加热炉计算机控制系统设计与实现
计算机课程设计--基于某数字 PID 的电加热炉温度控制系统设计
计算机控制技术课程设计任务书题目：基于数字 PID 的电加热炉温度控制系统设计设计内容电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时问内将炉内温度稳定到给定的温度值。
在木控制对象电阻加热炉功率为 8Kw ，由 220V 交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。
本设计针对一个温区进行温度控制，要求控制温度范困 50-350 ℃ ，保温阶段温度控制精度为土 l ℃ ．选择和合适的传感器，计算机输出信号经转换后通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压。
其对象温控数学模型为：1)(+=-s T e K s G d sd τ 其中：时间常数T d = 350 秒放大系数 K d = 50滞后时间T d = 10 秒控制算法选用PID 控制。
设计步骤一、总体方案设计二、控制系统的建模和数字控制器设计三、硬件的设计和实现1、选择计算机机型（采用51内核的单片机）；2、 设计支持计算机工作的外围电路（ EPROM , RAM 、I/O 端口 、键盘、显示接口电路等）3、设计输入信号接口电路；4、设计D/A 转换和电流驱动接口电路；5、其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）四、软件设计1、分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块框图；2编写A/D 转换和温度检测子程序枢图；3、编写控制程序和 D/A 转换控制子程序模块粗图；4、其它程序模块（显示与键盘等处理程序）枢图。
五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（ A3 幅面）。
课程设计说明书要求1 ．课程设计说明书应书写认真．字迹工稚，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。
2 ．论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。
3 ．课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应有系统方枢图和电路原理图。
4 ．课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识．摘要单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
基于PLC的加热炉温控制系统设计
毕业设计（论文）题目：基于PLC的加热炉温控制系统设计学院：电子信息学院专业班级：06自动化（2）指导教师：康涛职称：讲师学生姓名：雷颖倩学号：40604010225摘要在现代工业生产过程中，一些温度等作为被控参数的过程，往往其容量滞后较大，控制要求又较高，若采用单回路控制系统，其控制质量无法满足生产要求。
本文针对锅炉的结构特点以及船机控制能够有效的改善过程的动态特性、提高工作频率、减小等效过程时间常数和加快响应速度等，提出了锅炉温度串级控制的解决方案。
本系统以电加热锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为福被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度控制系统；完成了系统的硬件设计和PLC程序设计。
经过调试，PLC程序实现了数据采集、A/D转换、PID运算和D/A转换等，达到了设计要求。
关键词：锅炉，温度，串级控制，PLC，PIDABSTRACTIn modern industrial production,some course's capacity often lags behind relatively largely,control also expect relatively much regarding temperature,etc,if adopt the controlsystem of single circuit,its quality of control is unable to meet the production requirement.Because the bunches of control can improve the dynamic characteristic of the course effectively,improve operating frequency,reducing the time constant of the equivalent course and accelerating the response speed,etc.This text have proposed one bunch of solutions of control of boiler temperature.This system leaves target of accusing of on boiler with electricity,export water temperature.With boiler for accuse of parameter mainly,regard the burner hearth water temperature as one pair of parameters of accusing of,regard voltage of resistance wire of the heating furnace as the control parameter,regard PLC as the controller, form one bunch of control systems of boiler temperature;Finish the designing of systematic hardware and the program with PLC.Through debugging,PLC procedure has realized the data gathering,A/D changing,PID operation and D/A changing,etc,has reached the designing requirement.KEYWORDS：boiler，temperature，bunches of control,plc,pid前言随着我国国民经济的快速发展，锅炉的使用范围越来越广泛。
PLC的加热炉自动上料控制系统
继续教育学院毕业设计（论文）题目：PLC的加热炉自动上料控制基于系统设计院、系(站)：机电工程系学科专业：机电一体化学生：学号：指导教师：2013年11月PLC的加热炉自动上料控制基于系统设计摘要可编程逻辑控制器是集微处理器，存储器，输入输出接口与中断系统于一体的器件，已经被广泛应用于机械制造，冶金，化工，能源，交通等各个行业。
PLC 具有较强的逻辑运算能力，可以实现各种开关量从简单到复杂的逻辑控制，在现代工业生产过程中，有许多连续变化的模拟量，如温度，压力，流量，液位等，可编程逻辑控制器可实现对模拟量的控制。
本次设计针对加热炉自动上料控制系统，考虑到生产实际工程，以工业生产中常见的加热炉为主体，分析并设计它的自动上料控制系统。
控制运料小车在生产轨道上的动作，生产轨道上设有行程开关，可以让小车自动发出信号，控制炉门的开闭，同时小车前进后退与卸料过程都可以自动实现。
这次设计完成了主电路，辅助电路的设计。
