过控课程设计——步进梁式加热炉dcs系统设计

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1、安徽工业大学过程控制课程设计步进梁式加热炉DCS系统设计摘要加热炉是将物料或工件加热的设备。在冶金工业中加热炉习惯上是指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉，包括有连续加热炉和室式加热炉等。连续加热炉广义来说，包括推钢式炉、步进式炉、转底式炉、分室式炉等连续加热炉。由于本设计的内容是关于步进梁式加热炉，所以要对其做一些简单的介绍:步进式连续加热炉靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。步进梁式炉可对料坯实现上下双

2、面加热。本文以厚板加热炉的技术改造为研究背景，对目前国内外加热炉控制技术的发展和现状进行了综述。介绍了加热炉集散控制系统的主要构成、系统配置及工控组态软件的功能，深入分析了集散控制系统对步进式加热炉燃烧的自动控制原理，实现了双交叉限幅燃烧控制、流量控制、加热炉炉温控制、炉压控制、煤气总管和空气总管的压力控制等。关键词：步进式加热炉，燃烧工艺流程，集散控制系统36测控技术与以求081——李沛根安徽工业大学过程控制课程设计步进梁式加热炉DCS系统设计目录一、绪论…………………………………………………………………………3二、步进式加热炉………………………………………………………………4

3、2.1步进加热炉概述…………………………………………………………42.2步进式加热炉的工艺过程………………………………………………5三、DCS选型………………………………………………………………………83.1JX-300系统概要…………………………………………………………83.2系统的整体结构…………………………………………………………83.3系统主要设备和软件……………………………………………………93.4系统的主要特点………………………………………………………103.5硬件选型………………………………………………………………10四、步进式加热炉控制系统设计…………………………

4、……………………124.1炉温控制………………………………………………………………124.2流量控制………………………………………………………………144.3炉压控制………………………………………………………………19五、监控系统硬件连接及软件使用……………………………………………255.1系统软件………………………………………………………………255.2通信网络………………………………………………………………265.3组态软件………………………………………………………………29六、实时监控操作画面…………………………………………………………316.1工艺流程图………………………

5、……………………………………316.2温度报警图……………………………………………………………316.3温度实时/历史趋势图及报警记录图…………………………………326.4阀门控制简图…………………………………………………………33七、心得体会……………………………………………………………………34八、参考资料……………………………………………………………………3536测控技术与以求081——李沛根安徽工业大学过程控制课程设计步进梁式加热炉DCS系统设计一、绪论随着世界人口的不断增加以及国民经济的迅速发展，能源危机日益加深。在1973年发生第一次石油危机以后，开发新能源和节能的研

6、究便成为世界各国关注的主要课题。自70年代中期以来，各工业先进园对各种燃烧设备的节能控制进行了广泛深入的研究，大大降低了能耗。冶金工业是耗能大户，其中钢坯加热炉就占钢铁工业总能耗的25％。因此，提高加热炉热效率、降低能耗，对整个钢铁工业节能具有重要意义，在国内外都得到了广泛的重视。随着现代化轧机向连续、大型、高速、高精度和多品种方向发展，对钢坯加热质量的要求也越来越高，从而也对加热过程提出了更高的要求。加热炉是钢铁工业轧钢生产线关键设备之一，也是主要的耗能设备。加热炉燃烧过程具有非线性、强耦合、不确定性、分布参数特性，是一个高度复杂的工业过程。钢坯加热的质量直接影响到钢材的质量、

7、产量、能源消耗和轧机寿命，加热炉燃烧过程控制技术成为钢铁企业研究的重要课题之一，在国内外都得到了广泛的重视。从双交叉限幅燃烧控制、流量控制、加热炉炉温控制、炉压控制、煤气总管和空气总管的压力控制等方面进行深入研究。36测控技术与以求081——李沛根安徽工业大学过程控制课程设计步进梁式加热炉DCS系统设计二、步进式加热炉2.1步进加热炉概述加热炉即是将金属加热至轧制温度要求的工业炉。最初，在轧线规模和效率的限制下，小型的均热炉即可满足轧线需求。均热炉即是坑状的加热炉，上面有炉盖。均