蓄熱式加熱爐先進控制策略研究及應用.pdf

1、中國是世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)國與消費國，鋼鐵為國民經(jīng)濟發(fā)展提供了強有力的物質基礎。加熱爐作為鋼鐵生產(chǎn)過程中的重要設備，其穩(wěn)定、高效、經(jīng)濟運行不僅能提高鋼鐵工業(yè)的經(jīng)濟效益，還能降低全國工業(yè)污染物的總排放量，具有很好的經(jīng)濟價值和環(huán)保價值。加熱爐對象具有大慣性、大滯后、多擾動等特性，采用常規(guī)的控制策略難以取得滿意的控制效果。為了提高加熱爐對象的控制品質，本文設計了一套加熱爐先進控制系統(tǒng)，并成功地應用于現(xiàn)場。
　　本文主要研究開發(fā)工作包括以

2、下內容:
　　(1)針對爐溫對象的大滯后、大慣性特性和煤氣流量對象的多擾動特性，設計了一種爐溫-煤氣流量串級控制方案，分別采用SGPC和PID作為串級控制結構中的主控制器和副控制器。針對排煙溫度和爐膛壓力這對相互矛盾的被控對象，設計了一種排煙溫度-爐膛壓力選擇控制方案，分別采用積分分離式PID和PID作為相應回路的控制器。分別對各回路的無擾切換和控制器抗飽和問題進行了處理。將加熱爐先進控制系統(tǒng)劃分為控制算法、數(shù)據(jù)通信、人機交互界面

3、、配置文件四部分，并分別完成了各部分的具體實現(xiàn)。
　　(2)在現(xiàn)場原有設備的基礎上，構建了加熱爐先進控制系統(tǒng)的硬件平臺;測試了先進控制系統(tǒng)與組態(tài)軟件之間的連接情況，整定了各回路控制器參數(shù);將所設計的加熱爐先進控制系統(tǒng)進行了實際應用，降低了鋼坯氧化燒損率和噸鋼煤氣消耗量，相關數(shù)據(jù)表明系統(tǒng)投運后取得了良好的經(jīng)濟效益。
　　(3)針對加熱爐各加熱段爐溫之間的耦合性，提出了一種加熱爐爐溫解耦控制方案，消除了各回路之間的耦合作用，提高