连续退火炉带温控制系统的设计与实现

论文摘要

当今冶金工业生产的自动化程度越来越高。对于连续退火机组来说,总共包括7个炉段：预热,辐射管加热,辐射管均热,喷汽冷却,辊冷,过时效,及最终冷却。7个段出口的带钢温度是工艺控制的关键,直接决定了产出带钢的产品性能。目前越来越多的工厂采用计算机自动控制系统来控制工况复杂的加热炉系统。因为计算机控制系统比起传统的人工模拟控制和现在一些纯数字不带控制模型和控制策略的系统有很多优点,它不仅可以实现稳态情况下的控制,还可以实现动态变规格情况下的控制。本文对于退火炉自动控制系统进行了研究与设计,特别是对于带温控制数学模型和计算机实现开展了一系列工作,从而实现了带钢退火操作和控制的自动化。对于实际生产中出现的多种工况,如稳定状态、生产规格变化、热曲线变化、机组线速度变化等等,进行了参数设定计算和设定值输出模型设计和研究。在系统实现过程中,采用了带温宽度、厚度、速度自动控制系统控制,根据实际的操作条件来决定优化的控制模式和炉子设定值。然后将这些设定值传送给机组自动化系统和数字化控制系统进行具体实现。利用该系统可以对炉内带钢进行自动工艺设定和控制,不仅可以提高带钢的工艺质量,自动化系统要求满足不同产品在允许的公差范围内连续生产；而且可以增加产量,自动化系统要求满足连续生产的情况下做到产能优化,例如既符合质量要求,又达到速度最大；同时还可以节约能源。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 冷轧薄板生产的发展概况
• 1.3 宝钢的连退工艺技术
• 1.4 论文的主要工作
• 第2章 宝钢连退生产过程
• 2.1 连续退火机组主要设备
• 2.2 带钢温度控制系统与其他系统接口
• 2.2.1 带钢温度外部数据分析
• 2.2.2 过程控制计算机的功能
• 2.2.3 仪表及电气控制系统
• 2.3 带钢温度控制系统概况
• 2.3.1 正常退火条件下的控制
• 2.3.2 热曲线改变的控制
• 第3章 带钢温度控制系统数学模型分析
• 3.1 正常退火条件下的控制
• 3.1.1 RTH控制（N-RTH）
• 3.1.2 RTS控制（N-RTS）
• 3.1.3 GJS控制（N-GJS）
• 3.1.4 RQS控制（N-RQS）
• 3.1.5 OAS控制（N-OA1）
• 3.1.6 OAS控制（N-OA2）
• 3.2 正常退火条件下的控制模型特点
• 3.3 正常退火条件下的控制模型改进要点
• 第4章 复杂工况条件下退火控制方法设计
• 4.1 热循环曲线改变时的控制模型设计
• 4.1.1 RTH控制
• 4.1.2 RTS控制
• 4.2 带钢改变规格时的控制模型设计
• 4.2.1 RTH控制
• 4.2.2 RTS控制
• 4.3 线速度改变时的控制
• 4.3.1 线速度计划（L-SCH）
• 4.3.2 焊接前的线速度改变（L-WLD）分析
• 第5章 系统实现与运行效果分析
• 5.1 系统运行环境
• 5.2 系统投运后效果
• 5.3 结论
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