自动控制技术在蓄热式加热炉中的设计与应用
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力进行 自动控制 ；为安全生产需要对汽化冷却装置
３ 系统的主 要控 制功能
该系统采用 的是空气蓄热加热方式 ，所以主要 涉及换 向控制 、 空燃 比等 自 动控制技术难题 。 主要有
进行 自动控制。
蓄热式加热炉 Ｐ Ｃ控制 系统 由人机接 口（ Ｍ Ｌ Ｈ Ｉ
操作员站 ）基础 自动化 系统构成 。采用 Ｓ ｍ ｎ 公 、 ｉ ｅｓ ｅ
【 文献标识码】Ｂ
【 文章编号】ｏ６ ６６ （０６０—０ ４０ １ｏ—７４２ ０ ）６０７—３
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｍ ａ ｉ ｎ ｒ ｌ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｓｇ ｎ ｐ ｉ ｔｏ ｆ Ａｕ ｏ ｃ ｔｃ Ｃｏ ｔ ｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ｇ ｎ ｒ ｔｖ ａ ｉ ｇ Ｆｕ ｎ ｃ ｎ Ｒｅ ｅ ｅ ａ ｉ ｅ Ｈｅ ｔ ｒ ａ ｅ ｎ
维普资讯
７ ４
冶 Ｌ金 Ｃ ＬＰ Ｒ Ｕ Ｇ Ａ ＯＷＥ ＭＥ Ａ Ｌ Ｒ Ｉ动 力 Ｔ
２０年第 ６ ０６ 期 总 第 １８期 １
自动控制技术在蓄热式加热炉中的设计与应用
徐 唏
２ ３１） ４０ １ （ 马钢股份公司 自动化工程公司 ， 安徽马鞍山市
【 摘 要 】介绍了由马钢 自 行设计的蓄热式加热炉 自动化系统的控制功能及硬件配置， 该系统采用先进
可靠的 Ｓ ｍ ｎ 公司的 Ｐ Ｃ 保证了系统的可靠性、 ｉ ｅｓ ｅ Ｌ， 稳定性， 减少了系统的安装调试时间。
【 关键词 】自动控制 ；Ｌ ； Ｐ Ｃ 蓄热式加热炉
【 中图分类号】Ｔ ０５ Ｑ ８
ＸＵ Ｘｉ ０ ｒ “ Ｅ ｅｒ ｇ Ｃ ． 肘 相 ｎ ｎ ｅ ｎ ｏ ｈ Ｉ ｎ＆ Ｓ ｅ Ｃ ．Ｌｄ Ｍ ａ． ｎ Ａ ｔ ｉ ４ ０ １ Ｃ ｉ ） ｉ ， ｒ ｏ ｔ ｌ ｏ ｔ ， ａ￣ ｌ ， ｒ ｕ ２ ３ １， ｈ ａ ｅ ， ． ｓ ｍ ｈ ｎ
【 ｂｔ ｃ】Ｔｅｃｎｏ ｆｎｔｎｔ ｎ ａ ｗｒ ｃｎ ｇｒｔｎｏ ｅａｔ ａｏ ｙｔ Ａ ｓ ａｔ ｈ ｏｔｌｕｃｏ ｅａｄｈｒ ａ ｏｆｕａｏ ｆｔ ｕ ｍ ｔｎｓ ｅ ｒ ｒ ｉ ｈ ｄ ｅ ｉ ｉ ｈ ｏ ｉ ｓｍ
双交叉限幅燃烧 自动控制、 炉压控制 、 自动换向、 汽
【 ｅ ｏｄ］ｕ ｍ ｔ ｏｔｌＰＣ ｒｇｎｒｉ ｅｔ ｇｆ ｎｃ Ｋ ｙｗ ｒｓａｔ ａｃｃｎｏ Ｌ ；ｅｅｅａｖ ｈａｎ ｕ ａｅ ｏ ｉ ｒ； ｔｅ ｉ ｒ １ 引言 传统的加热炉采用的是“ 直燃式 ” 加热方式 ， 该 方式不但浪费能源 ， 而且产能低 。 马钢第二钢轧总厂
