连续退火炉温度控制系统的设计与实现

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1、分类号密级UDC学位论文连续退火炉温度控制系统的设计与实现作者姓名：陈波指导教师：吴建华教授东北大学信息科学与工程学院陈金荣高级工程师上海钢铁研究所申请学位级别：硕士学科类别：专业学位学科专业名称：控制工程论文提交日期：2011年12月论文答辩日期：2011年12月23日学位授予日期：年月答辩委员会主席：高宪文评阅人：贺立红于光伟东北大学2011年12月AThesisinControlEngineeringDesignandImplementationonTemperatureControlSystemofContinuousAnn

2、ealingFurnaceByChenBoSupervisor：ProfessorWuJianhuaSeniorEngineerChenJinrongNortheasternUniversityDecember2011独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：学位论文版权使用授权书本学位论

3、文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年□一年□一年半□两年□学位论文作者签名：导师签名：签字日期：签字日期：I东北大学工程硕士学位论文摘要-IV-东北大学工程硕士学位论文目录-III-东北大学工程硕士学位论文目录连续退火炉温度控制系统的设计与实现摘要在钢铁冶金领域，退火是钢铁生产和钢铁表面处理时不可或缺的

4、的工艺过程，是冷轧生产之前的关键工序，连续退火产线是一个将带钢清洗、退火、平整、破磷、重卷和剪切等多个工艺处理过程依序一次完成的生产机组，能够使带钢获得无粘结缺陷且表面质量良好的热处理。宝钢股份特钢事业部于2010上半年建成投产的钛镍特种合金板带冷轧厂，其退火生产线采用热冷连续式退火机组，并选择连续卧式退火工艺。退火机组产线控制方式是采用PID控制方式，随着特殊钢事业部的不断发展，需要完成更多种类带钢的退火，原来单一PID控制已经无法适应多种带钢退火的预控制，本文即针对这一现状，以解决现场实际问题为出发点，结合数学模型的控制思想，寻

5、求一种适用的控制方法。本文重点分析了退火产线的温度控制、带钢速度控制、带钢冷却之间的相互关系，指出退火线工艺的复杂性，传统的单回路PID控制很难达到特钢退火产线带钢温度控制要求。在控制思想上，研究了当前国内外先进控制技术和PID控制技术的理论和方法，分析了PID控制系统和模型控制系统在控制方面的优缺点，提出把数学模型和PID控制相结合方法，综合数学模型具有预计划性、稳定性好的优点和PID控制具有算法简单、可靠性高和稳态误差小的优点，设计实现了数学模型在退火产线中应用的控制系统，并在Siemens7-400控制系统下，完成了具体的实现

6、，有效改善了原退火生产线的带钢温度控制稳定性不足等问题。生产实践表明，系统较为稳定可靠。在相应的工艺要求下，符合生产要求，大大改善了带钢退火质量，同时降低了退火成本和工人的劳动强度，初步达到了预期的效果。关键词：数学模型，连续退火炉，PID控制-III-东北大学工程硕士学位论文Abstract-VII-东北大学工程硕士学位论文AbstractDesignandImplementationonTemperatureControlSystemofContinuousAnnealingFurnaceAbstractIntheironand

7、steelmetallurgyfield,annealingisanindispensabletechnicalprocessinthesteelproductionandsurfacefinishandalsothekeyprocedurebeforethecoldrollingproduction.Continuousannealinglineisaproductionlineinwhichsuchtechnicalprocessesasbandsteelcleaning,annealing,planishing,phospho

8、rusbreaking,recoilingandshearingarecompletedinregularturn,whichfacilitatesbandsteeltoachieveheattreatmentwithunbonded