❶ 加熱爐自動控制的發展趨勢
隨著節能技術不斷發展,加熱爐節能控制系統正日趨完善。以燃燒過程數學模型為依據建立的最佳燃燒過程計算機控制方案已進入實用階段。例如,按燃燒過程穩態數學模型組成的微機控制系統已開始在煉油廠成功使用。有時利用計算機實現約束控制,使加熱爐經常維持在約束條件邊界附近工作,以保證最佳燃燒。隨著建立燃燒模型工作的進展和計算機技術的應用,加熱爐燃燒過程式控制制系統將得到進一步的完善。
❷ 加熱爐自動控制的原理
在加熱爐燃燒過程中,若工藝介質流量過低或中斷燒嘴火焰熄滅和燃料管道壓力過低,都會導致回火事故,而當燃料管道壓力過高時又會造成脫火事故。為了防止事故,設計了聯鎖保護系統防止回火和溫度壓力選擇性控制系統防止脫火。
聯鎖保護系統由壓力調節器、溫度調節器、流量變送器、火焰檢測器、低選器等部分組成。當燃料管道壓力高於規定的極限時,壓力調節系統通過低選器取代正常工作的溫度調節系統,此時出料溫度無控制,自行浮動。壓力調節系統投入運行保證燃料管道壓力不超過規定上限。當管道壓力恢復正常時,溫度調節系統通過低選器投入正常運行,出料溫度重新受到控制。當進料流量和燃料流量低於允許下限或火焰熄滅時,便會發出雙位信號,控制電磁閥切斷燃料氣供給量以防回火。
❸ 七、右圖為一加熱爐溫度自動控制系統原理示意圖。 圖中TT是溫度變送器,TC是溫度控制器。
當原料油流量突然增大後,TT感受到熱流體出口的溫度下降了,輸出一個溫度偏差信號,這個偏差是指的控制器設定值與測量的溫度值之間的差值。然後控制器對於溫度偏差進行調節,輸出一個開啟蒸汽閥門的信號,增加蒸汽進入加熱器的流量提高油的溫度。隨著加熱的蒸汽進入的時間增加,使油的出口溫度逐漸升高一直達到控制器的設定值溫度。
❹ 加熱爐自動控制的介紹
加熱爐自動控制(automatic control of reheating furnace) 對加熱爐的出口溫度、燃燒過程、聯鎖保護等進行的自動控制。早期加熱爐的自動控制僅限控制出口溫度,方法是調節燃料進口的流量。現代化大型加熱爐自動控制的目標是進一步提高加熱爐燃燒效率,減少熱量損失。為了保證安全生產,在生產線中增加了安全聯鎖保護系統。
❺ 工業爐溫自動控制系統的工作原理
工作原理:
加熱爐採用電加熱方式運行,加熱器所產生的熱量與調壓器電壓cu的平方成正比,cu增高,爐溫就上升,cu的高低由調壓器滑動觸點的位置所控制,該觸點由可逆轉的直流電動機驅動。爐子的實際溫度用熱電偶測量,輸出電壓fu。
fu作為系統的反饋電壓與給定電壓ru進行比較,得出偏差電壓eu,經電壓放大器、功率放大器放大成au後,作為控制電動機的電樞電壓。
在正常情況下,爐溫等於某個期望值T°C,熱電偶的輸出電壓fu正好等於給定電壓ru。此時,0erfuuu,故1auu,可逆電動機不轉動,調壓器的滑動觸點停留在某個合適的位置上,使cu保持一定的數值。這時,爐子散失的熱量正好等於從加熱器吸取的熱量,形成穩定的熱平衡狀態,溫度保持恆定。
爐溫自動控制是指根據爐溫對給定溫度的偏差,自動接通或斷開供給爐子的熱源能量,或連續改變熱源能量的大小,使爐溫穩定有給定溫度范圍,以滿足熱處理工藝的需要。熱處理溫度自動控制常用調節規律有二位式、三位式、比例、比例積分和比例積分微分等幾種。
(5)加熱爐燃氣自動控制裝置擴展閱讀:
控制種類
1)二位式調節--它只有開、關兩種狀態,當爐溫低於給定值時執行器全開;當爐溫高於給定值時執行器全閉。(執行器一般選用電磁閥)
2)三位式調節--它有上下限兩個給定值,當爐溫低於下限給定值時執行器全開;當爐溫在上、下限給定值之間時執行器部分開啟;當爐溫超過上限給定值時執行器全閉。(如管狀加熱器為加熱元件時,可採用三位式調節實現加熱與保溫功率的不同)
3)比例調節(P調節)--調節器的輸出信號(M)和偏差輸入(e)成比例。即:
M=ke
式中:K-----比例系數
比例調節器的輸入、輸出量之間任何時刻都存在--對應的比例關系,因此爐溫變化經比例調節達到平衡時,爐溫不能加復到給定值時的偏差--稱「靜差」
4)比例積分(PI)調節--為了「靜差」,在比例調節中添加積分(I)調節,積分調節是指調節器的輸出信號與偏差存在隨時間的增長而增強,直到偏差消除才無輸出信號,故能消除「靜差」比例調節和積分調節的組合稱為比例積分調節.
