带钢热连轧加热炉控制系统的改造及加热优化

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要加热炉是保证钢材轧制温度的重要热工设备，也是轧钢生产过程中能源消耗的大户，其工艺要求是获得满足轧制工艺所要求的钢坯温度分布，并尽可能地降低加热炉的能耗、减少钢坯的烧损。实际的生产过程中，操作人员为了弥补加热炉设备控制精度低对钢坯加热造成的影响，有时会人为地提高钢坯的出炉温度来保证钢坯的温度分布情况，忽略了加热炉的能耗指标和钢坯的损耗指标．因此，通过加热炉设备改造来提高设备的控制水平，优化钢坯炉内的升温曲线来保证能源消耗最少，对保证轧钢生产的产量、提高产品的质量、降低能源消耗和金属烧损率等有重要的现实意义．本文主要

2、针对武钢一热轧4号步进梁式加热炉改造与钢坯炉内升温曲线的优化进行了研究．武钢一热轧为了提高步进梁的控制精度，增强上位机对步进梁的监控功能，提出了在保证原$5--PLc控制系统不受影响的同时，对4号步进梁式加热炉液压系统升级为S7一PLc的要求．本文详细介绍了PLC程序的结构、原理及特点，讲述了西门子s5与S7之间的通信方式，着重说明了F骼一Profibus通讯网的基本原理，分析了S5与S7通信组态和编程时出现的问题，并提出了解决方案。为该系统同时使用的西门子S5系列PLC和s7系列PLC设计开发了通信系统，并已成功地应用到实际生产控制中。同时结合

3、4号步进式加热炉的现行加热制度及步进粱改造后的运行特点，从加热炉钢坯加热数学模型入手，总结了数模的约束条件．并以满足加热工艺和轧制工艺为约束条件，以钢坯炉内能源消耗量最小化为目标函数，利用复合形优化方法，用1

4、，B语言编程计算，对其钢坯炉内加热曲线进行优化．本文的优化结果，可改善现行武钢热轧加热炉采用回归的方法得出来的温度控制模型，为高效生产组织及性能良好的热轧带卷提供了保证。关键字：步进粱式加热炉；PLC；FMS-Profibus；复合形优化方法第H页武汉科技大学硕士学位论文AbstractReheatingfurnaceisveryimpor

5、tantheatingequipmentinsteelrollingplant,whichiscrucialtotherollingtemperature．Itconsumesmostofenergyduringtherollingprocess．Thetechnologyrequirementsofthefurnaceistoheatslabstothedesiredtcmperamredistributionforrollingprocess。anddiminishtheenergyc6nsumptionofthereheatingfurna

6、ceandburninglossof语eslabasmuchaspossible．Butmostplantsrisetheoutputtemperatureoftheslabdeliberatelyinordertoguaranteethetemperaturedistributionoftheslab，ignoringtheoptimizationandenergytargetofthefurnaceandoxidationtargetoftheslabinpracticalproduction．Soimprovingthecontrollev

7、elofthefacilities,optimizingthereheatingCUI'VCoftheslabtoreducetheenergyconsumptionarccrucialtoincreasetheproduction,improvethequalityoftheproducts,andminimizetheconsumptionofthefueIandthematerialsburningloss嬲well．ThethesisconsistsofPLCupgradealterationofwalkingbeamfurnaceand

8、optimizingtheheatingcut3coftheslab．whichwe佗carriedoutoncontrolsystemoftheheatingfurnaceinthefirsthotstripcontinuousmills。WuhanIion&SteelCompany．InordertoimprovethecontroIleveIandincreaseonlinesupervisoryfunctionofthewalkingbeamrunningstate，thefirsthotstripmillsrequiredtoupgra

9、dethehydrauliccontrolsystemwithS7一PLCcontrolsystemwithoutinterruptin