步进梁式加热炉顺序控制功能的简要分析
加热炉自动控制简介
三轧钢生产过程自动化控制系统运行情况介绍一. 仪表自动化1.1.主要控制功能●燃烧控制加热炉采用工艺先进的双蓄热步进粱式加热炉，燃料为高炉煤气，加热工艺设计采用空气、煤气双蓄热燃烧技术，两段温度控制，该技术对仪表检测控制提出了较高的要求，全新的控制策略和方法为传统的控制模式无法胜任，唯有计算机系统才能完成控制要求，仪表自动化的设计应以提高检测精度、保证合理燃烧及安全性为核心。
在设备选型上，坚固可靠性及先进性，对于关键性的设备，采用国外引进产品或合资产品，国内设备部分也选用性能价格比高的产品。
两段的炉温控制均由交叉限幅燃烧控制系统来实现。
每个炉温段设有热电偶，在线检测炉温。
燃烧控制系统还根据最大加温速率对温度控制器输出值进行限制，以免过热。
该控制系统中，引入了流量系统系数的修正和热空气流量温度补正，以提高控制精度。
●炉膛压力、排烟温度控制于蓄热式加热炉每隔30—90秒左右需换一次向，换向期间煤气被顺序切断，这样便会对炉膛的压力产生一定的影响；对排烟温度也会产生影响；由于加热炉各段之间不可能完全隔断，在对某段的某一热工参数进行控制时必然也会对其他段的热工参数产生较大的影响。
设计采用根据测得的炉顶压力，调节排烟阀实现炉膛压力和排烟精确控制，控制两段炉顶炉压在+30Pa（允许波动范围10Pa）。
●加热炉温度控制基于本家热炉的工艺特点，此类型的加热炉炉膛温度控制相当复杂，为了实现炉膛温度精确控制，除采用交叉限幅燃烧系统控制外还才取了以下措施：a) 在加热炉换向期间，为了避免空气和煤气调节阀作无用的动作以及提高调节阀的使用寿命，采用了间歇控制，即在换向期间，预置相关空气和煤气调节阀保持换向前的开度不变;b) 同时采用自学习和预测控制技术，即计算机系统根据以前收集的数据和目前炉子的工况确认空气和煤气调节阀开度并进行实时校正。
这样在换向完成后，系统能在最段的时间内恢复到正常的燃烧控制状态。
●换向阀控制换向系统具有灵活的手动、半自动、全自动控制功能。
步进式加热炉分析
步进式加热炉分析(总26页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除论文（设计）题目：热轧带钢步进式加热炉特点及分析系别：建筑工程与环保系班级：材料071姓名：指导教师：2012年6 月 2日热轧带钢步进式加热炉特点及分析(建筑工程与环保系材料071)摘要本论文一迁钢2160加热炉为例介绍了步进式加热炉的特点及分析。
加热炉是轧钢生产线上的重要设备之一,也是钢铁工业中的耗能大户,因此提高加热炉的加热效率,降低能耗,对整个钢铁工业的节能具有重要的意义。
加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。
随着工业自动化技术的不断发展，现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉，其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求，以提高其产品的质量，增强产品的市场竞争力。
关键词：步进梁式加热炉特点工艺流程发展绪论我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种，但推钢式炉有长度短、产量低，烧损大，操作不当时会粘钢造成生产上的问题，难以实现管理自动化。
由于推钢式炉有难以克服的缺点，而步进梁式炉是靠专用的步进机构，在炉内做矩形运动来移送钢管，钢管之间可以留出空隙，钢管和步进梁之间没有摩擦，出炉钢管通过托出装置出炉，完全消除了滑轨擦痕，钢管加热断面温差小、加热均匀，炉长不受限制，产量高，生产操作灵活等特点，其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。
2010-6-2目录摘要---------------------------------------------------------------------------2绪论---------------------------------------------------------------------------21.加热炉概述----------------------------------------------------------------52.炉区设备-------------------------------------------------------------------7装料辊道-------------------------------------------------------------7加热炉的炉底步进机构-------------------------------------------8步进梁的升降、平移装置----------------------------------------9附属装置-------------------------------------------------------------93.加热炉主要工艺条件-----------------------------------------------------10用途-------------------------------------------------------------------10炉型-------------------------------------------------------------------10主要生产钢种-------------------------------------------------------10影响因素-------------------------------------------------------------10加热炉的缓冲时间-------------------------------------------------11炉区的加热能力---------------------------------------------------114.