專利名稱：一種加熱爐高效智能化控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軋鋼工業(yè)中應(yīng)用的熱處理設(shè)備加熱爐的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種加熱爐高效智能化控制的方法。
背景技術(shù)：
加熱爐是軋鋼工業(yè)必須配備的熱處理設(shè)備。隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化的軋鋼廠應(yīng)該配置大型化的、高度自動(dòng)化的步進(jìn)梁式加熱爐，其生產(chǎn)應(yīng)符合高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、節(jié)能、無(wú)公害以及生產(chǎn)操作自動(dòng)化的工藝要求，以提高其產(chǎn)品的質(zhì)量，增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。加熱爐生產(chǎn)工藝包括預(yù)熱、加熱、均熱、爐壓/廢氣溫度控制、排煙溫度控制，共五大環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的步進(jìn)式加熱爐，利用儀表盤操作實(shí)現(xiàn)加熱爐功能，其缺點(diǎn)是排煙溫度控制不均，爐段溫度的空燃比調(diào)節(jié)不能及時(shí)、合理匹配，抑制了加熱爐加熱能力的提高。隨著帶鋼生產(chǎn)節(jié)奏的不斷加快，加熱爐越來(lái)越不能適應(yīng)帶鋼生產(chǎn)。傳統(tǒng)的加熱爐控制，一般是通過(guò)儀表盤、繼電器搭建實(shí)現(xiàn)調(diào)控，或通過(guò)PLC中簡(jiǎn)單的PID調(diào)節(jié)塊來(lái)完成工作，這種控制方式已落后，其控制的方面和過(guò)程十分不完善，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于提供一種加熱爐高效智能化控制的方法，其能夠時(shí)實(shí)針對(duì)各段加熱溫度，對(duì)爐溫、爐壓進(jìn)行合理調(diào)控，提高了加熱的利用率，同時(shí)在節(jié)能降耗方面也突顯成效，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；能夠使?fàn)t溫、爐壓比較穩(wěn)定，從而降低加熱爐能耗及鋼坯的氧化燒損，延長(zhǎng)爐齡。本發(fā)明的技術(shù)方案為本發(fā)明一種加熱爐高效智能化控制的方法為其采用能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制的PLC系統(tǒng)及能和PLC系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接的計(jì)算機(jī)上位操作系統(tǒng)組成智能控制系統(tǒng)，并通過(guò)該智能控制系統(tǒng)對(duì)加熱爐對(duì)加熱爐進(jìn)行高效科學(xué)的智能化控制，
其特征在于，所述通過(guò)該智能控制系統(tǒng)對(duì)加熱爐進(jìn)行下面六個(gè)方面的控制和設(shè)置
1、在爐溫控制上利用智能控制系統(tǒng)，時(shí)實(shí)采集溫度量，根據(jù)系統(tǒng)疊加法確定當(dāng)前溫度，然后與設(shè)定溫度比較，來(lái)控制煤氣調(diào)節(jié)量，每次調(diào)節(jié)0. 1% —1%，每次調(diào)節(jié)間隔時(shí)間
0.5—2S ;當(dāng)溫度在設(shè)定溫度+/_20°C時(shí)不進(jìn)行調(diào)節(jié)；
2、在爐內(nèi)壓力控制上為合理控制爐內(nèi)壓力的干擾，采用遠(yuǎn)程控制煤氣廢氣總管、空氣廢氣總管調(diào)節(jié)閥門，保證了爐膛壓力的穩(wěn)定；其控制過(guò)程是在智能控制系統(tǒng)的上位計(jì)算機(jī)上設(shè)定爐壓控制值，通過(guò)智能控制系統(tǒng)控制煤氣廢氣、空氣廢氣調(diào)節(jié)閥的開度來(lái)自動(dòng)跳躍設(shè)定值，保證爐壓處于設(shè)定值范圍內(nèi)。3、在空燃比控制上(空燃比控制的目的是將各段空氣/煤氣流量比控制在設(shè)定空燃比范圍內(nèi)使燒嘴充分完全燃燒，空燃比過(guò)高，使鋼坯表面氧化，熱量損失增加。空燃比過(guò)低，使燃料不能完全燃燒，使煤氣外流，浪費(fèi)了燃料并污染環(huán)境。)