步进加热炉控制系统设计

主要介绍了西门子S7-400PLC在蓄热式步进加热炉中的应用,简单介绍了加热炉的工艺流程和控制要求、PLC模板和仪表设备的选型、PLC程序和WINCC画面设计。     

沙钢集团大盘卷项目蓄热式加热炉的自动控制系统

蓄热式燃气加热炉由于采用换向燃烧,烟气蓄热方式,燃烧充分,余热回收率高达90%以上。故能源利用率高,烧损小,能够有效降低生产成本,减少环境污染。沙景大盘卷生产线采用蓄热式步进梁加热炉,以高炉煤气作燃料,设计能力为200t/h(冷装)。由于炉体较大,加热炉采用双步进梁形式以灵活控制坯料进出,以满足后续工序需求。     

步进加热炉的液压控制系统改造

对步进加热炉液压系统组成及其运行过程中存在的问题进行分析,从液压泵自动控制、多缸同步控制、液压缸速度控制三个方面实现对液压系统改造,并开展了液压系统的配电控制。改造后,能够有效解决系统备用泵的利用率低、多缸不同步、步进梁运动速度不平稳等问题。     

PLC在榆钢双蓄热步进梁式加热炉的应用

加热炉是轧钢生产的关键设备,也是轧钢系统的主要耗能设备,采用成熟、可靠、经济、实用的加热炉结构形式,对提升轧钢产能、改进产品质量、降低能耗、促进指标进步,、减少环境污染、实现自动化生产具有重要作用。本文结合榆钢轧钢系统四座蓄热式步进梁式加热炉多年的使用情况,介绍其结构形式,分析自动化控制系统的组成,描述完成的主要控制功能和采用的关键技术,归纳蓄热式步进梁式加热炉的优点,最后提出使用中应注意的事项。     

基于加热炉多场耦合传热的板坯加热均匀性

针对某钢厂步进式加热炉建立了炉内燃烧、烟气流动、烟气和钢坯传热的全耦合三维模型,采用动网格方法模拟钢坯运动.重点分析了炉内烟气与钢坯耦合传热、钢坯温度均匀性及不同垫块结构(一字型垫块、千岛式垫块、错位梁)时钢坯温度的分布规律.研究结果表明:所提加热炉数学模型能够准确描述炉内燃烧、湍流和传热过程;垫块结构对钢坯温度分布具有决定性影响,千岛式垫块、错位梁分别能减少40%和50%的黑印温差.该数学模型解决了步进梁、钢坯、垫块和水管立柱等复杂结构的钢坯运动问题和加热炉与钢坯的共轭传热问题.     

基于西门子S7-200PLC的步进电机控制

以步进电机为控制对象,用西门子S7-200PLC为核心控制器,设计了步进电机硬件控制系统,应用PLC高级指令中的PTO和PWM指令控制步进电机的转速和转向.     

AD阀流量特性的初析及改型

AD 阀是步进梁液压传动系统的关键性元件,其性能对步进梁的运动特性影响很大。本文对 AD 阀的流量特性作了一些分析,提出了步进梁液压传动系统采用的调速方式及对 AD 阀的改型的初步意见。     

基于阀芯位移观测的步进梁速度闭环控制

步进梁由固定梁与移动梁构成。由液压缸驱动的移动梁托起数百吨重的钢坯做矩形运动,使钢坯在炉内加热过程中一步一步地自入炉侧向出炉侧移动。移动梁的运动速度和位移精度非常重要,速度控制不准,移动梁托起或放下钢坯时会发生碰撞损伤步进梁。位移控制不准会造成误差积累,导致钢坯不能正常出炉。因此,步进梁运动速度和位移的准确控制至关重要。文章在分析研究步进梁系统工作原理及数学模型的基础上,采用状态观测器对阀芯位移进行重构,设计了阀芯位移与移动梁速度双闭环串级控制系统,并利用Matlab/Simulink进行了仿真研究。结果表明,与开环控制、单闭环控制相比,双闭环串级控制策略可实现速度的准确跟踪和位移的准确控制。     

