加热炉燃气自动控制装置

❶ 加热炉自动控制的发展趋势

随着节能技术不断发展，加热炉节能控制系统正日趋完善。以燃烧过程数学模型为依据建立的最佳燃烧过程计算机控制方案已进入实用阶段。例如，按燃烧过程稳态数学模型组成的微机控制系统已开始在炼油厂成功使用。有时利用计算机实现约束控制，使加热炉经常维持在约束条件边界附近工作，以保证最佳燃烧。随着建立燃烧模型工作的进展和计算机技术的应用，加热炉燃烧过程控制系统将得到进一步的完善。

❷ 加热炉自动控制的原理

在加热炉燃烧过程中，若工艺介质流量过低或中断烧嘴火焰熄灭和燃料管道压力过低,都会导致回火事故，而当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故。为了防止事故，设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火。
联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成。当燃料管道压力高于规定的极限时，压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统，此时出料温度无控制，自行浮动。压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限。当管道压力恢复正常时，温度调节系统通过低选器投入正常运行，出料温度重新受到控制。当进料流量和燃料流量低于允许下限或火焰熄灭时，便会发出双位信号，控制电磁阀切断燃料气供给量以防回火。

❸ 七、右图为一加热炉温度自动控制系统原理示意图。 图中TT是温度变送器，TC是温度控制器。

当原料油流量突然增大后，TT感受到热流体出口的温度下降了，输出一个温度偏差信号，这个偏差是指的控制器设定值与测量的温度值之间的差值。然后控制器对于温度偏差进行调节，输出一个开启蒸汽阀门的信号，增加蒸汽进入加热器的流量提高油的温度。随着加热的蒸汽进入的时间增加，使油的出口温度逐渐升高一直达到控制器的设定值温度。

❹ 加热炉自动控制的介绍

加热炉自动控制（automatic control of reheating furnace） 对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度，方法是调节燃料进口的流量。现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率，减少热量损失。为了保证安全生产，在生产线中增加了安全联锁保护系统。

❺ 工业炉温自动控制系统的工作原理

工作原理：

加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压cu的平方成正比，cu增高，炉温就上升，cu的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压fu。

fu作为系统的反馈电压与给定电压ru进行比较，得出偏差电压eu，经电压放大器、功率放大器放大成au后，作为控制电动机的电枢电压。

在正常情况下，炉温等于某个期望值T°C，热电偶的输出电压fu正好等于给定电压ru。此时，0erfuuu，故1auu，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使cu保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。

炉温自动控制是指根据炉温对给定温度的偏差，自动接通或断开供给炉子的热源能量，或连续改变热源能量的大小，使炉温稳定有给定温度范围，以满足热处理工艺的需要。热处理温度自动控制常用调节规律有二位式、三位式、比例、比例积分和比例积分微分等几种。

(5)加热炉燃气自动控制装置扩展阅读：

控制种类

1)二位式调节--它只有开、关两种状态，当炉温低于给定值时执行器全开；当炉温高于给定值时执行器全闭。（执行器一般选用电磁阀）

2）三位式调节--它有上下限两个给定值，当炉温低于下限给定值时执行器全开；当炉温在上、下限给定值之间时执行器部分开启；当炉温超过上限给定值时执行器全闭。（如管状加热器为加热元件时，可采用三位式调节实现加热与保温功率的不同）

3）比例调节（P调节）--调节器的输出信号（M）和偏差输入（e）成比例。即：

M=ke

式中：K-----比例系数

比例调节器的输入、输出量之间任何时刻都存在--对应的比例关系，因此炉温变化经比例调节达到平衡时，炉温不能加复到给定值时的偏差--称“静差”

4）比例积分（PI）调节--为了“静差”，在比例调节中添加积分（I）调节，积分调节是指调节器的输出信号与偏差存在随时间的增长而增强，直到偏差消除才无输出信号，故能消除“静差”比例调节和积分调节的组合称为比例积分调节.