5)比例積分微分(PID)調節--比例積分調節會使調節過程增長,溫度的波動幅值增大,為此再引入微分(D)調節。
微分調節是指調節器的輸出與偏差對時間的微分成比例,微分調節器在溫度有變化「苗頭」時就有調節信號輸出,變化速度越快、輸出信號越強,故能加快調節速度,降低溫度波動幅度,比例調節、積分調節和微分調節的組合稱為比例積分微分調節。
❻ 加熱爐自動上料控制線路圖是自動控制的,怎麼加入手動控制電路,使兩種模式互不幹擾!
需要有現在設備的控制圖才能為你按實際情況改造,每個設備的電路都可能不同的。
❼ 誰能給個步進梁式加熱爐過程檢測和控制流程的原理介紹
DCS系統在步進梁式加熱爐上的應用 通過描述美國羅克韋爾自動化公司ProcessLogix Server DCS在高線步進梁加熱爐控制過程中的應用,詳細介紹了系統的總體結構、主要控制迴路的控制方案 、系統應用軟體和實際運行結果。 A-B DCS&控制系統 PLC 實時資料庫 工業乙太網 工控機 模糊控制 PID控制 安鋼高速線材軋鋼加熱爐是一座性能優良的步進梁式加熱爐,其有效尺寸:20700×12700 mm。額定 加熱能力為:120 t/h,最大加熱能力:140 t/h。坯料規格:單排布料時:150×150×12000 mm;雙排布料時:150×150×5800 mm;非定尺坯料:9000-12000 mm;最大坯重量:2190 kg。燃燒 介質:高焦爐混合煤氣,低發熱值為 7536±210 KJ/m3。最大用量24812 m3/h。其熱工控制系統是 由羅克韋爾自動化公司的ProcessLogix DCS系統完成。步進爐內爐料步進及爐料進、出由西門子 PLC控制。其中高速離散控制、過程式控制制和安全控制融合於一個Logix控制平台上先進的控制技術 ,使加熱爐的爐溫的控制精度在±5℃,升降50℃僅需12分種;編寫的空燃比自動尋優器軟體代替熱 值儀和氧氣分析儀的功能,實現了燃料流量和空氣流量的優化配比,從而使燃燒達最佳狀態。 高線加熱爐使用羅克韋爾自動化的ProcessLogix DCS控制系統(編程軟體為ControlBuilder和 DisplayBuilder)。本系統配置了操作站、伺服器、控制站三個部分。其結構如圖1: 2.1 為了高效利用過程參數,本系統配置了DELL伺服器,系統平台為Windows NT 。配置了ProcessLogix Server 後,伺服器具有了實時資料庫和功能完善的功能模塊。用戶可以用ContorlBuilder 組態和 優化用戶控製程序,用DisplayBulder製作HMI。同時,用戶可方便地用C語言編寫自己的特殊功能模 塊。同時,伺服器還完成列印報表的任務。在操作站出現特殊情況時,伺服器還要兼操作站的所有 功能,伺服器是通過CONTROLNET網從控制器收集數據和向控制器發送命令,通過乙太網向操作站傳 送數據和接收命令。 2.2 操作站由研華工控機和基於Windows NT系統平台上的STATION軟體組成,通過總貌圖、控制圖、報 警圖、過程狀態圖、過程歷史圖這些豐富的人機界面,操作員可以設定、查看過程參數或狀態,察 看故障報警明細。由於整個操作界面採用「向導式」的結構,從而大大方便了操作員的操作。 2.3 控制站採用PLX系統,用於完成對加熱爐的熱工控制和過程參數檢測。該系統的處理器1757 PL*52A是Rockwell專用處理器,具有8MRAM,高速底板與網路融為一體,I/O模塊可帶電插撥,並可 以任意安排。