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      工業電爐自動化系統的應用分析

      在冶金、機械及陶瓷行業中應用著多種工業爐,例如各種加熱爐(步進式、推鋼式、臺車式、室式等)、熱處理爐(臺車式、井式、連續式、室式等)、梭式窯、隧道窯等。由于工藝、資金、操作工素質、項目的承包形式的不同,用于給工業爐配置的控制系統也相差甚遠。有的系統配置過大,增加了投資。有的系統配置不足,失去了很多記錄及顯示的功能。有些爐子的空燃比仍然采用手動配比,這些均不可取。

      應用現狀

      工業爐是一個非線性系統,有其非線性特征,由于供熱方式、加熱方式、爐型結構以及工藝參數的多樣性,導致工業爐自動化的多樣性。目前作為鋼鐵強國的日本等已將專家系統和模糊控制技術應用于軋鋼工業爐的燃燒控制,并已經取得了顯的經濟效益。我國在此方面也進行了大量的研究,投入了不少的資金,但成功的很少,只在少數鋼廠得到了應用。在加熱爐溫度控制的數學模型方面,國外已有較多成功案例,他們采用傅里葉方程計算加熱爐內鋼坯的實際加熱狀態,并給出了相應的數學模型公式。我國近幾年的項目實施過程中也提出建模的要求,如三明鋼廠、承鋼等,但由于多種原因,均沒有實施。極少數已經建模的加熱爐因運行不太穩定,以及整個工廠的自動化水平跟不上,而沒有達到設計前的要求。國內絕大多數的軋鋼工業爐仍然采用傳統的交叉限幅調節實現爐溫的連續控制。少數大型加熱爐和不少的熱處理爐,特別是高熱值燃氣的加熱爐和熱處理爐已經采用脈沖控制,并取得了很好的效果。

      目前的工業爐自動化控制系統,特別是大型的步進式加熱爐基本上均采用兩層控制。操作層,采用至少兩臺上位機??刂茖?,采用至少兩套現場控制站。這種大型的加熱爐雖有較大的自動化系統,但系統的配置,包括現場儀表的質量仍然相差較大。機械、鍛壓行業的爐子較小,對自動化系統的要求并不高,但各家的自動化系統配置相差也太大。有的配置了PLC、上位機,采用了先進的空燃比控制,擁有較好的現場儀表。而有的則采用全手動控制,甚至連空氣和燃氣的配比也靠操作工的手動操作,系統保護措施,更談不上控制了。工業電爐也有一些技術實力較強的單位采用了較經濟實用的、簡單的控制系統。用微型PLc做電氣、連鎖、完成燃氣主管切斷、超溫報警等功能,用數顯表、觸摸屏或記錄儀顯示記錄各種重要參數。這是值得提倡的自動化系統配置方案。

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