型一分厂原有一座加热炉采用的也是 “ 直燃式”后 ， 增加一座蓄热式加热炉 ，以提高加热炉的产能 以及 能源的利用效率。该分厂新建的这座推钢式蓄热式 司的Ｈ Ｉ Ｌ Ｍ 、 Ｃ及 网络技术 ， Ｐ 其配置如图 １ 所示。
ｏ ｅ ｒｇ ｎ ｒｔ ｅ ｈ ａｉｇ ｆｒ ａ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ｙ Ｍａ ｎ ｈ ｎ Ｉｏ ＆ Ｓｅ ｌＣｏ． Ｌ ｄ ａｅ ｉｔ — ｆｔ ｅ ｅ ｅａｉ ｅ ｔ ｕ ｎ ｃ ｅ ｉｎ ｄ ｂ ａ ｓ ａ ｒｎ ｈ ｖ ｎ ｔｅ ． ｔ ． ｒ ｎｒ ｏ ｄ ｃ ｄ ｈ ｙ ｔｍ ｓｓ ｔｅ ａ ｖ ｎ ｅ ａ ｄ ｒｌ ｂｅ Ｐ Ｃ ｏ ｉｍｅ ｓ ｈ ｃ ｕ ｒ ｎｅ ｓ ｒｌ ｉ— ｕ ｅ ．Ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｕ ｅ ｈ ｄ ａ ｃ ｎ ｅｉ ｌ Ｌ ｆ Ｓｅ ｎ ，ｗ ｉｈ ｇ ａ ａ ｔｅ ｅｉ ｌ ａ ｂ ａ ｉ ｔ ｎ ｔｂ ｌｙ ｏ ｈ ｙ ｔｍ ｎ ｅ ｕ ｅ ｎ ｔｌ ｔ ｎ ａ ｄ ｄ ｂ ｇ ｉｇ ｔ ｆｔ ｅ ｓｓｅ ｙ ａ ｄ ｓａ ｉｔ ｆ ｔｅ ｓ ｓｅ ａ ｄ ｒｄ ｃ ｓ ｉ ｓ ｌ ｉ ｎ ｅ ｕ ｇｎ ｉ ｉ ａ ａｏ ｍｅ ｏ ｈ ｙ ｔｍ．
加热炉 ， 采用蓄热室燃烧技术 ， 三段加热制度 ， 煤气 为燃料， 空气为助燃气体 ； 加热炉冷却系统为汽化冷 却。厂方要求在保证控制系统可靠性高的基础上取
图 １ 蓄热式加热炉 Ｐ Ｃ控制系统 图 Ｌ
人机 接 口采用 工控 机 ，用 Ｓ ｍ ｎ 组态 软件 ｉ ｅｓ ｅ ｎ Ｃ 下位 系统采用 Ｓ ｍ ｎ Ｌ ｎ ｉ ｅｓＰ Ｃ构成一个主战 ｅ 消所有盘装仪表 ， 并提出报警需有屏幕 中文指示 ， 同 Ｗｉ Ｃ ； 用 ｔ 编程软件 。 ｐ 时伴有声光报警 ， 以满足夜班工作的需要 。 该加热炉 和三个从站 ， ｓｅ７ Ｅｈｒｅ 网 ： Ｍ 与 Ｐ Ｃ之间及 Ｈ Ｉ ｔ ｎｔ Ｈ Ｉ Ｌ ｅ Ｍ 彼此之间 控制系统采用先 进可靠 的 Ｓ ｍ ｎ 公 司的 Ｐ Ｃ 自 ｉ ｅｓ ｅ Ｌ， ｔｎ ｔ ｅ 实现彼此 的信息交换。通过 Ｅ ｅ ｅ ｔｒ ｔ ｈ ｎ 动化程度高， 维护量小 ， 控制模型设计合理 ． 调节效 联成 Ｅｈｒｅ， 把工艺参数设定 值和对 电气设备 的操作从 Ｈ Ｉ Ｍ 传 果 良好， 完全满足该加热炉不同钢种的工艺要求。 