為保證空燃比的合理性及供熱區(qū)段溫度的可控性，采用雙叉式限幅控制方式，即以爐內(nèi)溫度為主環(huán)，空煤氣為副環(huán)的爐溫控制回路；這樣可以在爐溫低時(shí)，先增加空氣量后增加煤氣量；在爐溫過(guò)高時(shí)，先減煤氣量后再減空氣量，實(shí)現(xiàn)空氣、煤氣交叉控制，使加熱爐工作在最佳狀態(tài)、熱利用率和節(jié)能效果達(dá)到最佳、保持爐溫穩(wěn)定。4、對(duì)安全保護(hù)系統(tǒng)的控制當(dāng)煤氣總管低于2. 5kPa、空氣總管壓力低于3kPa及鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)斷電時(shí)，通過(guò)安全保護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)切斷煤氣總管快速切斷閥；同時(shí)采用應(yīng)急供電設(shè)備，以保證在動(dòng)力電源失電的情況下，使安全保護(hù)系統(tǒng) 動(dòng)作，達(dá)到安全運(yùn)行的目的。5、在智能控制系統(tǒng)上采用HMI界面，所述HMI的主要畫面應(yīng)該包括①流程監(jiān)控圖可以方便、直觀的系統(tǒng)監(jiān)視加熱爐各段的爐溫、爐壓、風(fēng)量、煤氣及空氣壓力等熱工參數(shù)，以及動(dòng)態(tài)顯示調(diào)節(jié)閥的開關(guān)度；②歷史溫度曲線圖可以繪制出生產(chǎn)過(guò)程中各點(diǎn)溫度歷史曲線，可使操作從人員直觀的了解溫度趨勢(shì)，以便做出及時(shí)的調(diào)整；③報(bào)警圖對(duì)爐溫、廢氣超溫、爐壓過(guò)高、煤氣及空氣總管壓力過(guò)低等進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)提示故障點(diǎn)和建議處理方法。6、歷史數(shù)據(jù)記錄智能控制系統(tǒng)的能夠把各種需要保存的工藝參數(shù)定時(shí)存入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)記錄，方便實(shí)現(xiàn)快速檢索和查詢；并能打印用戶不同要求的報(bào)表。本發(fā)明方法的有益效果為
I、爐溫控制；我們采用高效智能化控制系統(tǒng)。因加熱爐爐溫控制是一個(gè)大慣性系統(tǒng)，傳統(tǒng)的PID參數(shù)調(diào)節(jié)不能滿足生產(chǎn)需要，之后發(fā)展為智能模糊控制及建立多參量的數(shù)學(xué)模型，但控制效果不太理想，爐溫不能穩(wěn)定有效的控制。本文介紹一種高效智能化控制系統(tǒng)，使得爐溫比較穩(wěn)定，從而降低加熱爐能耗及鋼坯的氧化燒損，延長(zhǎng)了爐齡。其控制原理為時(shí)實(shí)采集溫度量，根據(jù)系統(tǒng)疊加法確定當(dāng)前溫度，然后與設(shè)定溫度比較，來(lái)控制煤氣調(diào)節(jié)量，每次調(diào)節(jié)0. 1% —1%，每次調(diào)節(jié)間隔時(shí)間0. 5 — 2S。當(dāng)溫度在設(shè)定溫度+/-20°C時(shí)不進(jìn)行調(diào)節(jié)，這點(diǎn)是比較關(guān)鍵的，也是與PID調(diào)節(jié)本質(zhì)的區(qū)別，我們經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)效果非常好。2、爐內(nèi)壓力控制；為合理控制爐內(nèi)壓力的干擾，采用遠(yuǎn)程控制煤氣廢氣總管、空氣廢氣總管調(diào)節(jié)閥門，保證了爐膛壓力的穩(wěn)定。具體控制過(guò)程是在計(jì)算機(jī)上設(shè)定爐壓控制值，計(jì)算機(jī)通過(guò)控制煤氣廢氣、空氣廢氣調(diào)節(jié)閥的開度來(lái)自動(dòng)跳躍設(shè)定值，保證爐壓處于設(shè)定值范圍內(nèi)。3、空燃比控制；空燃比控制的目的是將各段空氣/煤氣流量比控制在設(shè)定空燃比范圍內(nèi)使燒嘴充分完全燃燒，空燃比過(guò)高，使鋼坯表面氧化，熱量損失增加?？杖急冗^(guò)低，使燃料不能完全燃燒，使煤氣外流，浪費(fèi)了燃料并污染環(huán)境。為保證空燃比的合理性及供熱區(qū)段溫度的可控性?，F(xiàn)采用雙叉式限幅控制方式，即以爐內(nèi)溫度為主環(huán)，空煤氣為副環(huán)的爐溫控制回路。這樣可以在爐溫低時(shí)，先增加空氣量后增加煤氣量。