在該系統中,控制站共設有一個主機架和二個擴展機架,完成了整個加熱爐的6段溫度 控制、60多點的模擬量檢測及20多個開關量的輸入和輸出。系統模板採用如下:4個756 OF6CI/A模 塊、9個1756 IB16D/A模塊、2個1756OW16I模塊、4個1756IF6I/A模塊、5個1756IR6I/A模塊、4個 1756IT6I/A模塊。為提高本系統的可靠量,所有AI、DI和DO均與現場進行了隔離,AI模板還選用了 通道和通道間均有隔離的雙隔離模板。按照確定的控制規則進行編程,根據加熱爐的工況選擇使用 。將現場信號采樣﹑燃氣流量模糊控制迴路﹑空氣流量模糊控制迴路﹑溫度模糊控制迴路編成子程 序,模塊化,在主程序中調用,以利於調試和控制功能組態。 2.4 CONTROLNET 該網路屬於無源的高性能多元匯流排,5M的傳輸速度。數據傳輸採用確定性的傳輸方式,大大減少了 數據傳輸量,現場儀表控制閥採用耐高溫的控制閥,執行機構採用氣動執行機構,壓力和差壓變送 器採用FISHER 3051變送器。從而保證了具有苛刻時間要求的加熱爐控制應用環境。 圖1 加熱爐控制系統結構圖 加熱爐控制主要包括爐膛溫度控制、燃燒介質壓力控制、燃燒介質流量控制及部分設備保護控制。 調整燃燒控制軟體中的溫度模糊控製程序和流量模糊控製程序參數:采樣/控制周期,偏差模糊化因 子,偏差變化率模糊化因子,輸出量化因子,同時對模糊控制參數表進行了初步優化。 3.1 爐溫控制是加熱爐的核心控制部分,其目的是通過控制燃料——煤氣和助燃劑——熱空氣的流量 ,使爐溫的動態性能指標和靜態性能指標滿足工藝要求。 6段爐溫檢測、控制(含殘氧分析),6段煤氣、空氣流量比例調節,6段煤氣流量/累計及空氣流量記 錄。 加熱爐每段設二支熱電偶測量爐溫,經斷偶檢測器檢定後送DCS系統的溫度控制器,溫度控制器的設 定值由操作員設定。在爐子煙道內設有氧分析儀,對煙氣的含氧量進行在線分析,信號送DCS系統中 ,自動參與空燃比修正。溫度控制器送出的信號經過雙交叉限幅控制、氧量反饋校正等環節後分別 送給空氣和燃氣流量控制器,構成溫度流量串級迴路,調節空氣和燃氣的流量,以達到控制爐溫的 目的。為此我們採用條件判斷語句模式,根據溫度誤差大小及其變化趨勢對交叉限幅模式進行優化 ,從而使流量控制器的設定值准確。大大改善了溫度控制效果。 為了克服雙交叉限幅控制升降溫時間較慢的缺點,控制中採用二自主度型前饋調節器技術以達到快 速升(降)溫的目的。採用這些先進的控制策略的目的是達到充分的燃燒和提高加熱質量,以及作為 軋機延遲時溫度控制,並確保燃燒自動控制的穩定性。由於系統軟體上存在的干擾問題,曾造成多 次計算機死機、畫面參數刷新緩慢等問題。經過優化,完全解決了存在的隱患,同時對空燃比自動 尋優器進行了進一步的優化,調整了控製表中的一些具體控制參數,提高了控制精度,節約了燃料 ,滿足了生產的要求,爐溫控制精度在±5℃,升降50℃僅需12分鍾。煤氣壓力擾動時溫度曲線見圖 2。 3.2 爐壓控制對保護爐膛爐壁和爐門,控制爐內合理的氣氛有重要的意義。爐壓控制採用單迴路控制策 略,它是通過調整煙道百葉窗的開度,從而調節煙囪的吸力,進而控制爐膛壓力。因為爐壓檢測點 位於出料端,出料爐門的開閉對爐壓的測量有一定的干擾,編制控制應用軟體對其進行修正是必要 的。 3.3 煤氣和空氣的壓力是否穩定,對於其流量控制十分重要,進而影響到爐溫的控制。