系 Ｌ， 电气参数及故障 统投入运行后 ， 常稳定 ， 正 保证 了蓄热式加热炉生产 送到 Ｐ Ｃ 把各设备的状态和工艺 、 由 Ｐ Ｃ收集送到 Ｈ Ｉ Ｌ Ｍ 显示。 的顺行 ， 并提高了产能和降低了能耗。 Ｐｏ ｂｓ Ｄ ｒｆ ｕ— Ｐ网 ：Ｌ ｉ Ｐ Ｃ与各 自的远程 Ｉ １ 间采 ０站 ２ 自动化控制 系统配置及 功能分 配 ｒｆ ｕ— Ｐ网 ，Ｌ ｉ Ｐ Ｃ把设 定参数 和控制指令传 控制系统的主要任务是 ： 为保证加热质量 。 提高 用 Ｐｏ Ｂ ｓ Ｄ 并收集控制装置的状态和电气参数。 产量 ， 降低能耗 ， 需要对加热炉 的燃烧制度 、 炉膛压 送到控制装置 ，
３ 系统的主 要控 制功能
该系统采用 的是空气蓄热加热方式 ，所以主要 涉及换 向控制 、 空燃 比等 自 动控制技术难题 。 主要有
进行 自动控制。
蓄热式加热炉 Ｐ Ｃ控制 系统 由人机接 口（ Ｍ Ｌ Ｈ Ｉ
操作员站 ）基础 自动化 系统构成 。采用 Ｓ ｍ ｎ 公 、 ｉ ｅｓ ｅ
【 文献标识码】Ｂ
【 文章编号】ｏ６ ６６ （０６０—０ ４０ １ｏ—７４２ ０ ）６０７—３
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｍ ａ ｉ ｎ ｒ ｌ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｓｇ ｎ ｐ ｉ ｔｏ ｆ Ａｕ ｏ ｃ ｔｃ Ｃｏ ｔ ｏ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉ ｇ ｎ ｒ ｔｖ ａ ｉ ｇ Ｆｕ ｎ ｃ ｎ Ｒｅ ｅ ｅ ａ ｉ ｅ Ｈｅ ｔ ｒ ａ ｅ ｎ
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２０年第 ６ ０６ 期 总 第 １８期 １
自动控制技术在蓄热式加热炉中的设计与应用
徐 唏
２ ３１） ４０ １ （ 马钢股份公司 自动化工程公司 ， 安徽马鞍山市
【 摘 要 】介绍了由马钢 自 行设计的蓄热式加热炉 自动化系统的控制功能及硬件配置， 该系统采用先进
可靠的 Ｓ ｍ ｎ 公司的 Ｐ Ｃ 保证了系统的可靠性、 ｉ ｅｓ ｅ Ｌ， 稳定性， 减少了系统的安装调试时间。
【 关键词 】自动控制 ；Ｌ ； Ｐ Ｃ 蓄热式加热炉
【 中图分类号】Ｔ ０５ Ｑ ８
ＸＵ Ｘｉ ０ ｒ “ Ｅ ｅｒ ｇ Ｃ ． 肘 相 ｎ ｎ ｅ ｎ ｏ ｈ Ｉ ｎ＆ Ｓ ｅ Ｃ ．Ｌｄ Ｍ ａ． ｎ Ａ ｔ ｉ ４ ０ １ Ｃ ｉ ） ｉ ， ｒ ｏ ｔ ｌ ｏ ｔ ， ａ￣ ｌ ， ｒ ｕ ２ ３ １， ｈ ａ ｅ ， ． ｓ ｍ ｈ ｎ