另外设计出了控制系统对应的梯形图，通过PLC编程程序，用STEP-7软件和S7-200联机调试，成功地仿真了整个生产工程，运行良好，达到了设计的目标。
模拟加热炉自动上料控制系统的生产现场，也取得了很好的效果。
关键词：S7-200PLC，PLC，加热炉，自动上料，STEP-7目录1 可编程控制器概述 (1)1.1 可编程控制器的产生背景 (1)1.2 继电器控制系统与PLC控制系统的比较 (1)1.3 可编程控制器的综述与发展趋势 (2)1.3.1 可编程控制器的特点 (2)1.3.2 可编程控制器的分类 (4)1.3.3 可编程控制器的应用范围 (4)1.3.4 可编程控制器的发展趋势 (4)2 可编程控制器的硬件结构和工作原理 (8)2.1 PLC的硬件结构 (8)2.2 PLC的扫描工作原理 (8)2.3 S7-200系列PLC (13)2.3.1 S7-200系列PLC的主要功能 (14)2.3.2 S7-200系列的组网 (14)2.4 PLC 的基本编程元件 (14)3 可编程控制器的设计技巧 (16)3.1 可编程控制器的编程 (16)3.1.1 可编程控制器的编程原则和技巧 (16)3.1.2 可编程控制器控制系统的设计步骤 (16)3.2 可编程控制器应用中常见的问题 (16)4 加热炉自动上料控制系统的设计 (18)4.1 设计的具体过程 (18)4.1.1 设计任务 (18)4.1.2 设计意义 (18)4.1.3 设计方案的选择 (19)4.1.4 设计流程图 (19)4.2 加热炉自动上料控制系统的方案实施 (21)4.2.1 分析生产过程并确定I/O点数 (21)4.2.2 合理分配I/O端口并制表 (21)4.3 绘制电路图与梯形图 (22)4.3.1 绘制主电路图 (22)4.3.2 绘制辅助电路接线图 (23)4.3.3 画出梯形图 (24)4.4 用STEP-7软件与S7-200联机调试 (27)5 结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1可编程控制器概述1.1 可编程控制器的产生背景在20世纪60年代以前，工厂里实现生产过程自动控制的设备主要是以继电器为主要元件的控制装置，复杂的控制系统可能要使用成百上千个各式各样的继电器，用成千上万根导线连接起来。
电加热炉控制系统的设计
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计
课程设计姓名张镇炀学号********班级电气优创0801摘要温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统，电焊机的温度控制系统等。
加热炉温度控制在许多领域中得到广泛的应用。
这方面的应用大多是基于单片机进行PID 控制, 然而单片机控制的DDC 系统软硬件设计较为复杂, 特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处, PLC 在这方面却是公认的最佳选择。
加热炉温度是一个大惯性系统，一般采用PID调节进行控制。
随着PLC功能的扩充在许多PLC控制器中都扩充了PID 控制功能, 因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的。
本设计是利用西门子S7-300PLC控制加热炉温度的控制系统。
首先介绍了温度控制系统的工作原理和系统的组成，然后介绍了西门子S7-300PLC和系统硬件及软件的具体设计过程。
关键词：西门子S7-300PLC，PID，温度传感器，固态继电器目录摘要 (I)Abstract ........................................... 错误!未定义书签。
第一章引言 ....................................... 错误!未定义书签。
1.1 系统设计背景............................... 错误!未定义书签。
1.2 系统工作原理 (IV)1.3 系统设计目标及技术要求 (IV)1.4 技术综述 (IV)第二章系统设计 (V)2.1 控制原理与数学模型 (V)2.1.1 PID控制原理 (V)2.1.2 PID指令的使用注意事项 (VIII)2.2 采样信号和控制量分析 (IX)2.3 系统组成 (IX)第三章硬件设计 ................................................... X I3.1 PLC的基本概念 (XI)3.1.1 模块式PLC的基本结构 (XII)3.1.2 PLC的特点 (XIII)3.2 PLC的工作原理 (XIV)3.2.1 PLC的循环处理过程 (XIV)3.2.2 用户程序的执行过程 (XVI)3.3 S7-300 简介 (XVI)3.3.1 数字量输入模块 (XVII)3.3.2 数字量输出模块 (XVII)3.3.3 数字量输入/输出模块 (XVII)3.3.4 模拟量输入模块 (XVII)3.3.5 模拟量输出模块 (XVIII)3.4 温度传感器 (XVIII)3.4.1 热电偶 (16)3.4.2 热电阻 (17)3.5 固态继电器 (XX)3.5.1 概述 (18)3.5.2 固态继电器的组成 (18)3.5.3 固态继电器的优缺点 (19)第四章软件设计 ................................................. X XII4.1 STEP7编程软件简介 (XXII)4.1.1 STEP7概述 (XXII)4.1.2 STEP7的硬件接口 .......................... .. (XXII)4.1.3 STEP7的编程功能 (XXII)4.1.4 STEP7的硬件组态与诊断功能 (XXIII)4.2 STEP7项目的创建 (XXIV)4.2.1 使用向导创建项目 (XXIV)4.2.2 直接创建项目 (XXIV)4.2.3 硬件组态与参数设置 (XXIV)4.3 用变量表调试程序 (XXVI)4.3.1 系统调试的基本步骤 (XXVI)4.3.2 变量表的基本功能 (XXVII)4.3.3 变量表的生成 (XXVIII)4.3.4 变量表的使用 (XXVIII)4.4 S7-300的编程语言 (XXIX)4.4.1 PLC编程语言的国际标准 (XXIX)4.4.2 STEP7中的编程技术 (XXX)结束语 ......................................................... X XXIV 致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)1.1系统设计背景近年来，加热炉温度控制系统是比较常见和典型的过程控制系统，温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，冶金﹑机械﹑食品﹑化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉﹑热处理炉﹑反应炉，对工件的处理均需要对温度进行控制。
加热炉温度串级控制系统设计
加热炉温度串级控制系统设计摘要：温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统，电焊机的温度控制系统等。
加热炉温度控制在许多领域中得到广泛的应用。
生产自动控制过程中 ,随着工艺要求 ,安全、经济生产不断提高的情况下 ,简单、常规的控制已不能适应现代化生产。
传统的单回路控制系统很难使系统完全抗干扰。
串级控制系统具备较好的抗干扰能力、快速性、适应性和控制质量，因此在复杂的过程控制工业中得到了广泛的应用．对串级控制系统的特点和主副回路设计进行了详述，设计了加热炉串级控制系统，并将基于MATLAB的增量式PID算法应用在控制系统中。