炉型及结构----------------------------------------------------------------12轴向反向烧嘴供热的优缺点--------------------------------------12侧部调焰烧嘴供热优缺点-----------------------------------------125.加热炉的工艺特点-------------------------------------------------------14运作方式------------------------------------------------------------15加热方式------------------------------------------------------------156.步进式加热炉生产中的关键控制技术-------------------------------17生产节奏的控制--------------------------------------------------17加热炉燃烧控制---------------------------------------------------177.加热炉的供热--------------------------------------------------------------20烧嘴形式------------------------------------------------------------20烧嘴的供热能力--------------------------------------------------208.加热炉钢结构-----------------------------------------------------------21炉底钢结构--------------------------------------------------------21加热炉上部钢结构-----------------------------------------------21加热炉两端和两侧钢结构--------------------------------------219.现代步进梁式板坯加热炉的新进展--------------------------------------219. 1炉型结构-----------------------------------------------------------22炉子长度与热耗---------------------------------------------------22采用低氧化氮烧嘴------------------------------------------------23结语---------------------------------------------------------------------------23参考文献--------------------------------------------------------------------24致谢-------------------------------------------------------------------------241.加热炉概述这个加热炉是由总设计院设计的，在一条全是德马克设备的工艺线上显得格外特别，我能在这里工作感到十分自豪。
步进式加热炉步进机构的控制
步进式加热炉步进机构的控制步进式加热炉是一种常用的加热设备，具有温度控制精确、加热速度快等优点。
步进机构是步进式加热炉的重要部件之一，用于控制加热炉内工件的前进和后退，确保工件加热均匀。
下面介绍步进式加热炉步进机构的控制方法。
一、步进机构简介步进机构是由步进电机、二相步进驱动器和螺旋杠机构组成的。
步进电机是一种控制精度高、速度快的电机，可分为二相步进电机和三相步进电机。
在步进机构中，二相步进电机应用最广泛。
二相步进驱动器是用来驱动二相步进电机的电路，可实现步进电机的正反转、快慢速等控制功能。
螺旋杠机构是用来实现步进机构的输送功能，主要有直线导轨、万向节等结构。
二、步进机构控制原理步进机构的控制原理是通过二相步进驱动器控制步进电机，使步进电机按照一定步距前进或后退，从而带动螺旋杠机构带动工件前进或后退。
步进机构的控制是离散的，即控制的单位是固定的步数。
为了实现步进机构的精确控制，需要根据工件的特点合理设计步距。
1、手动控制手动控制方式是一种简单易行的步进机构控制方式。
通过手动转动步进电机的轴心实现前进或后退，可调节步距和前进速度。
手动控制操作简单，但是精度低，不适合精细加工操作。
2、脉冲数字控制脉冲数字控制是一种最基本的步进机构控制方法。
这种控制方式通过驱动器产生一系列固定频率的脉冲信号，控制步进电机的前进或后退。
这种控制方式精度高、速度快，适合大批量标准化加工操作。
但是由于控制方式单一，不适合处理非线性运动。
3、位置闭合环控制位置闭合环控制是一种实时监测步进机构位置变化的控制方式。
该控制方式可以通过编码器实时监测加热炉温度、步进电机位置等参数，根据参数进行调整控制步进机构的前进或后退。