【 ｂｔ ｃ】Ｔｅｃｎｏ ｆｎｔｎｔ ｎ ａ ｗｒ ｃｎ ｇｒｔｎｏ ｅａｔ ａｏ ｙｔ Ａ ｓ ａｔ ｈ ｏｔｌｕｃｏ ｅａｄｈｒ ａ ｏｆｕａｏ ｆｔ ｕ ｍ ｔｎｓ ｅ ｒ ｒ ｉ ｈ ｄ ｅ ｉ ｉ ｈ ｏ ｉ ｓｍ
双交叉限幅燃烧 自动控制、 炉压控制 、 自动换向、 汽
【 ｅ ｏｄ］ｕ ｍ ｔ ｏｔｌＰＣ ｒｇｎｒｉ ｅｔ ｇｆ ｎｃ Ｋ ｙｗ ｒｓａｔ ａｃｃｎｏ Ｌ ；ｅｅｅａｖ ｈａｎ ｕ ａｅ ｏ ｉ ｒ； ｔｅ ｉ ｒ １ 引言 传统的加热炉采用的是“ 直燃式 ” 加热方式 ， 该 方式不但浪费能源 ， 而且产能低 。 马钢第二钢轧总厂
型一分厂原有一座加热炉采用的也是 “ 直燃式”后 ， 增加一座蓄热式加热炉 ，以提高加热炉的产能 以及 能源的利用效率。该分厂新建的这座推钢式蓄热式 司的Ｈ Ｉ Ｌ Ｍ 、 Ｃ及 网络技术 ， Ｐ 其配置如图 １ 所示。
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加热炉 ， 采用蓄热室燃烧技术 ， 三段加热制度 ， 煤气 为燃料， 空气为助燃气体 ； 加热炉冷却系统为汽化冷 却。厂方要求在保证控制系统可靠性高的基础上取
图 １ 蓄热式加热炉 Ｐ Ｃ控制系统 图 Ｌ
人机 接 口采用 工控 机 ，用 Ｓ ｍ ｎ 组态 软件 ｉ ｅｓ ｅ ｎ Ｃ 下位 系统采用 Ｓ ｍ ｎ Ｌ ｎ ｉ ｅｓＰ Ｃ构成一个主战 ｅ 消所有盘装仪表 ， 并提出报警需有屏幕 中文指示 ， 同 Ｗｉ Ｃ ； 用 ｔ 编程软件 。 ｐ 时伴有声光报警 ， 以满足夜班工作的需要 。 该加热炉 和三个从站 ， ｓｅ７ Ｅｈｒｅ 网 ： Ｍ 与 Ｐ Ｃ之间及 Ｈ Ｉ ｔ ｎｔ Ｈ Ｉ Ｌ ｅ Ｍ 彼此之间 控制系统采用先 进可靠 的 Ｓ ｍ ｎ 公 司的 Ｐ Ｃ 自 ｉ ｅｓ ｅ Ｌ， ｔｎ ｔ ｅ 实现彼此 的信息交换。通过 Ｅ ｅ ｅ ｔｒ ｔ ｈ ｎ 动化程度高， 维护量小 ， 控制模型设计合理 ． 调节效 联成 Ｅｈｒｅ， 把工艺参数设定 值和对 电气设备 的操作从 Ｈ Ｉ Ｍ 传 果 良好， 完全满足该加热炉不同钢种的工艺要求。 系 Ｌ， 电气参数及故障 统投入运行后 ， 常稳定 ， 正 保证 了蓄热式加热炉生产 送到 Ｐ Ｃ 把各设备的状态和工艺 、 由 Ｐ Ｃ收集送到 Ｈ Ｉ Ｌ Ｍ 显示。 的顺行 ， 并提高了产能和降低了能耗。 Ｐｏ ｂｓ Ｄ ｒｆ ｕ— Ｐ网 ：Ｌ ｉ Ｐ Ｃ与各 自的远程 Ｉ １ 间采 ０站 ２ 自动化控制 系统配置及 功能分 配 ｒｆ ｕ— Ｐ网 ，Ｌ ｉ Ｐ Ｃ把设 定参数 和控制指令传 控制系统的主要任务是 ： 为保证加热质量 。 提高 用 Ｐｏ Ｂ ｓ Ｄ 并收集控制装置的状态和电气参数。 产量 ， 降低能耗 ， 需要对加热炉 的燃烧制度 、 炉膛压 送到控制装置 ，