爐溫過(guò)高時(shí)，先減煤氣量后再減空氣量，實(shí)現(xiàn)空氣、煤氣交叉控制，使加熱爐工作在最佳狀態(tài)、熱利用率和節(jié)能效果達(dá)到最佳、保持爐溫穩(wěn)定。4、安全保護(hù)系統(tǒng)；當(dāng)煤氣總管低于2. 5kPa、空氣總管壓力低于3kPa及鼓風(fēng)機(jī)、弓丨風(fēng)機(jī)斷電時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷煤氣總管快速切斷閥。供電系統(tǒng)采用山特的UPS供電，以保證在動(dòng)力電源失電的情況下，使系統(tǒng)的安全保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，達(dá)到安全運(yùn)行的目的。5,HMI界面的功能；C0流行的WINCC界面，方便的人機(jī)對(duì)話方式。操作人員可通過(guò)鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行各種操作，設(shè)定各種工藝參數(shù)。若操作和控制出現(xiàn)問題，HMI將直接提示錯(cuò)誤。(2)HMI的主要畫面①流程監(jiān)控圖可以方便、直觀的系統(tǒng)監(jiān)視加熱爐各段的爐溫、爐壓、風(fēng)量、煤氣及空氣壓力等熱工參數(shù)，以及動(dòng)態(tài)顯示調(diào)節(jié)閥的開關(guān)度。②歷史溫度曲線圖可以繪制出生產(chǎn)過(guò)程中各點(diǎn)溫度歷史曲線，可使操作從人員直觀的了解溫度趨勢(shì)，以便做出及時(shí)的調(diào)整。③報(bào)警圖對(duì)爐溫、廢氣超溫、爐壓過(guò)高、煤氣及空氣總管壓力過(guò)低等進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)提示故障點(diǎn)和建議處理方法。6、歷史數(shù)據(jù)記錄；此控制系統(tǒng)的工控機(jī)可以把各種需要保存的工藝參數(shù)定時(shí)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。各種歷史數(shù)據(jù)、曲線可以通過(guò)查詢菜單方便快捷的檢索、查詢。還可以打印用戶不同要求的報(bào)表。自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，排煙溫度控制在180°C以下，爐內(nèi)鋼坯受熱均勻，其采用的燃燒控制對(duì)提高鋼坯產(chǎn)量和質(zhì)量、延長(zhǎng)加熱爐壽命、降低氧化燒損、節(jié)能降耗起到了十分重要的積極作用。



圖I為本發(fā)明實(shí)施例中所述智能控制系統(tǒng)中上位操作計(jì)算機(jī)的主要畫面的屏幕截圖。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)某公司加熱爐實(shí)例來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明方法
本發(fā)明方法在實(shí)施時(shí)智能控制系統(tǒng)由西門子S7-300現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)上位操作系統(tǒng)組成。計(jì)算機(jī)為研華工控機(jī)，配置為P4 2.0G，256M，并且?guī)в泄I(yè)以太網(wǎng)處理器CP5611。計(jì)算機(jī)借助于CP5611，與PLC進(jìn)行通訊。現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)由CPU及輸入、輸出模件組成，完成現(xiàn)場(chǎng)熱工參數(shù)數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備狀態(tài)采集及對(duì)重要熱工參數(shù)調(diào)節(jié)控制輸出。計(jì)算機(jī)上位操作系統(tǒng)完成程序編制及對(duì)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)控、實(shí)時(shí)控制、及對(duì)工藝參數(shù)在線調(diào)節(jié)，隨時(shí)保證生產(chǎn)在經(jīng)濟(jì)、安全、合理的狀態(tài)下進(jìn)行。該智能控制系統(tǒng)對(duì)加熱爐進(jìn)行下面六個(gè)方面的控制和設(shè)置