这种控制方式精度高，适用于非标准化加工操作。
四、总结步进式加热炉步进机构的控制是实现加热炉精准加热的关键环节之一。
在实际应用中，应根据工件加工的特点选择相应的控制方式，以提高加工工作效率和精度。
未来随着人工智能技术和机器学习等技术的发展，步进机构的控制方式将更加智能化和自动化。
步进梁式加热炉
步进梁式加热炉步进梁式加热炉是一种常见的工业加热设备，广泛应用于各种行业中。
它采用步进梁工作原理来实现对材料的加热处理，具有高效、节能等优点。
本文将对步进梁式加热炉的工作原理、结构特点及其在工业生产中的应用进行介绍。
工作原理步进梁式加热炉的工作原理基于电磁感应加热技术。
它通过使用高频电源产生的交变电流在材料中产生涡流，通过杂质阻力效应将电能转化为热能。
步进梁式加热炉中的步进梁负责将待加热的材料按照需要的时间和速度进行加热处理。
步进梁通过电机控制系统驱动，将待加热的材料放置在工作区域上。
步进梁的速度和运动方向可以根据需要进行调节。
当步进梁将材料送入加热区域时，高频电源产生的电磁感应效应将材料加热到所需温度。
然后，步进梁按照预设的步进值将材料移出加热区域，以完成加热过程。
结构特点步进梁式加热炉的主要结构部件包括加热腔体、步进梁、电机控制系统和高频电源。
•加热腔体：加热腔体通常由耐高温材料制成，具有良好的隔热性能和耐腐蚀性能。
加热腔体内部通常配备了加热元件，如电磁感应线圈或加热电阻。
•步进梁：步进梁是步进梁式加热炉的核心部件，它通常由导轨、传动机构和工作台组成。
导轨负责引导步进梁的运动，传动机构则用于驱动步进梁的移动，工作台用于放置待加热的材料。
•电机控制系统：电机控制系统负责驱动步进梁的运动。
它通常由电机、传感器和控制器组成。
传感器用于检测步进梁的位置，控制器则根据传感器的反馈信号来控制电机的运转。
•高频电源：高频电源是步进梁式加热炉实现电磁感应加热的关键部件。
高频电源通常由变压器、电容器和整流器等组成，能够产生高频交流电供给加热线圈。
应用场景步进梁式加热炉在工业生产中有着广泛的应用场景。
1.金属加热处理：步进梁式加热炉可以对金属材料进行淬火、退火、正火、时效等热处理工艺，以改善金属材料的综合性能。
2.塑料热处理：步进梁式加热炉可以对塑料材料进行加热软化、烘干、热合等工艺，以满足塑料制品的成型需求。
步进式加热炉步进机构的控制
步进式加热炉步进机构的控制步进式加热炉是一种能够精确控制加热过程的设备，适用于各种热处理过程中的加热环节。
其主要特点是通过定时或传感器触发控制器，使步进电机依次驱动加热炉内的加热段，从而实现对加热过程的精确控制。
本文将以步进式加热炉的步进机构控制为例，介绍其工作原理及控制方法。
1. 步进电机控制原理步进电机是一种特殊的电机，具有精度高、速度低、响应迅速等优点。
步进电机的控制主要是通过脉冲信号来控制电机旋转的步数和方向，其操作原理如下：当接收到一个脉冲时，电机按照一定的步骤向前或向后旋转一定角度。
控制器根据需要发出若干个脉冲信号，使电机执行相应的运动。
在每个脉冲信号的作用下，电机按照一定的步进角度（通常为1.8度）旋转。
步进电机的控制一般采用开环控制，即控制器无法精确感知电机转动的位置。
因此，在控制时需要通过相应的算法来保证电机的精度。
步进式加热炉是一种由多个加热段组成的工业热处理设备。
每个加热段都由发热元件、绝热材料和控制器组成。
在加热过程中，控制器通过不断地触发脉冲信号来控制步进电机的运动，从而调节炉内的加热段。
具体来说，步进式加热炉步进机构的控制步骤如下：（1）开启加热炉的电源，启动相关的控制器。
（2）设定加热段的参数，例如温度、时间、加热段宽度等。
（3）控制器根据设定参数，通过摩擦轮或传动装置在步进电机的承载轴上输出相应的脉冲信号，使电机一次性旋转一定的角度。
（4）步进电机的输出轴带动相应的传动装置，使加热炉内的加热段按照设定的宽度依次进入加热工作区域。
（5）加热工作结束后，控制器再次向步进电机输出脉冲信号，通过相同的步骤将加热段依次退出加热工作区域。
（6）当所有的加热段退出加热工作区域后，加热炉停止加热工作，待冷却后即可取出加热物。
步进式加热炉步进机构的控制方法主要包括两种：时间控制和传感器控制。
（1）时间控制时间控制是指通过控制器设定加热段的加热时间和停留时间来控制步进电机的运动。
每个加热段的加热时间和停留时间都是相等的，因此可以通过设定为统一的时间控制整个加热过程。
分析步进梁式加热炉电控系统常见故障与处理莫玉萍
分析步进梁式加热炉电控系统常见故障与处理莫玉萍发布时间：2021-07-29T09:18:50.520Z 来源：《基层建设》2021年第14期作者：莫玉萍[导读] 针对步进梁式加热炉运行现状进行分析，可以发现在加热炉电控系统运行过程中还存在一些常见故障问题广西柳州钢铁集团有限公司棒线型材厂广西柳州 545002摘要：针对步进梁式加热炉运行现状进行分析，可以发现在加热炉电控系统运行过程中还存在一些常见故障问题，具体包括装钢定位不准确、风机控制受干扰、钢坯跑偏以及自动出钢节奏调整不便等。
对此，需要相关工作人员针对电控系统常见故障问题合理采取解决对策，有效处理此类问题，从而全面保证电控系统的安全稳定运行。
本文针对步进梁式加热炉电控系统常见故障进行分析，并提出具体的解决对策，希望能够为相关工作人员起到一些参考和借鉴。
关键词：步进梁式加热炉；电控系统；常见故障；解决对策在轧钢生产过程当中，加热炉具有十分重要的作用，为了确保能够有效实现加热炉的自动化运行，保证钢坯加热的合格性，需要对其电控系统进行合理优化与完善，从而全面保证轧线生产的安全性和持续性。
而目前在步进梁式加热炉电控系统运行过程中，还存在一些常见故障，这不仅对加热炉的正常运行产生影响，延长生产周期，而且还会导致钢坯加热质量有所下降，严重时甚至引发安全问题。
