钢坯加热炉炉温控制方法研究-测控技术毕业论文开题报告.doc

辽宁石油化工大学 信息与控制工程学院 毕业设计（论文）开题报告 论文题目： 钢坯加热炉炉温控制方法研究 姓名： 高慧美 专业班级： 测控技术与仪器 学 号： 0803020324 指导教师： 张凯举 2012年3月9日 填写说明： 1．题目的背景和意义 对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于300字。 2．题目研究现状概述 通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进行说明论述，不少于1000字。 3．题目要完成的主要内容和预期目标 对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标， 不少于300字 4．进度计划 从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。 5． 参考文献 对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式同论文《参考文献》）。不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以上）， 注：相应栏不够时自动加页。 排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值20磅 要求学生在毕业设计（论文）开始后的第2周末完成《开题报告》，并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。 1．题目的背景 钢铁工业是国家重要的基础工业，也是能源消耗的大户。而现代化的生产，人们对提高生产效率，提高产品质量，降低生产成本，减少能源消耗，强化环境保护的要求也日益提高。因此提高加热炉加热效率，降低能耗，对整个钢铁工业的节能具有重要的意义，同时对工业过程控制提出了更高的目标。 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，板坯之间可以留出空隙，板坯和步进梁之间没有摩擦，出炉板坯通过托出装置出炉，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 钢铁工业在现代工业体系中有举足轻重的地位，但也是能源消耗的大户。而加热炉控制研究对提高生产效率，提高产品质量，降低生产成本，减少能源消耗，强化环境保护有重要的意义，所以各国对加热炉控制研究非常重视。必威体育精装版的研究成果都会很快在生产中应用，日本、欧美等国在加热炉控制方面积累了大量的经验和成果。随着科学技术的进步，钢铁冶金工业生产技术的高度自动化、高度智能化和全局综合优化是目前发展的大趋势。 2 计算机技术在近20多年中获得了突飞猛进的发展，对于结构复杂、计算量大的加热炉温度控制模型的实时处理成为可能，加热炉计算机控制系统也进入了实用阶段。 我国从20世纪80年代初才对加热炉生产过程进行计算机控制技术的研究，虽然起步较晚，但目前在控制理论和关键技术方面的开发和应用上与先进国家相比差距不是很大。 加热炉是一具有随机、动态时变、非线性和分布式等复杂特性的控制系统，在轧钢生产中占据着很重要的位置，它的任务就是按轧机的轧制节奏将钢坯加热到工艺要求的温度水平，并目的在保证优质、高产的前提下，尽可能地降低燃料消耗减少氧化烧损。对钢坯进行轧制前的加热，温度过高则浪费能耗，对钢坯表面的损耗也较大；温度过低则达不到轧制所需的温度值，产品质量会有所下降。因而，利用加热炉对钢坯进行加热，其对温度控制的要求较为严格。 从发展顺序和控制水平两个方面归纳总结，轧钢连续加热炉的计算机控制水平可划分为如下3个层次:1、以提高燃料利用率、维持合理空燃比为目的，实现燃烧过程的基础自动化控制，即以炉温为控制对象的基础燃烧控制系统；2、在优化钢坯加热过程本身为目标，实现炉温或燃耗量的过程自动控制，即以钢温为控制对象的数模优化控制系统；3、在前后工序实现自动化的基础上，以协调优化整个生产系统为目标，实现加热工段的计算机自动化调度管理，即以全系统最优为控制目标的监督控制系统。 目前国内加热炉控制水平基本处于前两个水平，且大多数处于燃烧控制水平。实现以数学模型为基础的钢坯温度控制系统很少，而这些系统又以离线数学模型和局部在线数学模型占绝大多数，因此，适用范围窄、控制精度低。能够划归到第三层次的仅有少数几家大型企业，但目前控制功能尚不够完备，要达到系统最优的控制还需要不断改进和完善。 随着计算机软、硬件技术与智能控制技术的发展，一些先进的科技手段已成功