1、在爐溫控制上利用智能控制系統(tǒng)，時(shí)實(shí)采集溫度量，根據(jù)系統(tǒng)疊加法確定當(dāng)前溫度，然后與設(shè)定溫度比較，來(lái)控制煤氣調(diào)節(jié)量，每次調(diào)節(jié)0. 1% —1%，每次調(diào)節(jié)間隔時(shí)間
0.5 2S ;當(dāng)溫度在設(shè)定溫度+/-20°c時(shí)不進(jìn)行調(diào)節(jié)；
2、在爐內(nèi)壓力控制上為合理控制爐內(nèi)壓力的干擾，采用遠(yuǎn)程控制煤氣廢氣總管、空氣廢氣總管調(diào)節(jié)閥門，保證了爐膛壓力的穩(wěn)定；其控制過(guò)程是在智能控制系統(tǒng)的上位計(jì)算機(jī)上設(shè)定爐壓控制值(IOOPa)，通過(guò)智能控制系統(tǒng)控制煤氣廢氣、空氣廢氣調(diào)節(jié)閥的開度來(lái)自動(dòng)跳躍設(shè)定值，保證爐壓處于設(shè)定值范圍內(nèi)。3、在空燃比控制上為保證空燃比的合理性及供熱區(qū)段溫度的可控性，采用雙叉式限幅控制方式，即以爐內(nèi)溫度為主環(huán)，空煤氣為副環(huán)的爐溫控制回路；這樣可以在爐溫低時(shí)，先增加空氣量后增加煤氣量；在爐溫過(guò)高時(shí)，先減煤氣量后再減空氣量，實(shí)現(xiàn)空氣、煤氣交叉控制，使加熱爐工作在最佳狀態(tài)、熱利用率和節(jié)能效果達(dá)到最佳、保持爐溫穩(wěn)定。4、對(duì)安全保護(hù)系統(tǒng)的控制當(dāng)煤氣總管低于2. 5kPa、空氣總管壓力低于3kPa及鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)斷電時(shí)，通過(guò)安全保護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)切斷煤氣總管快速切斷閥；同時(shí)采用應(yīng)急供電設(shè)備，以保證在動(dòng)力電源失電的情況下，使安全保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，達(dá)到安全運(yùn)行的目的。
5、在智能控制系統(tǒng)上采用HMI界面，所述HMI的主要畫面應(yīng)該包括①流程監(jiān)控圖可以方便、直觀的系統(tǒng)監(jiān)視加熱爐各段的爐溫、爐壓、風(fēng)量、煤氣及空氣壓力等熱工參數(shù)，以及動(dòng)態(tài)顯示調(diào)節(jié)閥的開關(guān)度；②歷史溫度曲線圖可以繪制出生產(chǎn)過(guò)程中各點(diǎn)溫度歷史曲線，可使操作從人員直觀的了解溫度趨勢(shì)，以便做出及時(shí)的調(diào)整；③報(bào)警圖對(duì)爐溫、廢氣超溫、爐壓過(guò)高、煤氣及空氣總管壓力過(guò)低等進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)提示故障點(diǎn)和建議處理方法。6、歷史數(shù)據(jù)記錄智能控制系統(tǒng)的能夠把各種需要保存的工藝參數(shù)定時(shí)存入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)記錄，方便實(shí)現(xiàn)快速檢索和查詢；并能打印用戶不同要求的報(bào)表。本發(fā)明實(shí)施例其智能控制系統(tǒng)中上位操作計(jì)算機(jī)的WINCC界面的整個(gè)操作畫面由加熱爐主畫面、儀表參數(shù)畫面、報(bào)警畫面、歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)畫面、打印報(bào)表畫面組成。加熱爐主畫面附圖I是智能控制系統(tǒng)中上位操作計(jì)算機(jī)的主要畫面的屏幕截圖。在自動(dòng)控制中，wincc主要是人機(jī)接口，通過(guò)設(shè)計(jì)的畫面來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)、控制功能，同時(shí)實(shí)時(shí)的將一些數(shù)據(jù)反映在畫面上，供操作人員參考，并記錄下有關(guān)數(shù)據(jù)，在發(fā)生事故或報(bào)警時(shí)可以及時(shí)的查找 到原因。在軟件操作時(shí)，各畫面均有畫面切換按鈕，可輕松方便地完成畫面間的切換。通常情況下操作在加熱爐主畫面下進(jìn)行，本發(fā)明智能控制系統(tǒng)需監(jiān)視的工藝數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)均顯示在加熱爐主畫面上。