因此，相关企业需要对加热炉电控系统有效开展检修工作，并针对其常见故障制定出具体的处理方案，采取有效的解决对策，从而消除相关故障问题，提升企业加热炉生产效率和加热质量。
一、步进梁式加热炉电控系统常见故障（一）自动装钢定位不准确目前，步进梁式加热机主要对自动装钢定位法进行采用，具体需要在炉前对冷金属检测器进行安装，并启动定位，将其牢靠的固定在炉内悬臂辊道电动机上，并使用编码器进行测距，之后则需要将钢坯在加热炉中间位置进行放置。
但在具体操作过程中，定位存在误差问题，其原因主要包括以下几个方面。
首先，现场工艺和控制。
步进式加热炉步进机构的控制
步进式加热炉步进机构的控制
步进式加热炉是一种常用于工业生产中的加热设备，其特点是能够将加热过程分为多个步骤进行控制，以达到精确控制温度和加热时间的目的。
步进机构是步进式加热炉中的重要组成部分，它可以控制加热炉的加热过程，使其能够按预先设定的步骤进行加热。
步进机构的控制是通过控制系统来实现的。
控制系统主要由控制器、传感器和执行器组成。
控制器是控制系统的核心，可以根据传感器的信号来判断当前加热炉的状态，并发送相应的指令给执行器来控制加热炉的加热过程。
在步进机构的控制中，最关键的是确定加热炉的加热步骤和加热时间。
这需要根据具体的加热需求和工艺要求来确定。
一般来说，可以根据加热过程中所需的最高温度和温度上升速度来设定加热步骤和加热时间。
在控制系统中，传感器通常是用来测量加热炉中的温度的。
常用的传感器有热电偶、热电阻和红外线传感器等。
传感器可以将温度信号转换为电信号，并发送给控制器进行处理。
在步进机构的控制中，还需要考虑到加热炉的安全性。
加热炉在加热过程中会产生高温，因此需要考虑到加热炉的绝缘和防爆等安全措施。
还需要考虑到加热炉的冷却和排放等问题，以保证加热炉能够正常工作。
步进机构的控制是步进式加热炉中的重要环节，通过控制系统的合理设计和配置，可以实现对加热炉的精确控制，从而满足工艺要求和生产需求。
步进梁式加热炉自动化控制研究
步进梁式加热炉自动化控制研究发表时间：2018-03-02T11:24:29.780Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第27期作者：陈伟[导读] 某轧钢厂现有步进梁式加热炉两个，有效长度为63m，加热炉内径约为12.3m。
摘要：步进梁式加热炉是轧钢生产中的重要设备，其主要作用是将料坯逐渐移送至加热炉完成连续加热。
在轧钢生产技术日益成熟和不断改进背景下，对步进梁式加热炉工作性能及运行能力也提出了更高的要求，这就需要将自动化技术科学有效应用于步进梁式加热炉，实现步进系统的自动化控制。
文章简要阐述了步进梁式加热炉特点，分析了步进系统组成及工作原理，探讨研究了步进梁式加热炉自动化控制的设计与实现，以提供借鉴。
关键词：步进梁；加热炉；自动化控制；工作原理；设计某轧钢厂现有步进梁式加热炉两个，有效长度为63m，加热炉内径约为12.3m，每小时生产板坯为400t，步进梁运动方式为液压驱动，水平及竖直方向可运动范围分别为380mm和90mm。
步进梁式加热炉工作状况，与整条生产线作业情况存在紧密联系，为加强对步进系统的控制力度，提高其自动化和智能化水平，确保步进梁式加热炉运行稳定性与安全性，该轧钢厂决定利用自动化技术，对原有控制系统进行优化升级，现将具体研究过程整理如下。
1.步进梁式加热炉特点步进梁式加热炉是当前轧钢厂使用最为广泛的加热炉炉形，与推钢炉相比，主要具备以下显著特点。
第一，钢料加热质量高。
钢料可以随着步进梁在水平及竖直方向上的平移做同步运动，彼此之间留有孔隙，在保证钢料均匀受热的同时，还可以避免粘钢引起的划伤和黑印问题，既可以显著提高钢料加热效率，能够节省10%左右的能耗，还可以确保钢料加热质量的良好性[1]。
第二，步进系统易于操作。
在对钢料进行加热时，可根据实际生产情况控制其前进或后退，炉内坯料可以在设备检修和更换钢种时全部除去，实际装料量也可以根据产量需求自由调整，系统操作更加灵活方便。
第三，适用范围广泛。
步进式加热炉步进机构的控制
步进式加热炉步进机构的控制步进式加热炉是工业生产中常见的加热设备，步进机构是步进式加热炉的重要组成部分，对步进机构的控制直接影响到加热炉的加热效果和工作稳定性。
本文将就步进式加热炉步进机构的控制进行详细介绍。
一、步进机构的结构与工作原理步进机构是步进式加热炉中用于控制加热器位置和加热时间的重要组件，通常由电机、减速器和控制装置组成。
1. 电机：电机是步进机构的动力源，通常采用步进电机或直流电机，步进电机具有精确的定位功能，可以按照设定的步长精确移动，适用于对位置控制要求较高的场合；直流电机则具有更大的扭矩和速度范围，适用于对动力要求较大的场合。
2. 减速器：减速器用于降低电机的输出速度，提高扭矩输出，使步进机构能够更精确地控制加热器的位置。
常见的减速器有齿轮减速器和带轮减速器，选择合适的减速比可以满足步进机构的运动需求。
3. 控制装置：控制装置是步进机构的大脑，它能够接收外部信号，根据设定的参数控制电机的转动，实现对加热器位置和加热时间的精确控制。
控制装置通常采用PLC或单片机，具有良好的稳定性和可靠性。
步进机构的工作原理是通过控制电机的转动实现加热器的精确移动，以及对加热时间的精确控制，从而实现对加热炉加热过程的精确控制。
二、步进机构的控制方式步进机构的控制方式可以分为开环控制和闭环控制两种。
1. 开环控制：开环控制是指控制装置只能按照设定的参数控制电机的转动，无法实时反馈加热器的位置信息。
开环控制结构简单，成本低，但无法对电机的实际位置进行实时调整，容易受到外界因素的影响。
