臺(tái)車式加熱爐智能監(jiān)控系統(tǒng)研究.pdf

1、重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文臺(tái)車式加熱爐智能監(jiān)控系統(tǒng)研究姓名：南軍民申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：熱能工程指導(dǎo)教師：丁萃菁19990501重廢盤堂亟堂僮i壘塞簋!童緒迨第1章緒論11研究的學(xué)術(shù)和實(shí)用意義節(jié)約能源和防治污染是當(dāng)今工業(yè)中所面臨的兩個(gè)共同問題，在鍛造加熱行業(yè)中也是如此。我國的熱處理爐和鍛造加熱爐為數(shù)眾多，其能耗占機(jī)械制造行業(yè)總耗能的三分之一以上，但是，它們的熱效率卻很低。據(jù)1988年的統(tǒng)計(jì)資料表明，我國的鍛造加熱爐中，燃煤爐熱效率為5～10

2、％，燃油爐及燃?xì)鉅t也僅為10～20％：平均單位燃耗高達(dá)07(中小鍛件)～15(大鍛件)kg(標(biāo)煤)／kg，平均水平為08～O，85kg(標(biāo)煤)／kg。而當(dāng)時(shí)日本的鍛造加熱爐，在無預(yù)熱器，間歇生產(chǎn)的情況下，熱效率在20％以上，平均單位燃耗僅為03kg(標(biāo)煤)／kg。不僅如此，我國的熱處理爐、加熱爐大部分是六、七十年代的產(chǎn)品，其控制系統(tǒng)非常落后，相當(dāng)一部分還屬于基地式儀表控制、表盤顯示的水平軟件操作不易為普通工人所掌握。為改變這種落后狀況，

3、進(jìn)行加熱爐監(jiān)測和控制系統(tǒng)的技術(shù)改造是重要的有效途徑之一；特別是一些目前面臨資金困難的老企業(yè)，對(duì)這種投資少見效快的技術(shù)改造更感興趣。九十年代以來，雖然在加熱爐控制系統(tǒng)的改造方面，科研單位和企業(yè)進(jìn)行了不少的探索，但從實(shí)際應(yīng)用效果來看，還不是很令人滿意。加熱爐加熱是一個(gè)典型的熱工過程，該過程是多變量、時(shí)變、具有分布參數(shù)和慣性延遲及非線性特性。對(duì)這類控制對(duì)象，傳統(tǒng)的PID控制系統(tǒng)由于存在本身的局限性，很難達(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo)，往往會(huì)出現(xiàn)超調(diào)大、調(diào)

4、整時(shí)間長等現(xiàn)象”’”。智能控制對(duì)這類控制對(duì)象有特別的效果，是當(dāng)前控制學(xué)科領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。加熱爐的工作目標(biāo)是在最短的時(shí)間內(nèi)采取最經(jīng)濟(jì)的方式把爐內(nèi)的鋼坯加熱到所要求的狀態(tài)。加熱爐內(nèi)熱工狀況的復(fù)雜性，使得直接、準(zhǔn)確測量鋼坯的溫度尚存在～定的困難在監(jiān)測面板上顯示的參數(shù)中沒有能直接表示鋼坯加熱狀況的參數(shù)，這使得在加熱過程中，運(yùn)行人員對(duì)鋼坯的加熱狀況不甚了解。盡管如此，鋼坯的溫度狀況仍是加熱過程中我們最為關(guān)心的問題，尤其是在智能控制系統(tǒng)中，鋼坯