基于S7-300可编程控制器的步进电机控制

针对步进电机低速运行时出现的振动现象以及传统的控制器复杂工况适应能力差,可靠性低的不足问题,设计采用西门子S7-300系列PLC控制步进电机,应用S7-300的定位模块FM353,实现对步进电机的精确定位和速度控制,较好地解决了步进电机低速振动问题。     

步进梁式加热炉内的板坯温度场数值模拟

建立了三段步进梁式加热炉内加热的板坯物理模型和数学模型.用全隐式有限差分法对数学模型进行了离散化,同时运用软件工程的理论,编制了加热炉内板坯温度场计算软件.计算结果表明,在保证板坯加热质量的前提下,提高加热炉预热段温度、板坯入炉温度和炉气黑度有利于提高加热效率,缩短板坯在加热炉内的加热时间,降低板坯氧化烧损量和延长炉子寿命.     

步进梁式加热炉水梁的安装

主要从立柱安装、水梁安装、射线探伤与试压3个方面介绍了步进梁式加热炉的水梁安装技术。     

步进梁式加热炉钢温预报的数学模型

以机理分析与现场实验为基础,开发了一种步进梁式加热炉钢坯温度预报的动态数学模型,该模型具有结构简单,计算量小等优点,且仿真结果表明它能满足精度需要,能够实现对加热炉内钢坯温度分布的在线预报。     

步进梁式再加热炉的设计

本文介绍了中冶东方工程技术有限公司总承包的衡阳华菱钢管有限公司步进梁式再加热炉的设计特点,对以后类似工程的设计具有借鉴意义。     

对步进底式加热炉坯料“跑偏”原因的探究及处理

本文指出了造成步进底式轧钢加热炉内钢坯“跑偏”的三个基本原因是步进底水平运动轨迹与炉子中心线不平行,步进底和固定底工作面不平及坯料不规则.分析了影响这三个基本原因的多种因素.提出了为解决坯种“跑偏”问题在操作、设计、制造、安装等方面可采取的处理方法.     

步进梁加热炉速度智能控制技术研究

武钢取向硅钢铸坯步进梁加热炉采用的是非对称闭式泵控电液比例控制系统,是一种典型的非线性、时变、强干扰系统,采用常规PID控制时其跟踪性能和适应性较差,很难在不同钢种、不同负载、不同阶段中达到所要求的速度跟踪精度.通过对NSPC动态特性的分析,提出了一种FNNC控制系统.试验和现场应用表明,该系统的跟踪速度、精度、缓冲特性、循环时间较先前使用的PID控制系统均有所改善或提高,能更好地满足生产要求.     

无模型控制在步进加热炉速度控制中的应用

步进梁是步进式加热炉的核心设备,其运动过程中速度变化复杂.文章针对液压系统非线性、时变、强干扰的特点,建立基于无模型控制方法的闭环速度控制系统,并在Matlab中进行了仿真.仿真结果表明,与常规PD控制相比,无模型控制的速度跟踪性能良好,且此方法易于实现,便于工程应用.     

蓄热式燃烧技术在中板厂加热炉的应用

论述了国内首座三排布料的步进梁式板坯加热炉的设计要点以及性能指标和经济效益分析。重点阐述了蓄热式燃烧技术和外拉式蓄热烧嘴的合理应用,并提出了保证产量及提高加热质量并实现复杂的过程控制的技术策略。实践证明,蓄热式燃烧技术在板坯加热炉的应用合理有效,实现了高效、优质、节能、降耗等目的。     

步进加热炉速度控制系统建模与动态特性分析

建立了步进加热炉速度控制系统的方框图，通过方框图求出了该系统的传递函数，并对影响系统动态特性的因素进行了详细分析。     

基于西门子ET-200M的煤气混合控制系统

福建三安钢铁有限公司实际生产中煤气的利用效率较低,目前没有高热量的焦炉煤气,均采用单一煤气加压后直接送至用户,因热值波动较大,导致加热炉难以实现稳定燃烧,从而影响产品质量,为此设计了基于西门子ET-200M分布式IO的混合煤气控制系统,通过煤气配比方法,实现了加热炉的稳定燃烧。     

西门子S7-200在加热炉控制系统中的应用

本文介绍了西门子S7系列PLC与TP27触摸屏在直接式原油加热炉自动化控制系统,重点讨论了系统设计、组态及功能实现。