在实际应用中，根据加热炉的要求和工作环境的特点，可以选择合适的步进机构控制方式，以确保加热炉的稳定加热和工作效率。
步进机构的控制参数包括电机的步数、速度和加速度等。
1. 步数：步数是指电机转动一圈的步长，步数越大，加热器的精确移动能力越强。
在不同的加热炉工作环境中，可以根据加热器位置的要求选择合适的步数，以实现精确控制。
2. 速度：步进机构的速度直接影响到加热炉的加热效率，速度过快会导致加热器位置不稳定，速度过慢则会影响加热效果。
步进梁式加热炉炉压问题分析及处理方法
步进梁式加热炉炉压问题分析及处理方法摘要：加热炉作为钢铁工业轧钢生产线的关键设备和能耗设备，其自动化控制水平直接影响到能耗、烧损率、废钢率、产量、质量等指标。
关键词：步进梁式；加热炉；关键技术1加热炉发展和现状现代化的高产量热轧带钢轧机，由于对轧制带钢的厚度、尺寸、公差带、钢表面质量和板型控制的要求日益严格，因而对板坯加热温度均匀性和热板坯表面的质量要求也不断提高。
加热炉是热轧带钢轧机必须配备的加热设备，随着工业自动化技术的不断发展，现代化的热连轧机应该配置大型化的高度自动化的步进梁式加热炉，其生产应符合高产优质低耗节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求，以提高其产品的质量，增强产品的市场竞争力。
我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种，但推钢式炉有长度短产量低烧损大，操作不当时会粘钢造成生产上的问题，钢坯断面温差较大，板坯背面滑轨擦痕多难以实现管理自动化。
由于推钢式炉有难以克服的缺点，而步进梁式炉是靠专用的步进机构在炉内做矩形运动来移送板坯，可以留出空隙，板坯和步进梁之间没有摩擦，通过托出装置出炉完全消除了滑轨擦痕，又有适合加热断面较大的坯料钢坯，加热断面温差小、加热均匀，以及可出空炉料炉长不受限制、产量高、生产操作灵活等特点，其生产符合高产优质、低耗节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。
2步进式加热炉工艺流程步进式加热炉炉型为三段供热端进端出步进梁加热炉。
加热炉自装料端至出料端沿炉长上分为预热段、加热一段、加热二段及均热段。
为了便于灵活调节各段炉温，在加热二段与均热段之间设有无水冷隔墙。
用无水冷隔墙隔开，可以精确控制两段炉温和炉压，减少两段之间的辐射干扰。
各段均为上下加热，采用分布在炉子侧墙上的烧嘴进行供热。
通过每对烧嘴的切换燃烧，加强了炉气在炉内的扰动，增强了炉气对钢坯的传热。
空气预热温度600℃以上，排烟温度250℃以下。
加热工艺的操作包括正常生产时的加热温度、加热速度、加热时间等工艺参数的控制，以及对炉内气氛和炉压控制等项。
过程控制系统课程设计--步进式加热炉控制系统设计
步进式加热炉控制系统设计一、步进式加热炉工艺流程⒈步进式加热炉简介⑴步进式加热炉步进式加热炉是一种靠炉底或水冷金属梁的上升、前进、下降、后退的动作把料坯一步一步地移送前进的连续加热炉。
炉子有固定炉底和步进炉底，或者有固定梁和步进梁。
前者叫做步进底式炉，后者叫做步进梁式炉。
轧钢用加热炉的步进梁通常由水冷管组成。
步进梁式炉可对料坯实现上下双面加热。
（2）步进式炉的几种类型步进式炉从炉子构造上分目前有：单面供热步进式炉、两面供热步进式炉、钢料可以翻转的步进式炉、交替步进式炉、炉底分段的步进式炉等等。
单面供热步进式炉也称步进底式炉，钢料放置在耐火材料炉底或铺设在炉底上的钢枕上。
钢坯吸热主要来自上部炉膛，由于一面受热，这种炉子的炉底强度较低。
它适用于加热薄板坯、小断面方坯或有特殊要求的场合。
两面供热步进式炉也称步进梁式炉，活动梁和固定梁上都安设有能将钢坏架空的炉底水管。
在钢坯的上部炉膛和下部炉膛都设置烧嘴，因此炉底强度较高，适用于产量很高的板坯或带钢轧前加热。
钢坯可以翻转的步进式炉是每走一步炉内钢料可以翻转某一角度，步进梁和固定梁都带有锯齿形耐热钢钢枕，这是加热钢管的步进式炉，每走一步钢管可以在锯齿形钢枕上滚动一小段距离，使受热条件较差的底面逐步翻转到上面，以求加热均匀。
交替步进式炉则有两套步进机构交替动作。
运送过程中，钢坯不必上升和下降，振动较小，底面不会被划伤，表面质量较好。
炉底分段的步进式炉的加热段和预热段可以分开动作。
例如预热段每走一步，加热段可以走两步或两步以上。
这种构造是专门为易脱碳钢的加热而设计的。
钢坯在预热段放置较密，可以得到正常的预热作用，在加热段钢坯前进较快，达到快速加热，以减少脱碳。
（3）步进式炉的优缺点步进式炉是借机械将炉内钢坯托着一步一步前进，因此钢坯与钢坯还不必紧挨着，其间距可根据需要加以改变。
原始的步进式炉只用于加热推钢机无法推进的落板坯或异形坯，随着轧机的大型化和连续化，推钢式炉已不能满足轧机产量和质量的要求。
一种步进式加热炉顺序控制功能的介绍
822022年1月上 第01期 总第373期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview收稿日期：2021-11-09作者简介：刘颖杰（1995―），男，满族，河北唐山人，本科，助理工程师，研究方向：热轧卷板自动化控制。
一种步进式加热炉顺序控制功能的介绍刘颖杰（唐山钢铁集团有限责任公司，河北唐山 063000）摘 要：加热炉是热轧生产线的第一道工艺，通过板坯库辊道和装料辊道，将连铸铸坯通过热送或板坯库存放的坯料，按照生产计划依次运送到炉前辊道，然后装钢机将坯料装进炉内。
通过步进梁的上升、前进、下降、后退的步进动作把炉内板坯移送到出料端，待坯料加热到适合的轧制温度后，出钢机将坯料取出放在出料辊道上，由辊道运送到轧线进行轧制。