结合基于计算机控制的PID参数整定方法实现串级控制，控制结果表明系统具有优良的控制精度和稳定性。
关键词：干扰串级控制主回路副回路Abstract:Automatic control of production process, with the technical requirements, security, economic production rising cases, simple, conventional control can not meet the modern production. The traditional single-loop control system is difficult to make the system completely anti-interference. Cascade control system with good anti-jamming capability, rapidity, flexibility and quality control, and therefore a complex process control industry has been widely used. Cascade control system of the characteristics and the main and sub-loop design was elaborate, designed cascade control system, furnace, and MATLAB-based incremental PID algorithm is applied in the control system. Combination of computer-based control method to achieve PID parameter tuning cascade control, control results show that the system has excellent control accuracy and stabilityKeywords:Cascade control, interference, the main circuit, the Deputy loop目录1.前言 (2)2、整体方案设计 (3)2.1方案比较 (3)2.2方案论证 (6)2.3方案选择 (7)3、串级控制系统的特点 (8)4. 温度控制系统的分析与设计 (9)4.1控制对象的特性 (9)4.2主回路的设计 (10)4.3副回路的选择 (10)4.4主、副调节器规律的选择 (10)4.5主、副调节器正反作用方式的确定 (10)5、控制器参数的工程整定 (12)6 、MATLAB系统仿真 (13)6.1系统仿真图 (13)6.2副回路的整定 (15)6.3主回路的整定 (16)7.设计总结 (18)【参考文献】 (19)11.前言随着我国国民经济的快速发展，加热炉的使用范围越来越广泛。
步进式加热炉自动控制系统的设计
步进炉自动控制系统的设计摘要:目前，工业控制自动化技术正朝着智能化、网络化和集成化的方向发展。
通过步进梁式加热炉系统的设计，体现了当今自动化技术的发展方向。
同时介绍了软件设计思想、脉冲燃烧控制技术的特点及其在该系统中的应用。
1导言加热炉是轧钢行业必备的热处理设备。
随着工业自动化技术的不断发展，现代轧机应配备大型化、高度自动化的步进梁式加热炉，其生产应满足高产、优质、低耗、节能、无污染和生产操作自动化的工艺要求，以提高产品质量，增强市场竞争力。
中国轧钢行业的加热炉有两种:推钢炉和步进梁式炉。
然而，推钢炉长度短，产量低，烧损高。
操作不当会导致生产出现问题，难以实现管理自动化。
由于推钢炉有不可克服的缺点，步进梁炉依靠一种特殊的步进机构，使钢管在炉内做直角运动，钢管之间留有间隙，钢管与步进梁之间没有摩擦。
出炉的钢管通过提升装置卸出，完全消除了滑痕。
钢管加热段温差小，加热均匀，炉长不受限制，产量高，生产操作灵活。
其生产符合高产、优质、低耗、节能的特点。
全连续全自动步进梁式加热炉。
这种生产线具有以下特点: ①生产能耗大大降低。
②产量大幅增加。
③生产自动化水平很高。
原加热炉的控制系统多为单回路仪表和继电器逻辑控制系统，传动系统多为模拟量控制的电源装置。
现在加热炉的控制系统都是PLC或者DCS系统，大部分还有二级过程控制系统和三级生产管理系统。
传输系统都是数字DC或交流电源设备。
本项目是某钢铁集团新建的φ180小直径无缝连续钢管生产线热处理线上的一台步进梁式加热炉。
2流程描述该系统的工艺流程图如图1所示。
图1步进梁式加热炉工艺流程图淬火炉和回火炉都是步进梁式加热炉。
装载方式:侧进侧出；炉布:单排。
活动梁和固定梁由耐热铸钢制成，顶面有齿形面，钢管直径小于141.3毫米，每个齿槽内放置一根钢管。
每隔一颗牙放一根直径153.7mm的钢管。
活动横梁升降180mm，上下90mm，节距190mm，间隔145mm。
因此，每走一步，钢管都可以旋转一个角度，使钢管受热均匀，防止炉内弯曲变形。
电加热炉温度控制系统设计
（发布日期：-6-10）电加热炉随着科学技术旳发展和工业生产水平旳提高，已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用，并且在国民经济中占有举足轻重旳地位。
对于这样一种具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点旳控制对象，很难用数学措施建立精确旳数学模型，因此用老式旳控制理论和措施很难达到好旳控制效果。
单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制以便简朴和灵活性大等长处，在工业控制系统、智能化仪器仪表等诸多领域得到广泛应用。
采用单片机进行炉温控制，可以提高控制质量和自动化水平。
1 前言在人类旳生活环境中，温度扮演着极其重要旳角色。
温度是工业生产中常用旳工艺参数之一，任何物理变化和化学反映过程都与温度密切有关，因此温度控制是生产自动化旳重要任务。
对于不同生产状况和工艺规定下旳温度控制，所采用旳加热方式，燃料，控制方案也有所不同。
无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。
自18世纪工业革命以来，工业发展对与否能掌握温度有着绝对旳联系。
在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%旳工业部门都不得不考虑着温度旳因素。
在现代化旳工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用旳重要被控参数。
例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热解决炉、反映炉和锅炉中旳温度进行检测和控制。
从市场角度看[1]，如果国内旳大中型公司将温度控制系统引入生产，可以减少消耗，控制成本，从而提高生产效率。
嵌入式温度控制系统符合国家提出旳“节能减排”旳要求，符合国家经济发展政策，具有十分广阔旳市场前景。
现今，应用比较成熟旳如电力脱硫设备中，主控制器在主蒸汽温度控制系统中旳应用，已经达到了世界迈进水平。
如今，在微电子行业中。
温度控制系统也越来越重要，如单晶炉、神经网络系统旳控制。
因此。
温度控制系统经济前景非常广泛，国内旳高新精尖行业研究其应用旳意义更是更加重大。
电加热炉温度计算机控制系统
（ 电偶 ） 二 次 仪 表 （ 电偶 放 大 器 ） 信 号 采 集 器 热 、 热 、