主要監(jiān)視的有加熱爐相關(guān)工藝參數(shù)、煤氣發(fā)生爐相關(guān)工藝參數(shù)、及加熱爐鼓風(fēng)機(jī)狀態(tài)、煤氣發(fā)生爐鼓風(fēng)機(jī)狀態(tài)、加熱爐冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥狀態(tài)、加熱爐熱風(fēng)放散閥狀態(tài)、煤氣發(fā)生爐冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥狀態(tài)、煤氣發(fā)生爐放散閥狀態(tài)、加熱爐鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)節(jié)器運(yùn)行狀態(tài)等。還可對(duì)各調(diào)節(jié)閥、放散閥、變頻調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制操作，在對(duì)這些設(shè)備操作時(shí)只要點(diǎn)擊相應(yīng)設(shè)備圖案就可打開其對(duì)應(yīng)的控制畫面，然后即可進(jìn)行各自設(shè)備的調(diào)節(jié)控制。每啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)畫面為加熱爐主畫面，畫面中設(shè)備及其檢測(cè)控制工藝參數(shù)一目了然。畫面中黃色管線表示煤氣管道，藍(lán)色管線表示風(fēng)管道，白色管線表示蒸汽管道。本系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)狀態(tài)的設(shè)備信號(hào)有加熱爐鼓風(fēng)機(jī)啟、停、故障，煤氣發(fā)生爐鼓風(fēng)機(jī)啟、停、故障，加熱爐冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥PLC/儀表控制、調(diào)節(jié)量、閥位，加熱爐熱風(fēng)放散閥PLC/儀表控制、調(diào)節(jié)量、閥位，煤氣發(fā)生爐冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥PLC/儀表控制、調(diào)節(jié)量、閥位，煤氣發(fā)生爐熱風(fēng)放散閥PLC/儀表控制、調(diào)節(jié)量、閥位。綠色代表鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行，紅色代表鼓風(fēng)機(jī)停止，黃色且閃動(dòng)代表鼓風(fēng)機(jī)故障。如果要監(jiān)視閥門狀態(tài)只要單擊閥門圖標(biāo)就可彈出閥門控制窗口。各閥門窗口均相同，以一個(gè)閥門為例說(shuō)明，其他均相同。閥門窗口中“PLC/儀表控制”信號(hào)來(lái)自儀表盤上手操器，按壓操作器上的“A\M”按鈕就可實(shí)現(xiàn)PLC及手操器儀表控制模式間相互切換。閥門窗口中“位置反饋”信號(hào)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確指示閥門開度位置百分值。閥門窗口中“PLC給定”是用鍵盤直接輸入閥門控制開度百分值。閥門窗口中黃、綠棒圖分別指示給定值及閥門開度百分值。閥門窗口中滾動(dòng)條是同增減滾動(dòng)方式改變“PLC給定”值，用以實(shí)現(xiàn)閥門開度控制。在加熱爐主畫面中雙擊變頻圖標(biāo)就可打開變頻器控制窗口。在變頻器控制窗口中，按下“PLC手動(dòng)”按鈕就可用直接輸入及用滾動(dòng)條方式改變變頻器給定信號(hào)(最大為50Hz)。變頻器控制窗口中“變頻反饋”信號(hào)來(lái)自變頻器，反映鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。在變頻器控制窗口中按下“PLC自動(dòng)”按鈕，同時(shí)用直接鍵盤輸入方式輸入氧含量設(shè)定信號(hào)，其他按鈕勿動(dòng)，就可準(zhǔn)確將加熱爐內(nèi)氧含量控制在設(shè)定值范圍內(nèi)。在“PLC手動(dòng)”及“PLC自動(dòng)”間轉(zhuǎn)換可實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換。