关键词：辊道；装钢机；步进梁；出钢机图1 加热炉工艺流程图工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview间距离为L1，板坯库测长辊道上装有增量型编码器PLG。
编码器用于计算板坯行走的距离，冷金属检测器是用来检测板坯的头部和尾部所在的位置。
板坯沿着辊道由CMD1向CMD2方向运动，当板坯的头部经过CMD2时，编码器的高速计数模板采集的脉冲数就会被清零，这样随着板坯的持续通过，板坯的长度增长与采集的脉冲数成正比，当CMD1检测到板坯尾部位置时记下编码器读数P1，通过收集的脉冲数就可计算板坯的长度为：L=L1+P1*K1，其中，L为板坯长度，L1为冷热金属检测器CMD1和CMD2之间的距离，P1为增量型编码器PLG的计数值，K1为脉冲折算系数，可以由辊径、脉冲数、减速比计算，也可以实际测算。
板坯的测宽方法，主要依靠板坯库辊道两侧的激光测距仪来完成的[1]。
板坯到达装料辊道后，如果冷金属检测器检测到炉前没有板坯，且装钢机在原位，则装料辊道启动，继续将板坯运往炉侧。
到达炉侧以后，将启动炉前定位功能，通过冷金属检测器CMD和增量型编码器PLG的组合，根据二级下发的坯料长度数据L1，当金属检测器CMD检测到板坯尾部时，增量型编码器PLG开始计数，同时辊道开始减速，待到板坯定位完成后，辊道完全停止，L2=（L‒L1）/2+L0，其中，L为加热炉炉内的宽度，L0为冷金属检测器CMD到炉子炉墙墙的距离，L1为坯料的长度，L2为冷金属检测器CMD到坯料尾部的距离。
步进式加热炉步进机构的控制
步进式加热炉步进机构的控制步进式加热炉是一种常用的加热设备，可以用于对各种材料进行加热处理。
步进机构是步进式加热炉中关键的控制部件之一，其控制方式对加热炉的性能和使用效果有重要影响。
本文将对步进式加热炉步进机构的控制进行详细介绍。
一、步进机构的基本原理步进机构是一种将连续运动转换为离散运动的机构，它可以根据控制信号完成一定距离的移动。
在步进式加热炉中，步进机构主要用于控制加热炉的温度和加热时间，以实现对加热过程的精确控制。
通常采用螺杆传动或齿轮传动的方式实现步进机构的运动。
步进机构的控制方式主要包括手动控制和自动控制两种。
手动控制是通过手动操作按钮或手柄来控制步进机构的运动，可以根据需要精确调节加热炉的温度和加热时间；自动控制则是通过控制系统对步进机构进行控制，实现对加热过程的自动调节。
三、步进机构的控制系统步进机构的控制系统主要包括控制器、传感器和执行机构三个部分。
控制器是控制步进机构运动的核心部件，可以根据预设的参数来控制步进机构的运动；传感器用于采集加热炉的温度和加热时间等数据，反馈给控制器；执行机构则是根据控制器的指令来完成步进机构的运动。
步进机构的控制参数主要包括步距角、速度和加速度等。
步距角是指每次步进运动的角度，通常可根据需要进行调节；速度是指步进机构的运动速度，可以根据加热炉的加热需求进行调节；加速度是指步进机构在启动和停止时的加速度，对步进机构的运动平稳性和精确性有重要影响。
为了提高步进机构的控制精度和稳定性，可以采用以下方法进行优化：首先是采用高精度的步进电机和驱动器，以提高步进机构的运动精度；其次是根据加热炉的加热需求进行优化设计步进机构的控制参数，以实现对加热过程的精确控制；最后是采用先进的控制算法和技术，结合传感器反馈的数据对步进机构进行智能化控制。
六、步进机构的应用展望随着工业自动化水平的不断提高，步进机构在加热设备中的应用将越来越广泛。
未来，步进机构的控制将更加智能化和精确化，可以实现多种加热工艺的自动切换和精确控制，为工业生产带来更大的便利和效益。
步进式加热炉加热质量控制系统的设计
步进梁式加热炉加热质量控制系统设计摘要: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加热质量控制系统的设计，体现了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。
一.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。
二。
生产过程说明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。
步进加热炉的控制系统
步进加热炉及工况简介轧钢厂在热轧钢材时，需要对钢坯进行加热。
为更好的保证钢材表面质量，使钢坯受热均匀，采用了步进加热方式。
钢坯在加热过程中其前移为矩形运动：即活动梁上升，将钢坯从固定梁上托起；活动梁前移，使钢坯往前步进一次；活动梁下降，将钢坯放在固定梁上；活动梁后退到原始位置，完成一个工作循环。
步进加热克服了直推式加热时钢坯下表面与支撑梁(固定梁)移动摩擦所产生的表面磨损；同时，克服了直推式的钢坯间相互靠拢的情况，可以使钢坯散开通过炉底，有利于钢坯加热。
由于步进加热独特的优越性，使其在现代冶金工厂得到了广泛应用。
步进梁采用液压传动，使传动结构简单，省去了一套凸轮、齿轮机构，占地面积小，且传动平稳，容易实现自动控制，因此步进加热炉传动装置一般都采用液压驱动。
2 液压系统及工作原理(1)主要性能参数升降缸速度vs=4．5m／min vj=7．5m／min平移缸速度vq=vt=3．5m／min系统工作压力P=5．5MPa液压泵流量Q = 171L／min工作周期t=28s其流量循环图(Q一t)见图l。
图1 流量循环图(2)液压控制系统及工作原理图2所示为步进加热炉液压站，由两台恒压变量柱塞泵供油，既可同时工作也可轮换工作。
考虑到步进炉是间隙工作制，电磁溢流阀采用常开式，液压缸工作时电磁溢流阀通电，系统建立起压力。
图3所示为升降缸液压控制回路。