（ 多功能输入输出卡） 控制器（ 、 计算机 ） 控制程序 、 （ 种控 制算 法 ） 被控 对象 （ 多 、 电阻炉 ） 成 的 闭 环控 组 制 系统 。控 制系统 为 计 算 机 Ｐ Ｉ 线 现 场 控 制 ， Ｃ总 系
年代 初 ， 最 初 的简 单 Ｐ Ｄ控 制 ， 现 在 的 模 糊 控 从 Ｉ 到 制 、 经 网络 、 测 控 制 及 专 家 系 统 等 各 种 智 能 算 神 预 法 ， 些 先进 的科 技 手 段 已成 功 地应 用 于加 热 炉 的 一 炉温 控制 中… 。但 是 由于传 热 问题 的复 杂 性 ， 电加
热炉 具有 非 线 性 、 耦 合 、 变 、 滞 后 等 特 点 Ｊ 强 时 大 ，
炉温 控 制 技 术 仍 然 是 加 热 炉 控 制 的 难 点 之 一 Ｊ ３。
因此 ， 以电加 热炉 作 为 控 制 对 象 进行 新 兴 控 制理 论 研 究具 有 极大 的研 究 价 值 。基 于此 ， 们 研 制 了工 我
！ 墅 ！＝
Ｃ ２—１ ５ ／Ｎ Ｎ１ ３ ２
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验
室
科
学
第１ ５卷
第 ３期
２１ ０ ２年 ６月
Ｌ ＡＢ０ＲＡＴＯＲＹ Ｓ ＥＮＣＥ ＣＩ
Ｖｏ． ５ Ｎｏ ３ Ｊ ｎ ２ ２ １１ ． ｕห้องสมุดไป่ตู้． ０１
电加热 炉温 度 计 算 机 控 制 系统
徐 银 梅 ，王 国 霞 ，王 尚君
关键词 ：电加热炉 ；温度 控制 ；硬件结构 ；软件设计
中 图 分 类 号 ：Ｐ ７ ＋ ５ Ｔ ２ ３ ． 文献标识码 ： Ａ ｄｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １７ — ３ ５ ２ １ ．３ ０ ２ ｏ：０ ３ ６／．ｓ ．６ ２ ４０ ．０ ２ ０ ． ３ ｓ
基于PID算法的炉温控制系统的设计与实现
工业技术88 2015年53期基于PID算法的炉温控制系统的设计与实现王江涛身份证：3213211989****5495摘要：随着社会的发展，在生活和工业中已经广泛的使用温度控制，而现代化炉温控制已经开始自动化PID控制时代了。
控制炉温恒定是满足生产、提高效率和节能减耗的关键技术，其具有很多优势，能够进一步提高控制精度，同时使得加热时间大大降低，不短提高能源的利用，因此也是越来越受到重视。
为了更好的确保加热炉的安全运行，因此加强炉温控制系统的设计与实现的研究非常有必要。
基于此本文分析了基于PID算法的炉温控制系统的设计与实现。
关键词：PID算法；炉温控制系统；设计；实现中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-5810（2015）53-0088-021 概述1.1 PID算法比例积分微分的一个简称——PID控制器，在很多工业控制应用中，控制效果良好，精度高，易于控制，不仅具有较强的适应性和鲁棒性也很好。
PID控制器一般形式的公式为：实际过程控制中可将PID的数学模型写作：比较两式可知Ki=KP/Ti，Kd=KPTd，经过拉普拉斯变换可得出一个式子：Gc（S）=Kp（1+1/TiS+TdS），这是针对PID的一个传递函数，其中各个字母代表的意义是：Kp-比例系数；Ti-积分时间常数；Td-微分时间常数；Ki和Kd 分别为积分系数和微分系数。
PID通过控制信号控制被控目标的数学原理主要也是依赖对这几个系数的运算，控制信号也是经过加权得出的，加权的对象就是系统的误差信号和相应的积分与微分量。
1.2 炉温控制原理随着自动控制理论与传感技术的发展，炉温控制实现了自动化。
采用代替手动控制中人工观察、比较、分析处理的变送器、比较器、控制器和执行器的自动控制系统如图1所示。
热电偶因冷热端温差而产生的输出电压经变送器转换为温度值；比较器用于计算目标温度和测量温度的差值，用偏差值信号通过控制器来控制执行器，调节加热电压使温度偏差趋于零，从而使炉温稳定于目标温度上。
工业加热炉温度控制系统设计
0引言在科学技术日新月异的今天，工艺精度、产品质量的提高对于工业加热炉温度控制系统的要求日益增强。
对工业加热炉的工作进行监视及报警，温度值是加热炉随着加热的需要随时变化进行控制的重要参数。
但目前国内绝大多数工业还是采用加湿机等设备通过人工来控制加热炉的温度，很难达到最佳控制效果的，同时也无法进行温度数据的自动记录与时事管理。
因此，工业加热炉的温度自动控制系统取代人工完成成为了一种刻不容缓的需要，工业加热炉的温度自动控制系统也是在这种需求的驱动下被开发和实现的，并且达到了温度控制、声音报警的要求。
由于工业加热炉的温度控制系统和报警自动监控器系统均采用电能作能源，因而可以通过对输入功率的控制，达到对温度、声音报警的控制。
利用简单的单片机芯片组实现系统的控制功能，能够实现并满足系统的需要，又在经济上节约了支出，避免了系统小功能浪费的现象。
经过深入调查和认真分析本系统是一个二级计算机测控系统。
现场计算机承担各个加热炉的温度实时检测与控制以及报警监视和报警的任务。
控制中心位于中央控制室，负责对现场计算机的工作进行管理，完成实时数据收集、显示系统、打印报表以及对现场计算机的工作状态和温度给定值的设置等工作。
位于车间的工作人员值班室的值班机上，平时作为电子表运行。
当报警发生时，值班机能以声、显示数据等报警形势指示出报警的加热炉。
且当控制总台关机时，值班机能自动上升为主机代替上位机接管通讯系统向控制器发出报警查询控制字。
由于单片机的使用，现场计算机的任务也由单片机控制系统的人机接口部分来完成，再通过模数转换通道部分实现对系统的精确控制，最后采用8051单片机为主处理芯片实现对系统进行控制处理]1[]2[。
1工业加热炉温度控制系统1.1 温度控制系统简介1.1.1 选题的背景温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。
对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式、燃料、控制方案也有所不同。
课程设计基于PLC的电加热炉温度控制系统设计
第一章绪论1.1选题背景及意义加热炉是利用电能来产生蒸汽或热水的装置。
因为其效率高、无污染、自动化程度高，稳定性好的优点，冶金、机械、化工等各类工业生产过程中广泛使用电加热炉对温度进行控制。
而传统的加热炉普遍采用继电器控制。
由于继电器控制系统中，线路庞杂，故障查找和排除都相对困难，而且花费大量时间，影响工业生产。
随着计算机技术的发展，传统继电器控制系统势必被PLC所取代。
二十世纪七十年代后期，伴随着微电子技术和计算机技术的快速发展，也使得PLC 具有了计算机的功能，成为了一种以电子计算机为核心的工业控制装置，在温度控制领域可以让控制系统变得更高效，稳定且维护方便。
在过去的几十年里至今，PID控制已在工业控制中得到了广泛的应用。
在工业自动化的三大支柱（PLC、工业机器人、CAD/CAM）中位居第一。
由于其原理简单、使用方便、适应能力强，在工业过程控制中95%甚至以上的控制回路都采用了PID结构。
虽然后来也出现了很多不同新的算法，但PID仍旧是最普遍的规律。
1.2国内外研究现状及发展趋势一些先进国家在二十世纪七十年代后期到八十年代初期就开始研发电热锅炉，中国到八十年代中期才开始起步，对电加热炉的生产过程进行计算机控制的研究。
直到九十年代中期，不少企业才开始应用计算机控制的连续加热炉，可以说发展缓慢，而且对于国内的温度控制器，总体发展水平仍不高，不少企业还相当落后。
与欧美、日本，德国等先进国家相比，其差距较大。
目前我国的产品主要以“点位”控制和常规PID为主，只能处理一些简单的温度控制。
对于一些过程复杂的，时变温度系统的场合往往束手无策。
而相对于一些技术领先的国家，他们生产出了一批能够适应于大惯性、大滞后、过程复杂，参数时变的温度控制系统。
