加熱爐溫度控制系統(tǒng)模糊智能實現(xiàn)
加入技術(shù)交流群
1.簡介
目前萊鋼1500中寬帶加熱爐存在的主要問題是加熱溫度不均，加熱能力不足。現(xiàn)在兩座加熱爐實際加熱能力300～450t/h,低于設計能力480～520t/h（冷坯～熱坯）。板坯爐間溫差25-35℃，同板溫差20-45℃。而國內(nèi)同類生產(chǎn)線加熱質(zhì)量指標是，板坯爐間溫差≤15℃，同板溫差≤15℃。通過深入調(diào)研發(fā)現(xiàn)引進的斯坦因加熱爐控制系統(tǒng)設計思想與萊鋼現(xiàn)有的工況條件不能完全吻合，加之現(xiàn)場軋鋼節(jié)奏的頻繁改變，不能滿足現(xiàn)有工況條件的變化，并且在實際生產(chǎn)過程中缺少必要的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)場檢測手段。產(chǎn)量計劃、加熱鋼種、尺寸、坯料入爐溫度、待（停）軋時間、開軋溫度變化時，均需一段時間使得加熱爐溫度緩慢提升，以避免對整個煤氣系統(tǒng)的強烈沖擊，但由于現(xiàn)場節(jié)奏的提升，操作人員不能等到溫度的緩慢上升，更不能及時準確的調(diào)整加熱策略，同時受人為因素（經(jīng)驗、責任心、白、夜班）的影響，以及四班、個人操作不統(tǒng)一，空燒時間長，最終會造成爐溫、鋼溫波動，加熱質(zhì)量差，單位燃耗高，鋼坯氧化燒損多，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差。所以斯坦因程序不能適應寬帶加熱爐的實際生產(chǎn)情況。因此，在加熱爐控制系統(tǒng)中引入模糊控制理論，簡化原程序，使之適應寬帶實際生產(chǎn)需求。
2.加熱爐采用的控制實現(xiàn)
爐體由下述各加熱區(qū)構(gòu)成；預熱區(qū)；加熱區(qū)；保溫段。各區(qū)由燃燒燃氣與空氣加熱。可燃氣流按數(shù)個控制回路中的設定值進行調(diào)節(jié)。圖1為加熱控制示意圖：
3.傳統(tǒng)PID控制
傳統(tǒng)調(diào)控裝置的輸出信號形式如下：
其中：
Kp-比例增益
Ti-積分時間
Kp與Ti為內(nèi)PI參數(shù)，由操作員調(diào)節(jié)一次。輸出信號u（t）按下式轉(zhuǎn)換成加熱需求：
其中：a,b=常數(shù)。
此值不會超過所定限值。«y»值用于確定燃氣閥開啟控制回路的設定值。«y1»值（空氣流量控制回路）系用«y»值計算得到的，其用途是為保持規(guī)定時間間隔內(nèi)的空氣／燃氣比率。此兩種回路是用交叉控制方式裝配的，其目的是為檢查此一比率。直接控制工藝流程的信號是從這兩個控制回路發(fā)出的，其名稱為：Q燃氣（燃氣流率）與Q空氣（空氣流率）。
本系統(tǒng)在狀態(tài)穩(wěn)定時運行良好。但是，下述因素都可干擾工藝過程：
（1）生產(chǎn)延時（有計劃或無計劃），因不但在生產(chǎn)起始時會觸發(fā)瞬態(tài)而且在延時起始時亦將觸發(fā)瞬態(tài)燃氣流的急劇開關(guān)。
（2）生產(chǎn)變更-這意味著不同類型的產(chǎn)品依次進入爐子，也就是形成不同的加熱需求。
（3）爐內(nèi)產(chǎn)品重量變更調(diào)步。
評論