当需要钢坯上升时，7DT (10DT)通电，插装阀块7(5)关闭，而8(6)开通，压力油经单向阀26(25)和插装阀块7(5)到达2 减压阀9 (3)，此时单向节流阀块ll(1)不开通，油液经减压阀9 (3)减压后通过单向节流阀lO(4)到达2 升降缸的有杆腔，无杆腔的油液经阀块8(6)流回油箱。
在压力油作用下活塞退回，步进梁上升将钢坯托起。
图2 液压站图3 升降缸控制回路当需要钢坯下降时，8DT (9DT)通电，插装阀块8(6)关闭，而7(5)开通。
这时压力油经单向阀26(25)和插装阀块7 (5)到升降缸的无杆腔。
步进式加热炉的顺序控制系统设计
| Techniques of Automation & Applications14步进式加热炉的顺序控制系统设计翟 胜(大连科技学院 电气工程学院,辽宁 大连 116052)摘 要:以某钢厂步进式加热炉为研究对象,设计了步进式加热炉的顺序控制系统。
该系统主要采用西门子S7-300 PLC 及编程软件,实现系统的软硬件设计。
分析了步进梁式加热炉控制系统的工艺流程,给出了控制方案和硬件系统组态图,绘制了相关流程图,并利用STEP7编程软件进行了软件设计。
实际运行结果表明,加热炉顺序控制系统运行稳定可靠,维护方便,完全满足设计要求。
关键词:步进式加热炉;步进梁;PLC;顺序控制中图分类号:TP273 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2018)08-0014-04The Design of the Sequential Control System forWalking-Beam Heating FurnaceZHAI Sheng( School of Electrical Engineering, Dalian Institute of Science and Technology, Dalian 116052 China )Abstract: The sequential control system of walking-beam heating furnace is designed for the walking-beam heating furnace of a steelmill. The Siemens S7-300 PLC and programming software are used in the system, and the hardware and software design of the system is implemented. Through analysis for control system of walking-beam heating furnace, the controlling scheme, the hardware configuration diagram and the related control flow chart are designed. The software for the control system is also designed by STEP7. The results of the practical operation show that the sequence control system of the heating furnace is stable, reliable and easy to be maintained.Key words: walking-beam heating furnace; walking-beam; PLC; sequential control收稿日期:2018-02-091 引言我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种,由于推钢式炉具有长度短、产量低、烧损大的缺点,并且存在操作不当时会粘钢影响正常生产的问题,因此难以实现管理自动化[1]。
步进式加热炉步进机构的控制
步进式加热炉步进机构的控制步进式加热炉是一种常用的加热设备，用于加热各种材料并控制温度，以满足不同工业生产过程的需求。
而步进机构是步进式加热炉中的关键部件，它能够精确地调控加热炉的工作状态和温度，从而保证生产过程的稳定性和高效性。
对步进机构的控制非常重要，本文将探讨步进机构控制的原理、方法和应用。
一、步进机构的工作原理在步进式加热炉中，步进机构是用来控制加热炉的加热电路的，它通过控制电流的大小和通断来控制加热炉的温度。
步进机构的工作原理主要是通过控制电磁铁的吸合和释放来实现。
当电流通过电磁铁时，电磁铁产生磁场，使之吸合，从而拉动加热炉的控制阀门，使电流通过加热电路，加热炉开始工作。
当电流断开时，电磁铁释放，控制阀门关闭，加热电路断开，加热炉停止工作。
通过不断地控制电磁铁的吸合和释放，可以实现加热炉温度的精确控制。
二、步进机构控制的方法1. 电磁铁控制方法：步进机构的控制可以通过控制电磁铁的通断来实现。
通过控制电磁铁工作电流的大小和通断频率，可以实现步进机构的精确控制。
这种方法简单易行，成本低，适用于小型步进机构的控制。
2. PLC控制方法：PLC是一种常用的工业控制设备，可以实现对步进机构的精确控制。
PLC控制方法可以通过程序控制步进机构的工作状态和温度，实现自动化生产。
3. 脉冲控制方法：脉冲控制方法是一种高精度的步进机构控制方法。
它通过精确控制电磁铁的脉冲信号来实现对步进机构的控制，能够实现高精度的温度控制，适用于对加热炉温度要求较高的生产过程。
步进机构控制广泛应用于各种工业生产过程中，如石化、化工、电子等领域。
它可以通过精确控制加热炉的工作温度，保证产品的质量和生产过程的稳定性。
步进机构控制还可以实现生产过程的自动化，提高生产效率，降低生产成本，具有重要的经济和社会价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