并且普遍采用自适应控制、模糊控制及计算机技术。
近年来，伴随着科学技术的不断快速发展，计算机技术的进步和检测设备及性能的不断提升，人工智能理论的实用化。
因此，高精度、智能化、人性化必然是国内外必然的发展趋势。
环型加热炉燃烧控制系统的设计与实现
可 编 程 控 制 器 采 用 的 是 西 门 Ｓ７ ４ ０ Ｐ — ０ ＬＣ 系 统 ： Ｕ 模 板为 ６ ＣＰ ＥＳ７４ ４ ２ １ — ＸＧ０ — ０ ３ ＡＢ０型 １块 ， 通讯 处 理器 为 ６ ＧＫ７ ４ ３ １ ４ — ＥＸ１ — ０ １ ＸＥ０ 型 １块 ， 模 拟 量 输 入 模 板 为 ６ ７４ １ Ｏ ＥＳ ３ 一 ＨＨ０ — ０ ０ ＡＢ０型 ３ 块 ， 拟 量 输 入 模 板 ＰＴ１ Ｏ 热 电 为 ６ 模 Ｏ／ ＥＳ７ ４ １— ３ ７ ＱＨ Ｏ ～ ０ Ｏ ＡＢ０型 １块 ， 拟 量 输 出 模 板 为 ６ Ｓ７４ ２ 模 Ｅ ３ １ ＨＦ０ — ０ ０ ＡＢ０型 ３块 ， 字 量 输 入 模 板 为 ６ ７ 数 ＥＳ ４ １— １ Ｌ０ ２ Ｂ ０— ０ ＡＡ０ 型 ３ 块 ， 拟 量 输 出 模 板 为 模
完成 。 １ 加 热 炉 自 动 燃 烧 控 制 的 设 计
ＦＢ 。 Ｆ １ Ｂ１功 能 块 可 以 实 现 比 例 、 分 、 分 控 制 也 积 微 可 以实 现 手 动 控 制 。 计 中 根 据 工 艺 和 控 制 要 求 ， 设 通 过 测 量 采集 设 备 ， 各 项 工 艺参 数 进 行 检 测 采 集 。 对 Ｐ ＬＣ 与 工 作 站 接 到 传 递 的 数 据 后 ， 为 系 统 控 制 的 作
３２ 利 用 Ｐ ． ＬＣ 完 成 串 级 双 交 叉 控 制 串级 双交叉 原理 如图所 示 ：
环 型加 热炉 燃 烧控 制 系统 ， 体 设 计包 括 Ｐ 总 ＬＣ 软 件 设 计 过 程 和 工 作 站 的设 计 过 程 。系 统 以 西 门 子 Ｓ ７— ４ ０ Ｐ ０ ＬＣ 作 为 控 制 中 心 ； 用 ＯＳ 构 成 ＴＣＰ／ 利 Ｍ Ｉ 协 议 的 工 业 以 太 网 与 预 装 Ｗ ｏＮＤＥＲｗ ＡＲＥ 公 Ｐ 司的Ｉ ＮＴ０Ｕ Ｃ 系 统 的 工 作 站 进 行 驳 接 。在 程 序 编 Ｈ 程 上 模 拟 串 级 双 交 叉 燃 烧 控 制 策 略 ， 炉 温 为 主 控 以 制 回 路 ， 气 和 空 气 为 辅 控 制 回 路 ， 过 在 线 各 个 检 煤 通 测 点 的参 数 测 量 ， 实 向 Ｐ 时 ＬＣ 与 工 作 站 传 递 数 据 ， 进 而 完 成 预 热 、 热 、 热 一 、 热 二 、 门 五 段 温 度 加 均 均 炉 的串级双交 叉控制 。
加热炉温度串级控制系统设计
加热炉温度串级控制系统设计摘要：温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统，电焊机的温度控制系统等。
加热炉温度控制在许多领域中得到广泛的应用。
生产自动控制过程中,随着工艺要求,安全、经济生产不断提高的情况下,简单、常规的控制已不能适应现代化生产。
传统的单回路控制系统很难使系统完全抗干扰。
串级控制系统具备较好的抗干扰能力、快速性、适应性和控制质量，因此在复杂的过程控制工业中得到了广泛的应用．对串级控制系统的特点和主副回路设计进行了详述，设计了加热炉串级控制系统，并将基于MATLAB的增量式PID算法应用在控制系统中。
结合基于计算机控制的PID参数整定方法实现串级控制，控制结果表明系统具有优良的控制精度和稳定性。
关键词：干扰串级控制主回路副回路Abstract:Automatic control of production process, with the technical requirements, security, economic production rising cases, simple, conventional control can not meet the modern production. The traditional single-loop control system is difficult to make the system completely anti-interference. Cascade control system with goodanti-jamming capability, rapidity, flexibility and quality control, and therefore a complex process control industry has been widely used. Cascade control system of the characteristics and the main and sub-loop design was elaborate, designed cascade control system, furnace, and MATLAB-based incremental PID algorithm is applied in the control system. Combination of computer-based control method to achieve PID parameter tuning cascade control, control results show that the system has excellent control accuracy and stabilityKeywords:Cascade control, interference, the main circuit, the Deputy loop目录1.前言 (3)2、整体方案设计 (4)2.1方案比较 (4)2.2方案论证 (7)2.3方案选择 (8)3、串级控制系统的特点 (9)4. 温度控制系统的分析与设计 (10)4.1控制对象的特性 (10)4.2主回路的设计 (11)4.3副回路的选择 (11)4.4主、副调节器规律的选择 (11)4.5主、副调节器正反作用方式的确定 (12)5、控制器参数的工程整定 (13)6 、MATLAB系统仿真 (14)6.1系统仿真图 (14)6.2副回路的整定 (16)6.3主回路的整定 (17)7.设计总结 (19)【参考文献】 (20)1.前言随着我国国民经济的快速发展，加热炉的使用围越来越广泛。
计算机控制系统课程设计
电炉温度控制系统设计电气工程与自动化专业摘要随着科学技术的迅猛发展，各个领域对温度控制系统的精度、稳定性等要求越来越高，控制系统也千变万化，温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。
对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。
采用单片机进行炉温控制，可大大地提高控制质量和自动化水平，具有良好的经济效益和推广价值。
本文主要介绍了利用AT89C51为主控制电路实现的炉温调节控制系统，详细阐述了系统的功能，硬件组成，利用热电偶采集温度信号经A/D转换器转化后与给定信号送入微机系统，系统分析控制算法，信号再经D/A转换后控制调节可控硅控制器来改变炉内的温度。
关键字：温度控制自动化单片机转换器温度控制系统设计一．设计任务及分析1.1设计任务和要求被控对象为电炉，采用热阻丝加热，利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小，来改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。
可控硅控制器输入为0～5伏时对应电炉温度0－300℃，温度传感器测量值对应也为0～5伏，对象的特性为积分加惯性系统，惯性时间常数为T1＝40秒。