經(jīng)本發(fā)明方法操作控制后，爐溫可穩(wěn)定的保持在1300°C 1600°C之間，并通過(guò)操作人員輸入的爐溫?cái)?shù)值，利用疊加、比較法及模糊原理實(shí)時(shí)改變爐內(nèi)狀態(tài)，達(dá)到了煅燒穩(wěn)定，操作合理的目的。爐壓控制效果；在軟件操作說(shuō)明中提到的煤氣發(fā)生爐鼓風(fēng)機(jī)狀態(tài)、加熱爐冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥狀態(tài)、加熱爐熱風(fēng)放散閥狀態(tài)、煤氣發(fā)生爐冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥狀態(tài)、煤氣發(fā)生爐放散閥狀態(tài)，通過(guò)面板操作，及時(shí)有效的控制各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及工藝參數(shù)，可以使?fàn)t壓處于微正壓，這是加熱爐在生產(chǎn)過(guò)程中的最佳狀態(tài)。空燃比控制效果；在軟件面板中輸入空氣、煤氣調(diào)節(jié)比例系數(shù)，按照理論值或?qū)嶋H操作過(guò)程摸索出的經(jīng)驗(yàn)值，加熱爐產(chǎn)出的鋼坯無(wú)黑印，并且在一定程度上解決了過(guò)燒、欠燒的現(xiàn)象。安全效果明顯；操作軟件中對(duì)各工藝參數(shù)都設(shè)置了相應(yīng)的報(bào)警限值、連鎖限值，并對(duì)這些報(bào)警值進(jìn)行了篩選、重組，在程序中增加了相應(yīng)的保護(hù)邏輯，在出現(xiàn)危險(xiǎn)信號(hào)的同時(shí)，聲光報(bào)警器同時(shí)響起。操作界面友好；界面的布置、操作方式的選擇，全部按照宣鋼泰龍公司的要求和操作習(xí)慣確定，簡(jiǎn)潔、易懂，保證了設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員之間不脫節(jié)，用戶第一的理念。歷史數(shù)據(jù)的保存；在本次工程中，歷史數(shù)據(jù)的保存給公司有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員提供了有利的后臺(tái)保障。比如技術(shù)人員可以通過(guò)界面查詢到一周或更早時(shí)間的數(shù)據(jù)，對(duì)爐體本身的生產(chǎn)狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行情況、崗位工的操作規(guī)范程度等都能得到一定程度的回饋。本實(shí)施例僅僅是成熟案例之一。軟件使用方便、簡(jiǎn)潔，人機(jī)交互簡(jiǎn)單，操作靈活，是一套成熟、可靠的自動(dòng)控制系統(tǒng)，并多次應(yīng)用于軋鋼系統(tǒng)的加熱爐控制。本發(fā)明采用了先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，達(dá)到了加熱爐生產(chǎn)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、節(jié)能、無(wú)公害以及生產(chǎn)操作自動(dòng)化的工藝要求。現(xiàn)在該系統(tǒng)自投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)便，深受現(xiàn)場(chǎng)工作人員的歡迎，達(dá)到了比較好的預(yù)期效果。權(quán)利要求
1.一種加熱爐高效智能化控制的方法為，其采用能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制的PLC系統(tǒng)及能和PLC系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接的計(jì)算機(jī)上位操作系統(tǒng)組成智能控制系統(tǒng)，并通過(guò)該智能控制系統(tǒng)對(duì)加熱爐對(duì)加熱爐進(jìn)行高效科學(xué)的智能化控制， 其特征在于，所述通過(guò)該智能控制系統(tǒng)對(duì)加熱爐進(jìn)行下面六個(gè)方面的控制和設(shè)置 (1)在爐溫控制上利用智能控制系統(tǒng)，時(shí)實(shí)采集溫度量，根據(jù)系統(tǒng)疊加法確定當(dāng)前溫度，然后與設(shè)定溫度比較，來(lái)控制煤氣調(diào)節(jié)量，每次調(diào)節(jié)0. 