３加 热炉辊 道 控 制功 能分 析 简介
加热炉辊道控制还具有板坯 的自搬运 、 炉前自动定位 、 板坯侧长、 板
坯数 据 自动 跟 踪等 功 能 。 、 装 出钢 辊 道 及传 感 器分 布 图如 下
ＩｎＩ １ ０２ １ ０］ Ｉｌ Ｉ４ １ ０ １１ Ｉ８ ｌ ｌ ｛ｑ
提出了更高的要求。 以节能降耗和提高加热质量为目的的加热炉控制方法得 到了广泛的研究。 数字化的优化控制在加热炉的顺序控制中也得到了极大的 应用， 取得 了巨 大 的经 济和 社 会 效益 。 本文主要就近年来广泛推广应用的步进粱式加热炉的顺序控制功能进 行简 要的 分 析 。
了不同于 以往的顺控思想 。 就是说 即使下组辊道有钢， 本组辊道也可以正常 自动运转 ， 直到板坯行走到保证现在停车而使板坯能准确停在本组辊道时， 才匀减 速 停止 辊道 运 转 ， 这样 板坯 会在 接 近进 人下 组辊 道 时停 下来 ， 大 可最 限度地提高板坯的运转节奏， 当下组辊道无钢时， 也是根据板坯的头部位置 ， 当板坯在本组辊道行走到距离下组辊道一定距离时启动下组辊道， 保证板坯 进入下组辊道时两组辊道的速度 刚好相 同， 这样可以避免不必要的辊道空 转， 不但能节省能源， 还能延长辊道设备的使用寿命 ３２炉 前 自动定位 （Ｐ 控 制） ＿ ＡＣ ２ ＣＥ炉前 辊道 Ａ４ ＃Ｆ Ｅ炉 前辊 道 Ａ ＃Ｆ 、１ Ｃ ６的 ＡＰ Ｃ控 制采 用 性能 最 佳的抛物线逼近 ＡＰ Ｃ控制思想 ， 定位平滑 、 准确 。
Байду номын сангаас步进梁 式加热 炉顺序控 制功 能的简要 分析
许文 强 济南钢铁 集团总 公 司 热连 轧厂 山东济 南 ２ ０１ ５ ０
【 摘 要 】 文主 要 介 绍 了 步进 梁 式加 热 炉 的顺 序 控 制 结 构 和 功 能 并对 步 进 梁 的 动 作 过 程 作 了 简要 分析 。 本 Ｉ 关键 字 】步进 梁 式加 热 炉 自动 定 位 板坯 数 据 自动跟 踪 中图分类 号 ：ＴＦ 文献标识码 ：Ｂ文章编号 ：１ ０ ． ０ ７ ２ １ ） ６０ ．２ ４ ０ ９４ ６ （０ ００ －００
其中一 Ｔ ＰＤ为启动速度 一Ｓ Ｓ Ｓ 为 启 动值 ＴＶ ＲＥ Ｆ为参考值 ，既ＡＰ Ｃ对中距离 Ｆ ＢＫ为反馈值 ， 既ＡＰ Ｃ开始后运行距离 Ｓ ＨＶ为切 换值 般 情 况 下 ， Ｃ）速 度 ａ ＡＰ ／ Ｉ Ｉ 取值 范 围 在０ ５ ．ｍｍ／ ２ ．ｍｍ／ ２ 间 ， ｓ ～０ ９ ｓ之 ａ 太小 ， 速 度慢 ， 加 满足 不 了对 中的要 求 ，ａ 太大 ， 坯容 易 在辊 道上 打 滑 ， 钢 同样满足不了对中的要求。 因此垃 在现场实际调试时根据生产及设备的具 体情况找 出最佳值。 根据上面ａ 的计算公式也可以看出， ＴＳ Ｄ与Ｓ Ｓ Ｐ ＴＶ之 间要有 一个 好 的配 合 关系 。 速度 与偏 差变 化 曲线如 下所 示 ：
■■■ ■一
．
— ■■ 圈
Ｉ
． ．
２
■ ■ ■ ■
『 ［ ＼
—■
坯料首先进人加热炉的装料辊道 （ Ａ辊道 ）在Ａ辊道上要进行板坯的 ， 测长， 通过ＡＰＣ 控制完成坯料的 自动定位 ， 炉前对中， 时坯料准确的停在 炉前 。 在对 中结束后 ， 通过装钢机和装钢炉门的顺序控制 ， 将坯料 送入炉内 指定的固定梁位置上 ， 通过步进梁饿循环动作 ， 将坯料做矩形运动向前运 动。 当加 热 炉 的炉 内激 光 检 测器定 位 坯料 信号 来到 时 ， 过 出钢 机和 出 钢 通 炉 门的 时序 控 制 ， 将烧 制 号 的坯 料 运 到 出料 辊道 （ 辊 道 ） 。 ｃ 上 通过 ｃ 道 辊 的运行把坯料运到粗扎轧制区域。
检测板坯头尾位置 。 当检测到板坯头部位置时 ， 将高速计数模板采集的脉冲数清零 ， 这样 随着板坯的持续通过 ， 采集的脉冲数会与板坯距离成正比地增长， 当检测到 板坯尾部位置时， 板坯的长度便会 由脉冲数及脉冲增量计算得出。 可按下述
方 法进 行 ： 设 Ｌ： 坯 长度 ， Ｉ Ｃ 板 Ｓ ： ＭＤＩ Ｉ Ｃ Ｄ１２ 间的距 离 Ｏ到 Ｍ ０之
Ｏ引言
在 热轧 生产 过 程 中 ， 坯 的加 热过 程 是 身产 线上 能 耗较 高 的一 个 生产 钢 过程。 随着 能 源 的 日益 紧 张 ， 低碳 生 产 的要 求 ， 降低 生产 能 耗 、 约生 产 成 节 本、 提高产品质量已经成为了钢铁冶金工业的重要发展方向。 另外 ， 钢坯加 热质 量直 接 影响 到成 品质 量 ， 决定 了后 续 轧机 工作 条件 的 好坏 。 也 随着现 代 化轧机箱连续 、 大型 、 高速 、 高进度和多品种方 向的发展 ， 对钢坯加热过程
Ｉ， １
—
１
Ｊ ＂ 】
ｌ
３３板坯测 长 ．
ｊ Ｌ Ｌ － △ｊ △ ｊ △ ＿ △
在 Ａ１ 辊道 上 可 以完 成 板 坯 的测 长 。 了 完成 此 功能 ， 为 辊道 上 装有 脉 冲 编码 器及 激 光检 测器 。 脉冲 编码 器用 于 记录 板坯 动 作行 程 ， 激光 检测 器用 于
ＣＭ Ｄ１ １ ０ ＯＦＦ — ＯＮ ，ＰＬＧ ＳＴＡＲＴ 一 一 一 ＣＭ Ｄ１ ２ ０ＦＦ— ＯＮ ， ０ ＰＬＧ ＳＴＡＲＴ 一 ～ 一 ＣＯＵＮＴ＝Ｃｌ
计算 公式 ：
ＳＴ ＳＰＤ
１ 进梁 式 加热 炉 的控 制 系统概 述 步
在热轧厂的整个计算机控制系统采用三级结构， 三级为工厂管理级， 二 级为过程计算机控制级。 一级为设备控制级也就是基础自动化级。 加热炉控 制系 统的结 构 框 图如 下 ：
２・ｓ Ｔｖ
～
￣
／ － ）ｇ — － Ｉ Ｆ ｓＩ （ Ｂａ Ｒ Ｋ Ｅ Ｆ