要求完成的主要任务：1）设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；2）编写积分分离PID 算法程序，从键盘接受P K 、i T 、d T 、T 及 的值；3）撰写设计说明书。
1.2系统的分析该系统利用单片机可以方便地实现对PID 参数的选择与设定，实现工业过程中PID 控制。
它采用温度传感器热电偶将检测到的实际炉温进行A/D 转换，再送入计算机中，与设定值进行比较，得出偏差。
对此偏差按PID 规律进行调整，得出对应的控制量来控制驱动电路，调节电炉的加热功率，从而实现对炉温的控制。
利用单片机实现温度智能控制，能自动完成数据采集、处理、转换、并进行PID 控制和键盘终端处理（各参数数值的修正）及显示。
8kW电加热炉温度控制系统设计计算机控制蔡林志
8kW电加热炉温度控制系统设计(计算机控制-蔡林志)辽宁工业大学计算机控制技术课程设计（论文）题目： 8kW电加热炉温度控制系统设计院（系）：电气工程学院专业班级：自动化091学号： 090302020学生姓名：蔡林志指导教师：（签字）起止时间： 2012.12.19-2012.12.28课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要电加热炉随着科学技术的发展和工业生产水平的提高，已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用，并且在国民经济中占有举足轻重的地位。
对于这样一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点的控制对象，很难用数学方法建立精确的数学模型，因此用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果。
电加热炉加热温度的改变是由上、下两组炉丝的供电功率来调节的，它们分别由两套晶闸管调功器供电。
调功器的输出功率由改变过零触发器的给定电压来调节，本设计以AT89C51单片机为控制核心，输入通道使用AD590传感器检测温度，测量变送传给ADC0809进行A/D转换，输出通道驱动执行结构过零触发器，从而加热电炉丝。
本系统采用达林控制算法，将温度控制在50～350℃范围内，并能够实时显示当前温度值。
关键词：温度；AT89C51；达林控制算法；AEDK-labACT目录第1章绪论 (1)第2章课程设计的方案 (2)2.1概述 (2)2.2系统组成总体结构 (2)第3章硬件设计 (3)3.1器件选择 (3)3.2控制器 (3)3.3电源部分 (3)3.4输入通道设计 (4)3.4.1温度检测电路 (4)3.4.2A/D转换电路 (4)3.5输出通道设计 (4)3.6显示电路及按键电路 (5)3.7电加热炉温度控制系统原理图 (5)第4章软件设计 (7)4.1系统的软件设计 (7)4.2达林控制算法设计 (8)4.3温度及电压关系 (8)4.4达林控制算法程序 (10)第5章系统测试及分析/实验数据及分析 (12)第6章课程设计总结 (13)参考文献 (15)第1章绪论随着微电子技术和微型计算机的迅猛发展，微机测量和控制技术以其逻辑简单、控制灵活、使用方便及性能价格比高的优点得到了广泛的应用。
电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法
东华理工学院长江学院毕业设计（论文）题目电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法英文题目The Electric Heating Furnace Temperature Control System Models and Control Algorithms to Establish学生姓名杨芳芳专业自动化班级023122指导教师罗先喜二零零六年六月摘要本文以电加热炉为控制对象.通过对电加热炉对象特性的分析来确定电加热炉系统的构成及控制方案。
而这里主要采用的设计方案是普通电加热炉温度控制系统模型建立及控制算法,对电加热炉的温度进行控制的计算机控制系统，所含系统结构复杂，干扰多。
这个系统结构简单，实施容易。
对炉温控制，采用的主要是由8051单片机组成系统。
此外由于PID算法具有计算量小，控制器结果简单，静动态性能指标好等特点，则应用了PID控制算法。
本文还建立电加热炉数学模型。
此外在论文中也介绍了史密斯预估方案，以及关于占空比，这两个问题都有在论文中提到，其中史密斯预估方案对系统的稳态性能影响很大，而占空比问题也对系统温度加热时间有很大关系。
出此之外，论文中还介绍了电加热炉温度控制系统中要运用到的主要芯片.以及这些芯片在系统中的各自功能也都有介绍。
此论文重点讨论了电加热炉温度控制系统系统的控制算法，关键词电加热炉；温度控制；单片机；PID算法;AbstractThis method resolves the Electrical-heated furnace is the controlled target .By analyzing the characteristic of electrical-heated furnace control system. Under this condition We choose the chief in the article is the contradiction between static and dynamic performances, the computer control system for controlling the stove temperature adopt the expert system and its deficiencies are complex and has much interference .this system is easily implemented. the most important in this design is that the electric heating elements, control algorithm, and soft-ware design of the system .Besides,this methord introduce selectrical-heated by maths. And also introduce about the O.J.M des Smith’idea.And also introduce other things about this method. In the method we also can find about the chip about the design ,it also includes the function about the chip. The ideas in the method what had been mentioned are all very important for me to design this method .The results of algorithm simulation prove that single neuron adaptive PSD intelligent control algorithm is simple and its effect is the better .it has very high theoretical value and practical value.The most important mental in this method is how to design the selectrical-heated by PID algorithmKey wordsselectrical-heated furnace; temperature control; Single chip micyoco; PID algorithm.