辊底式热处理炉数学模型及计算机控制系统的研究

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1、武汉科技大学硕士学位论文辊底式热处理炉数学模型及计算机控制系统的研究姓名：汤浩申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：陈建勋20090506武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要辊底式热处理炉具备易于实现自动化、加热质量好、连续作业产量高等一系列优点，被广泛应用于中厚板的热处理。提高辊底炉热处理控制水平对产品质量和产量的提高、节能降耗有着重要意义。本文研究了辊底式常化炉自动化控制系统中的二级机部分，重点包括：在详细分析常化炉内钢板传热机理的基础上，建立了钢板在炉内温度变化过程的数学模型；并以该模型预测的钢温为依据，按照工艺要求动态实时修正炉温和钢板的运行速度，使

2、钢板最终符合加热制度的要求。针对炉型紧凑、工艺复杂和不同规格钢板混装现象的情况，本控制系统可以有效的模拟钢板在炉内加热升温的全过程，并对炉每块钢板的各自速度和总体炉区温度进行寻优计算。实际运行表明该系统提高了生产线的自动化程度和生产效率，取得了令人满意的控制效果。本文内容主要包括：(1)辊底式常化炉自动化控制系统的总体架构和工作机制。(2)根据传热学原理建立了钢板温度变化数学模型，利用此模型对钢板热处理过程做出仿真和钢温预报。(3)利用模型对钢板加热过程的仿真，计算出不同规格型号、不同目标温度的钢板所需要的在炉时间和炉温设定值。(4)在钢板实际运行中，以工艺要求的保

3、温时间为目标，研究和建立了计算机系统自动控制策略，针对不同工况，可以自动对所有在炉钢板的速度和各区炉温做出调整，保证每块钢板质量合格。关键词：中厚板生产，辊底式连续热处理炉，钢板温度预报，数学模型，优化控制第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractDuringtheproductivityofsteelslabs，thequalityofproductmainlydependsontheArt—Levelofheattreatment．DuetoalotofprioritiesofRol1er——HeartFurnacetotheotheronessuchas

4、easilytobeMechanizedandAutomatedandcontinuouslYproducingahugenumberofproductswithhighquality，it’Swidelyadoptedintheheattreatingofslabs．Improvingthecontrollevelofcontinuousroller—hearthfurnacefaci1itatestheenhancementofproductqualityandquantity．Theauthortookpartintheworksofdesigningandd

5、evelopofthecontrolsystemincludinghardwareconfigurationofcontrolsystem、designingofnetworkorganization、researchofcontrolarithmeticandtheworksofactualdebugging．ThemainworkiSresearchingandestablishingthemodelofsteelplatetemperaturepredictionbasedonprocessingrequest．Themodelofsteelplatetemp

6、eraturepredictioninRollerHearthFurnaceiSanimportantpartoftheprojectwhichinfluencesonsteelplatestructureandmechaniCSperformance、thequalityoftheheattreatmentsteelplateandcompetitionabilityinthemarket．Afterthemodelofsteelplatetemperaturepredictionwasputintouse，continuouseffortsweremadetoi

7、mprovethecontrolprecision，andnowthesystemworkseffectively．ThemainworksofthiSpaperareasfollows：(1)ThestructureandmechanismofthecomputercontrolsystemoftheRo1er—HearthFurnace．(2)Establishingthemodelofsteelplatetemperaturepredictionbasedonprocessingrequestandheat—transthesis，andcreatingt