，大力完善中厚板轧L3级每天把生产计划下发给L2级服务器。L2级系统为后工艺，2009年11月安钢建成投产了国内先进的中厚板过程控制系统，负责热处理线的过程监视、物料跟踪、热处理生产线，主要设备包括：1台抛丸机、1座无氧化优化控制，确保产品的加工质量和产量，L2级服务器设辊低式热处理炉、1台11辊强力热矫直机、2座冷床、

4、1台计为双网卡，分别与L3级和炉子数学模型通信。炉子数定尺剪、1台在线式火焰切割机和离线探伤仪。大幅提学模型MM同样采用双网卡设计，一块负责与热处理高了中厚板品种研发能力。线L2级系统通信，接收生产板子的PDI信息，发送钢板其中无氧化辊低式热处理炉是该条生产线的核心入炉和出炉信息；另外一块负责与炉子L1级系统的通设备，该炉采用全自动化数字控制技术，具有以下特点：信，用于温度控制信息和物料跟踪信息的数据交换。L1(1)热处理炉采用2套高性能的西门子s7—400PLC分级系统为基础自动化系统，包括2台带冗余功能的HMI别控制燃烧系统和物料跟踪系统。WinCC服务器、工程师站和2台操作员站以及2

5、套控制(2)采用先进的全自动化仪表，配置了高性能的煤PLC。系统计算机控制系统结构如图1所示。气热值仪，烧嘴的燃烧采用带DP总线通信功能的BCUL1级控制系统的核心为2套西门子s7—414／3DPPLC，控制器进行数字脉冲燃烧控制，确保了炉温控制的精分别负责燃烧控制和物料跟踪。这2套PLC分别通过CP度，实现全工序质量和安全控制。(3)炉辊传动采用单辊控制方式，每个辊单独配置W}i『nMClClf日ESRlSeer2STATIONjCUENT1一台电机、数字脉冲编码器和变频器，进行DTc控制。变频器与PLC之间通过Profibus—DP总线进行通信。JJliJL1级交换机L2级交换机(4)

6、大量采用Profibus—DP现场总线通信技术和工业业A叫通信以太网通信技术，既提高了系统运行的可靠性，又节约了工程成本，同时使现场维护更加简单化。以DPDPDP物以lDP13P』、I叫M料AlqqIq通通通跟通通通1热处理炉计算机控制系统通r占信信通信信信电辑CPU信七卡}控踪电辑信}}f}123制#123PLCL3级数据1．1控制系统硬件结构作者简介：李西安，计算机工程师，主要从事计算机自动化的应用与研究。收稿日期：2010-07-01图1计算机控制系统结构图自动化应用20109期17系统解决方案443—1以太网通信卡与上位机进行通信，通过CP443．5DP安钢热处理炉根据工艺要求在全

7、炉24个温度控制通信卡与现场控制设备进行通信。工程师站ES用于系区设置了179个德国LBE公司生产的自身预热式数字脉统应用程序的编制和维护。HMI服务器具有热备冗余冲式烧嘴。每个烧嘴配置1台烧嘴控制器，烧嘴控制器的功能，当某个HMI服务器发生故障时，控制和监控数通3~'Profibus—DP总线连接到PLC。PLC发出的指令是周期据能够在这2台服务器之间自动切换，保证了生产的安性脉冲宽度可变的信号，控制烧嘴的燃烧和关闭的