目录中文摘要与关键词英文摘要与关键词绪论 (1)1. 电加热炉温度控制系统的构成 (2)1.1 各个主要元件电加热炉温度控制系统中的功能 (2)1.2 电加热炉温度控制系统的结构框图及工作原理 (2)1.3 系统中要用的主要芯片的简介 (3)1.3.1 8051芯片简介 (3)1.3.2 定时计数器 (5)1.3.3 锁存器74LS373 (6)1.3.4 光可控硅 (6)1.3.5 8279芯片的简介 (10)1.3.6 A/D转换器 (12)1.3.7 电源电路 (13)1.4 电加热炉温度控制系统的控制实例 (14)2..电加热炉温度控制系统的控制算法 (15)2.1 电加热炉温度控制系统的性能指标 (15)2.2 电加热炉温度控制系统数学模型的建立 (15)2.3 PID控制器的控制算法 (16)2.3.1 PID调节器参数对控制性能的影响 (18)2.3.2 PID控制系统参数设定及其控制系统的优点 (18)2.4 电加热炉积分分离PID控制的仿真研究 (20)3. 控制系统的仿真实验图及分析 (21)3.1 积分分离PID控制算法 (21)3.2 占空比 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录1 (30)附录2 (49)绪论电加热炉的出现，给人类的生活带来了很多方便，使人类不管是在生活还是在工业方面都有了很多便利之处。
电加热炉计算机控制系统的设计
式中， Ａｕ 为微控 制器输 出增量 ， ） ） Ｋ 为控 制器增量 ， ｏ ） 比 Ｒ（为 ｋ
这里 ，
（ （土 ２ ｅ ｋ ７ ７ （ ｝ ｝ ７ ｝ （ ｈ船声 △ ７ （户２ （ Ｊ （一 （ ７ ｅ｝ ｅ｝２ ， ｝ ｝ ７ 一 ７
例 系数 ， ｏ 为微分系数 ， Ｒ。） （ 参数 Ｒ。 Ｒ。 、 可进行 自动 调节 ， 使组成 增量 型 自适应控 制规律各项 的绝对平均值满足如下关 系 ：
＝
Ｋｌ Ｋ Ａｅｋ＋ ｏ ｅＫ ｅ （）Ｋ △ （）
计了一套计算机控制系 统， 结构 框图如 图 １ 所示。
打 印
显 示
式 中 ：。 Ｋ 为积分 比例系数 ， ＝ ０ｒ 。 微分 比例系 ＫＩＫ Ｔ， Ｋ 为 数 ， ＝ ｐｄ ０ ＫＤＫ Ｔ Ｔ＇
△： 为差分 的平方， ＝ — ｚ ｚ 。 △： １ ２ ＋ 一
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２０ ０ ７年 ９月
广 西 轻 工 业
第 ９ （ 期 总第 １ ６ ） ０ 期
Ｇ Ａ Ｇ ＩＯ Ｒ Ａ ＦＬ Ｈ Ｄ ＳＲ Ｕ Ｎ Ｘ ＪＵ Ｎ ＬＯ Ｉ ＴＩ ＵＴＹ Ｇ Ｎ
计 算机与信 息技 术
电加热炉计算机控制 系统的设计
自适应智能控制器。 众所周知 ， 系统 ＰＤ调节器 的算式为 ： 连续 Ｉ
建立电加热炉 的数学模 型 ， 而直接采 用算法简单 、 效果好 的单 神经元 自适应 Ｐ Ｄ智能控制算法和单神经元 自适应 Ｐ Ｄ智能 Ｉ Ｓ 控制算法。与传统 Ｐ Ｄ控制算法相 比， Ｉ 智能控制算法具有计算 量小 、 控制器结构简单、 静动态性能指标好 的特点 ， 有较高 的实
图２ 单神 经元 自适应 Ｐ Ｄ智 能控制 器结构 Ｉ
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分类号：____________ 密级：______________ＵＤＣ：____________ 单位代码：______________安徽工业大学硕士学位论文论文题目：加热炉计算机控制系统的设计与实现安徽工业大学硕士学位论文论文题目：Design and Application of Computer Control Systems forReheating Furnace作 者： 学院： 指 导 教 师： 单位： 协助指导教师： 单位：中冶华天工程技术有限公司 单位：论文提交日期：2010年 05 月 28日学位授予单位：安 徽 工 业 大 学 加热炉计算机控制系统的设计与实现 电气信息学院安徽工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安徽工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
签名日期：____________关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,保密的论文在解密后应遵循此规定。
签名导师签名日期：____________摘要加热炉是轧钢生产线上的最重要的设备之一，其控制目标是满足开轧所要求的钢坯温度分布，实现钢坯表面最小氧化烧损，达到最少能耗的经济指标目的。
因此，提高加热炉的热效率、降低能耗，对减少冶金工业能耗有积极的意义。
加热炉计算机控制系统主要包括基础自动化控制系统（LEVLEL1）和过程自动化控制系统（LEVEL2），其中LEVEL1控制系统包括燃烧控制系统和顺序控制系统，LEVEL2系统由板坯物料跟踪模型、板坯温度预报模型和通讯三部分构成。
燃烧控制系统主要包括空煤气的双交叉限幅比例控制、炉膛压力控制、热风自动放散控制、热风压力控制和煤气自动切断保护控制，我们通过研究开发了“炉温模糊自动控制器”，从而实现了炉温的快速响应。
顺控系统主要包括装钢机的控制、步进梁控制、出钢机控制以及液压系统的控制。
物料跟踪系统主要是坯料的入炉侧辊道跟踪，炉内跟踪，以及出炉辊道的跟踪。
钢坯温度预报模型主要包括装炉温度计算模型，炉内温度周期计算模型和出炉温度计算模型，本文主要提出了基于分段BP神经网络的钢坯温度预报模型，并进行了离线仿真。
其中通讯主要由LEVLE2系统与LEVEL1系统之间的温度数据采集、装出钢机设定、步进梁设定、坯料的辊道跟踪；与轧线计算机的通讯和与MES系统的通讯等组成，本文详细研究了TCP/IP SOCKET的通讯编程方法。
最后，以板坯生产过程为研究对象，开发了基于SIEMENS S7-400PLC和WINCC软件的基础自动化系统。
在此基础上，结合板坯的物料跟踪模型、钢坯温度预测模型和通讯，实现对各种钢种和厚度板坯的加热质量控制，预测板坯三层温度并传送给轧机，实现加热炉的全自动生产控制。
关键词：加热炉；计算机控制系统；温度控制；模型AbstractReheating furnace is the most important one of the equipment of steel rolling production line, the control objective is to meet the required open-rolled temperature distribution under the premise, achieving economic indicators of the minimum billet surface burning and minimal energy consumption. Therefore, improving furnace thermal efficiency, reduce energy consumption, to reduce industrial energy consumption has a positive meaning.Reheating furnace computer control system including basic automation system (LEVEL1) and process automaiton