加熱爐溫度控制系統模糊智能實(shí)現
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1.簡(jiǎn)介
目前萊鋼1500中寬帶加熱爐存在的主要問(wèn)題是加熱溫度不均，加熱能力不足?，F在兩座加熱爐實(shí)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℃。而國內同類(lèi)生產(chǎn)線(xiàn)加熱質(zhì)量指標是，板坯爐間溫差≤15℃，同板溫差≤15℃。通過(guò)深入調研發(fā)現引進(jìn)的斯坦因加熱爐控制系統設計思想與萊鋼現有的工況條件不能完全吻合，加之現場(chǎng)軋鋼節奏的頻繁改變，不能滿(mǎn)足現有工況條件的變化，并且在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中缺少必要的統計分析數據和現場(chǎng)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(shí)間、開(kāi)軋溫度變化時(shí)，均需一段時(shí)間使得加熱爐溫度緩慢提升，以避免對整個(gè)煤氣系統的強烈沖擊，但由于現場(chǎng)節奏的提升，操作人員不能等到溫度的緩慢上升，更不能及時(shí)準確的調整加熱策略，同時(shí)受人為因素（經(jīng)驗、責任心、白、夜班）的影響，以及四班、個(gè)人操作不統一，空燒時(shí)間長(cháng)，最終會(huì )造成爐溫、鋼溫波動(dòng)，加熱質(zhì)量差，單位燃耗高，鋼坯氧化燒損多，產(chǎn)品質(zhì)量穩定性差。所以斯坦因程序不能適應寬帶加熱爐的實(shí)際生產(chǎn)情況。因此，在加熱爐控制系統中引入模糊控制理論，簡(jiǎn)化原程序，使之適應寬帶實(shí)際生產(chǎn)需求。
2.加熱爐采用的控制實(shí)現
爐體由下述各加熱區構成；預熱區；加熱區；保溫段。各區由燃燒燃氣與空氣加熱?？扇細饬靼磾祩€(gè)控制回路中的設定值進(jìn)行調節。圖1為加熱控制示意圖：
3.傳統PID控制
傳統調控裝置的輸出信號形式如下：
其中：
Kp-比例增益
Ti-積分時(shí)間
Kp與Ti為內PI參數，由操作員調節一次。輸出信號u（t）按下式轉換成加熱需求：
其中：a,b=常數。
此值不會(huì )超過(guò)所定限值。«y»值用于確定燃氣閥開(kāi)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，其用途是為保持規定時(shí)間間隔內的空氣／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(gè)控制回路發(fā)出的，其名稱(chēng)為：Q燃氣（燃氣流率）與Q空氣（空氣流率）。
本系統在狀態(tài)穩定時(shí)運行良好。但是，下述因素都可干擾工藝過(guò)程：
（1）生產(chǎn)延時(shí)（有計劃或無(wú)計劃），因不但在生產(chǎn)起始時(shí)會(huì )觸發(fā)瞬態(tài)而且在延時(shí)起始時(shí)亦將觸發(fā)瞬態(tài)燃氣流的急劇開(kāi)關(guān)。
（2）生產(chǎn)變更-這意味著(zhù)不同類(lèi)型的產(chǎn)品依次進(jìn)入爐子，也就是形成不同的加熱需求。
（3）爐內產(chǎn)品重量變更調步。
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