1% —1%，每次調(diào)節(jié)間隔時(shí)間0.5 2S ;當(dāng)溫度在設(shè)定溫度+/_20°C時(shí)不進(jìn)行調(diào)節(jié)； (2)在爐內(nèi)壓力控制上為合理控制爐內(nèi)壓力的干擾，采用遠(yuǎn)程控制煤氣廢氣總管、空氣廢氣總管調(diào)節(jié)閥門，保證了爐膛壓力的穩(wěn)定；其控制過(guò)程是在智能控制系統(tǒng)的上位計(jì)算機(jī)上設(shè)定爐壓控制值，通過(guò)智能控制系統(tǒng)控制煤氣廢氣、空氣廢氣調(diào)節(jié)閥的開度來(lái)自動(dòng)跳躍設(shè)定值，保證爐壓處于設(shè)定值范圍內(nèi)； (3)在空燃比控制上為保證空燃比的合理性及供熱區(qū)段溫度的可控性，采用雙叉式限幅控制方式，即以爐內(nèi)溫度為主環(huán)，空煤氣為副環(huán)的爐溫控制回路；這樣可以在爐溫低時(shí)，先增加空氣量后增加煤氣量；在爐溫過(guò)高時(shí)，先減煤氣量后再減空氣量，實(shí)現(xiàn)空氣、煤氣交叉控制，使加熱爐工作在最佳狀態(tài)、熱利用率和節(jié)能效果達(dá)到最佳、保持爐溫穩(wěn)定； (4)對(duì)安全保護(hù)系統(tǒng)的控制當(dāng)煤氣總管低于2.5kPa、空氣總管壓力低于3kPa及鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)斷電時(shí)，通過(guò)安全保護(hù)系統(tǒng)自動(dòng)切斷煤氣總管快速切斷閥；同時(shí)采用應(yīng)急供電設(shè)備，以保證在動(dòng)力電源失電的情況下，使安全保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作，達(dá)到安全運(yùn)行的目的； (5)在智能控制系統(tǒng)上采用HMI界面，方便人機(jī)對(duì)話； 所述HMI的主要畫面必須包括①流程監(jiān)控圖可以方便、直觀的系統(tǒng)監(jiān)視加熱爐各段的爐溫、爐壓、風(fēng)量、煤氣及空氣壓力等熱工參數(shù)，以及動(dòng)態(tài)顯示調(diào)節(jié)閥的開關(guān)度；②歷史溫度曲線圖可以繪制出生產(chǎn)過(guò)程中各點(diǎn)溫度歷史曲線，可使操作從人員直觀的了解溫度趨勢(shì)，以便做出及時(shí)的調(diào)整；③報(bào)警圖對(duì)爐溫、廢氣超溫、爐壓過(guò)高、煤氣及空氣總管壓力過(guò)低等進(jìn)行聲光報(bào)警，同時(shí)提示故障點(diǎn)和建議處理方法； (6)歷史數(shù)據(jù)記錄智能控制系統(tǒng)的能夠把各種需要保存的工藝參數(shù)定時(shí)存入數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)記錄，方便實(shí)現(xiàn)快速檢索和查詢；并能打印用戶不同要求的報(bào)表。
全文摘要
本發(fā)明涉及軋鋼工業(yè)中應(yīng)用的熱處理設(shè)備加熱爐的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種加熱爐高效智能化控制的方法。其采用能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制的PLC系統(tǒng)及能和PLC系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接的計(jì)算機(jī)上位操作系統(tǒng)組成智能控制系統(tǒng)，并通過(guò)該智能控制系統(tǒng)對(duì)加熱爐對(duì)加熱爐進(jìn)行高效科學(xué)的智能化控制，其特征在于，所述通過(guò)該智能控制系統(tǒng)對(duì)加熱爐進(jìn)行下面六個(gè)方面的控制和設(shè)置1、在爐溫控制上、2、在爐內(nèi)壓力控制上、3、在空燃比控制上、4、對(duì)安全保護(hù)系統(tǒng)的控制、5、在智能控制系統(tǒng)上采用HMI界面、6、歷史數(shù)據(jù)記錄。本發(fā)明能夠時(shí)實(shí)針對(duì)各段加熱溫度，對(duì)爐溫、爐壓進(jìn)行合理調(diào)控，提高了加熱的利用率，同時(shí)在節(jié)能降耗方面也突顯成效，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)爐齡。
文檔編號(hào)F27D19/00GK102721288SQ20121023027
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者于立新, 孟志強(qiáng) 申請(qǐng)人:河北新燁工程技術(shù)有限公司