过程控制设计加热炉陈国平.

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分析解决问题能力
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题（课程设计）；或能对课题进行理论分析，得出有价值的结论（学年论文）。
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工作量、工作态度
按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大，工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。
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质量
综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理（或设计过程完整，设计内容完全）；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文（设计）结果有参考价值。
3.本表格填写完整后连同正文装订成册。
一、课程设计的任务或学年论文的基本求，确定系统方案。
2．合理选择控制设备型号及规格，编制设备表。
3．完成相关图纸的设计。
4．编制设计说明书。
要求：控制方案合理、控制设备选型合理，图纸符合有关设计标准及规范。具体内容包括
1．设计说明书，包括
1）xxx装置工艺说明
2）相关控制系统说明
3）自控设备选型（计算）说明
4）自控设备表一览表
2．设计图纸（图纸符合相关国家标准），包括
1）仪表管道流程图（PID）
2）仪表盘正面布置图
3）仪表盘背面电气接线图
二、进度安排
1～2
收集查阅资料，熟悉xxx装置操作要求
确定系统控制方案及选型原则
(4)PLC及DCS控制技术
PLC控制系统和DCS控制系统已成为目前加热炉控制系统的主流。往往一些大规模的系统，其电控部分采用PLC控制系统，而回路部分采用DCS系统。DCS系统综合了控制(Control)技术、CRT技术、通信(Communication)技术、计算机技术(Computer)即4C技术，集中了数据采集、逻辑顺序控制、批量控制、连续控制等功能。
The heating furnace control technology development and the present situation are reviewed. Introduced the cascade control system, realizes the heating furnace temperature control, flow control, furnace pressure control, gas duct and air manifold pressure control.
以前我国加热炉的大部分控制系统都是采用模拟控制系统,有关数据只在加热炉控制系统中单独贮存，人们只能通过加热炉自身的仪表进行观测、判断故障并解决故障。随着网络技术普及到人们生活和各个行业中，整个工厂逐步开始实现两级自动化管理,人们通过相应的终端计算机就可以了解任何一个位置的设备或装置的生产情况以及控制情况。这时加热炉基础自动化控制（一级控制）已经不能满足人们需求，实现加热炉的过程控制（二级控制）已经迫切的被提到日程上来。因此,过程控制系统开始在加热炉系统中得到广泛的应用,它开始成为加热炉控制系统的重要组成部分,它是对一级控制系统的一个总领和扩充。过程控制系统的使用将使加热炉的控制水平上升到一个崭新的台阶。
武汉工程大学
课程设计
说明书
课题名称：
xxx装置自动控制系统设计
专业班级：
03班
学生学号：
1304201119
学生姓名：
杨锦
学生成绩：
指导教师：
陈国平
课题工作时间：
2016/12/26
至
2016/12/31
武汉工程大学教务处
填写说明：
1.表中第一、二、三、六项由指导教师填写；第四、五两项由学生填写。
2.表中第一、二、三在在课程设计（学年论文）开始前填写，第四、五、六项在课程设计（学年论文）完成后填写。
Key words: heating furnace; process control; energy saving.
六、指导教师评分
评价内容
具体要求
权重
得分
调查论证
能独立查阅文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。
10
实践能力
独立设计、计算、绘图的能力（课程设计）；能正确选择研究（实验）方法，独立进行研究的能力（学年论文）
加热炉是轧钢行业中重要的生产设备之一。加热炉的生产过程是：钢坯由炉尾装入—加热并往前运送—达到所需温度—通过出钢口出炉—沿着辊道送向轧钢机。
加热炉不仅要完成加热钢坯的任务，还要保证有安全的运行环境，同时还要考虑高效率和节省燃料。当前冶金业关注的课题是如何设计出一个合理有效的控制系统，该系统能在燃料质量、空气流量和控制系统负荷等因素变化时，仍能保证加热炉的炉膛压力、炉膛温度及排烟温度等参数稳定在控制范围中，并且能使加热炉处在最佳燃烧的工作状态下，以此来提高产品的质量同时节约能耗、减少加热钢坯的氧化程度、减少排出烟气对环境的污染等等。
(3)全数字式传动技术
随着电子技术和计算机技术的发展，全数字直流调速技术已经逐步完善起来。近几年来，各个工业生产环节已广泛开始应用全数字直流调速装置。高智能化的数字系统使其具有常规模拟系统无法比拟的优点，全数字直流调速装置体积小、安全、易调试、易维护并且具有优良的静、动态特性。原先模拟控制系统的直/交流供电装置也被全数字化的交流逆变装置和全数字化的可控硅整流装置所替代。
英文摘要.....................................................................................................................................5
加热炉的耗能量在轧钢等生产中占据了很大的比例，大约占所有耗能总值的70%左右，是冶金行业中主要的耗能设备。此外，目前我国加热炉的热效率普遍较低，据统计，步进式加热炉的热效率只有35%。因此，如何实现加热炉的优化控制，提高加热炉的热效率，降低能耗是当前加热炉技术改造以及节能工作中具有深远意义的课题。
（指导教师评分×80%+答辩成绩×20%）
中文摘要.......................................................................................................................................4
目前在我国加热炉生产控制系统广泛应用的主要有以下技术:
(1)计算机网络技术
随着现代计算机互联网技术的飞速发展，计算机网络既可以用通信线路将几台计算机连成简单的网络，实现信息的收集、分配、传输和处理，也可以将数百台计算机系统，用数千公里的通信线路连成全国或全球通信网，以实现资源共享。
(2)现场总线技术
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外语和计算机应用能力
在课程设计或学年论文中，能够体现外语和计算机的应用能力。
5
创新
工作中有创新意识；对前人工作有改进或独特见解。
5
综合评语
指导教师签字：
2016年12月31日
七、答辩记录
记录人（签字）：
2016年12月31日
答辩意见及答辩成绩
答辩小组教师（签字）：
2016年12月31日
课程设计（学年论文）总评成绩：
Proved by practice, this system is stable and reliable operation, convenient operation, correctly adjust relevant parameters can achieve better control effect, have promotion value.
自60年代起，人们就开始对加热炉进行改造，随之计算机应用的普及和高速发展，自动化技术也飞速发展着，人们把这两样技术用于加热炉控制技术改造上，使其在高质量、多产量、多品种、低能耗和环保方面有了极大的提高。计算机控制系统在加热炉上面的使用，使节能率一般达到5%左右，减少氧化烧损0.2%左右。我国70—80年代的大部分轧钢生产线都存在着质量差、产量低、耗能高、自动化生产水平低之类的问题。1979年12月，我国召开了全国轧钢会议，本次会议对我国轧钢工业现在所存在的问题与其后的发展前进方向进行了全面深入的讨论，提出应用用步进式加替推钢式，用冷轧硅钢片代替热轧硅钢片，用连铸逐步代替初轧，用连续式冷热宽带钢轧机代替劳特式中板轧机和迭轧薄板轧机等改进措施[3]，并取得很大的成效。
实践证明，本系统运行可靠稳定，操作方便，正确调整有关参数就能达到较好的控制效果，具有推广价值。
关键词：加热炉;过程控制；节能
五、课程设计摘要（英文）
Abstract
Heating furnace of steel rolling production line in iron and steel industry as the key equipment and energy consumption of equipment, the process control level directly affects the energy consumption, burning rate, scrap rate, yield, quality index. With the development of modern technology, how the use of advanced process control technology and equipment, improve the basic process control effect and level, to ensure that the billet heating quality, achieve high efficiency and energy saving, pollution reduction is the significance of this study.