system(LEVEL2). LEVEL1 control system includes heating control system and sequence control system. LEVEL2 includes slab tracking model, temperature prediction model and communication.Heating control system include double cross limited control of air and gas, hearth pressure control, hot air exhaust control and hot air pressure control and gas automatic cut-off control, development “FUZZY controler”realized fast response of furnace temperature.Sequence system includes charging machine control, walking beam control, discharging machine control and hydraulic system control.Slab tracking system completes roll table tracking of charge side and discharge side, inside furnace tracking.Slab temperature prediction model include charge slab temperature calculation, cycle temperature calculation model of inside furnace and discharging slab temperature calculation model, proposed slab temperature prediction model based on furnace zone BP netural network and carried out off-line simulation.Communication including: temperature data sample, charging machine and discharging machine set, walking beam set, slab tracking between LEVEL2 system and LEVEL1 system, communication with Mill LEVEL2 computer and MES system, detail research communication method of TCP/IP SOCKET.Finally, slab production process as the research object, developed based automation systems based on the SIEMENS S7-400PLC and WINCC. On this basis, combined with slab material tracking model, billet temperature prediction model and communication to achieve a variety of steel grades and thickness of slab heating quality control, forecasting three level temperatures transmitted to mill, realize the furnace automatic production control.Key words：reheating furnace; computer control system; temperature control; model目录加热炉计算机控制系统的设计与实现 (1)摘要 (1)Abstract 2引言 (1)第一章文献综述 (2)1.1 加热炉计算机控制概述 (2)1.1.1 顺序控制系统和物料跟踪 (2)1.1.2 钢坯温度预报模型 (3)1.1.3 炉温优化设定模型 (4)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (5)1.3 课题背景 (6)1.4 本论文的研究内容及意义 (7)第二章加热炉工艺流程及结构简介 (8)2.1 加热炉区工艺流程 (8)2.2 加热炉基本尺寸和参数 (8)2.2.1 加热炉基本尺寸 (8)2.2.2 加热炉基本参数 (9)2.3 炉型结构特点 (10)第三章加热炉基础自动化控制系统 (11)3.1 双交叉限幅燃烧控制系统 (12)3.2 炉温模糊控制系统 (13)3.2.1 模糊控制器结构 (13)3.2.2炉温模糊控制器的设计 (14)3.2.3 实际应用及效果 (16)3.3 步进梁速度优化控制 (16)3.3.1 速度曲线控制原理 (16)3.3.2 速度曲线优化控制及分析 (17)3.3.3实际应用 (19)第四章加热炉数学模型的研究与仿真 (20)4.1 数学模型概述 (20)4.2 模型参数的建立 (20)4.2.1沿炉长方向炉温的线性插值 (20)4.2.2比热和热传导系数的线性插值计算 (21)4.3基理温度预报模型 (22)4.3.1 三维导热数学模型 (22)4.3.2 温度预报模型的工程考虑 (23)4.3.3温度预报模型的边界条件 (23)4.3.4模型验证 (24)4.4 分段BP神经网络钢温预测和仿真 (25)4.4.1 三层BP网络结构的建立 (25)4.4.2 神经网络输入输出量的确定 (25)4.4.3 神经网络隐层神经元的确定 (26)4.4.4 隐层及输出层的权值调整 (27)4.4.5 仿真研究 (28)第五章计算机控制系统网络和通讯开发 (30)5.1 网络结构及配置 (30)5.1.1 LEVEL1级网络结构 (30)5.1.2 LEVEL1级硬件配置 (32)5.1.3 LEVEL2级网络结构 (32)5.1.4 LEVEL2级硬件配置 (33)5.2 网络通讯电文内容 (33)5.2.1与MES管理计算机的通信 (33)5.2.2 与轧线过程计算机通信 (34)5.2.3 与基础自动化通信 (34)5.3 LEVEL1级通讯程序的开发 (35)5.3.1 WINCC和PLC以太网通讯开发 (35)5.3.2 PLC和PLC以太网通讯开发 (36)5.4 LEVEL2级TCP/IP通讯程序开发 (36)5.4.1 TCP/IP SOCKET基本概念 (36)5.4.2 客户/服务器模式 (37)5.4.3 TCP/IP套接字系统调用及方法 (38)5.4 通讯网络的具体IP地址和端口规划 (40)第六章加热炉计算机控制系统的应用 (42)6.1 LEVEL1级控制系统开发 (42)6.1.1系统软件 (43)6.1.2 顺控软件开发 (45)6.1.3 燃控软件开发 (47)6.1.4 监控软件介绍 (50)6.1.5 监控软件开发 (52)6.2 LEVEL2级软件功能描述 (55)6.2.1 建立板坯数据信息 (55)6.2.2 板坯温度计算的热工模型 (56)6.2.3 轧制温度反馈控制 (56)6.2.4 主要画面简介 (56)结论 (60)参考文献： (61)附件1：附图清单 (1)附件2：附表清单 (2)在学研究成果 (8)致谢 (9)安徽工业大学硕士学位论文引言2007年，我国钢产量已经达到4.89亿吨，已是多年保持世界第一产钢大国的地位。