煤氣和空氣的壓 力控制採用單迴路控制策略,它是通過煤氣總管調節閥和助燃風機進風中的調節閥進行控制的。 圖2 溫度曲線 (煤氣壓力擾動時) 3.4 由於加熱爐溫度高,燃料是易燃易爆的高焦爐混合煤氣,因此採取必要的保護措施是必須的。本系 統的保護措施包括換熱器的保護、冷卻水管保護及安全聯鎖控制保護。 3.4.1 換熱器的保護是通過煙道摻冷風、放散預熱空氣進行的。煙道廢氣溫度過高會燒壞換熱器。通過測 量換熱器前的廢氣溫度,當其超過報警預定值時,控制系統自動打開稀釋風機。混入稀釋冷風,達 到降低煙氣溫度、保護換熱器的目的。稀釋風量根據煙氣溫度,由設在稀釋風機出風口的自動控制 閥進行控制。預熱空氣溫度過高時,控制系統自動放散熱空氣,達到保護換熱器的目的。 3.4.2 爐內每個冷卻水迴路上均配有溫度檢測開關和流量檢測開關,溫度開關可在超溫時報警,流量開關 可在流量低限時報警,從而可對爐內每個水管進行間接監視,達到了保護的目的。 3.4.3 本加熱爐設有完善的安全聯鎖裝置。在空氣或煤氣在低壓或斷電事故發生時,控制系統可報警並安 全地切斷煤氣供應,同時對煤氣總管和各段煤氣實行氮氣隔斷保護。 該DCS是目前先進的儀表過程式控制制系統,不但能完成自動化要求的各種過程監視、迴路控制、順序 控制、邏輯控制、而且還具有運算、分析,統計、管理、專用燃燒控制演算法等多種功能。DCS軟體主 要包括控制組態軟體和監控組態軟體兩部分,根據工藝要求及設備編制加熱爐實時控制應用軟體 ,主要有:6個爐段的燃燒控製程序,每個爐段的燃燒控製程序包括:1個主程序,溫度/空氣流量 /煤氣流量控制子程序各1個;每個溫度/空氣流量/煤氣流量控制子程序又各包括4個自尋優子程序 ;畫麵包括:①運轉准備監視,②參數修改畫面,③運轉狀態與故障狀態監視,④報警畫面,⑤操 作指導畫面,⑥控制流程畫面,⑦儀表迴路畫面,⑧實時趨勢畫面﹑歷史趨勢畫面記錄畫面。 由於該系統及現場儀表設計合理,控制策略及軟體實施科學,致使加熱爐的升溫和降溫都比常規控 制策略和PID演算法快,一般每升降50℃大節約需要18分鍾;爐溫控制精度大大提高,一般控制在 ±8℃范圍內。鋼坯斷面溫差在10~20℃,沿長度方向上,坯兩端與坯中心溫度差為20~30℃,滿足 了美國Morgan公司引進的高速軋機的要求。本系統的不足是根據氧化鋯的測試結果修正空燃比,效 果不太理想。我們將探索和實驗在沒有熱值儀的情況下真正能在現場運行良好的尋優演算法去實現空 燃比在線尋優。
❽ 加熱爐溫度自動控制系統的控制器是什麼
加熱爐溫度自動控制系統的控制器是系統配置。系統配置加熱爐儀表自動化控制系統採用S7-400PLC控制系統作為系統主控制器,CPU模塊採用高性能的CPU416-2DP,I/O採用分布式控制結構ET200系統,通過PROFIBUS-DP現場匯流排結構將主控制器和ET200系統相連。
❾ 加熱爐的溫度自動控制系統中,可能有哪些干擾因素,
溫度感測器+加自動控制儀表+中間繼電器或固態繼電器+加熱絲,也就是電磁干擾要考慮就行了,最好遠離變頻器的
❿ 加熱爐控溫
1、加熱爐控溫是對加熱爐的溫度進行精確控制,主要是電氣設計方面的有一些工作,當然能了解一點工藝更好;
2、工種一般,是個技術活,可能需要經常出差;
3、一般沒有什麼危險,如果是加熱爐內有可燃性氣體等,主要加熱爐的密封性檢測,同時應該有硬體進行泄漏檢測和軟體進行監控,做好這些就不存在什麼危險了。