5）比例积分微分（PID）调节--比例积分调节会使调节过程增长，温度的波动幅值增大，为此再引入微分（D）调节。

微分调节是指调节器的输出与偏差对时间的微分成比例，微分调节器在温度有变化“苗头”时就有调节信号输出，变化速度越快、输出信号越强，故能加快调节速度，降低温度波动幅度，比例调节、积分调节和微分调节的组合称为比例积分微分调节。

❻ 加热炉自动上料控制线路图是自动控制的，怎么加入手动控制电路，使两种模式互不干扰！

需要有现在设备的控制图才能为你按实际情况改造，每个设备的电路都可能不同的。

❼ 谁能给个步进梁式加热炉过程检测和控制流程的原理介绍

DCS系统在步进梁式加热炉上的应用 通过描述美国罗克韦尔自动化公司ProcessLogix Server DCS在高线步进梁加热炉控制过程中的应用，详细介绍了系统的总体结构、主要控制回路的控制方案 、系统应用软件和实际运行结果。 A-B DCS&控制系统 PLC 实时数据库 工业以太网 工控机 模糊控制 PID控制 安钢高速线材轧钢加热炉是一座性能优良的步进梁式加热炉，其有效尺寸：20700×12700 mm。额定 加热能力为：120 t/h，最大加热能力：140 t/h。坯料规格：单排布料时：150×150×12000 mm；双排布料时：150×150×5800 mm；非定尺坯料：9000-12000 mm；最大坯重量：2190 kg。燃烧 介质：高焦炉混合煤气，低发热值为 7536±210 KJ/m3。最大用量24812 m3/h。其热工控制系统是 由罗克韦尔自动化公司的ProcessLogix DCS系统完成。步进炉内炉料步进及炉料进、出由西门子 PLC控制。其中高速离散控制、过程控制和安全控制融合于一个Logix控制平台上先进的控制技术 ，使加热炉的炉温的控制精度在±5℃，升降50℃仅需12分种；编写的空燃比自动寻优器软件代替热 值仪和氧气分析仪的功能，实现了燃料流量和空气流量的优化配比，从而使燃烧达最佳状态。 高线加热炉使用罗克韦尔自动化的ProcessLogix DCS控制系统（编程软件为ControlBuilder和 DisplayBuilder）。本系统配置了操作站、服务器、控制站三个部分。其结构如图1： 2.1 为了高效利用过程参数，本系统配置了DELL服务器，系统平台为Windows NT 。配置了ProcessLogix Server 后，服务器具有了实时数据库和功能完善的功能模块。用户可以用ContorlBuilder 组态和 优化用户控制程序，用DisplayBulder制作HMI。同时，用户可方便地用C语言编写自己的特殊功能模 块。同时，服务器还完成打印报表的任务。在操作站出现特殊情况时，服务器还要兼操作站的所有 功能，服务器是通过CONTROLNET网从控制器收集数据和向控制器发送命令，通过乙太网向操作站传 送数据和接收命令。 2.2 操作站由研华工控机和基于Windows NT系统平台上的STATION软件组成，通过总貌图、控制图、报 警图、过程状态图、过程历史图这些丰富的人机界面，操作员可以设定、查看过程参数或状态，察 看故障报警明细。由于整个操作界面采用“向导式”的结构，从而大大方便了操作员的操作。 2.3 控制站采用PLX系统，用于完成对加热炉的热工控制和过程参数检测。该系统的处理器1757 PL*52A是Rockwell专用处理器，具有8MRAM，高速底板与网络融为一体，I/O模块可带电插拨，并可 以任意安排。在该系统中，控制站共设有一个主机架和二个扩展机架，完成了整个加热炉的6段温度 控制、60多点的模拟量检测及20多个开关量的输入和输出。系统模板采用如下：4个756 OF6CI/A模 块、9个1756 IB16D/A模块、2个1756OW16I模块、4个1756IF6I/A模块、5个1756IR6I/A模块、4个 1756IT6I/A模块。为提高本系统的可靠量，所有AI、DI和DO均与现场进行了隔离，AI模板还选用了 通道和通道间均有隔离的双隔离模板。按照确定的控制规则进行编程，根据加热炉的工况选择使用 。将现场信号采样﹑燃气流量模糊控制回路﹑空气流量模糊控制回路﹑温度模糊控制回路编成子程 序，模块化，在主程序中调用，以利于调试和控制功能组态。 2.4 CONTROLNET 该网络属于无源的高性能多元总线，5M的传输速度。数据传输采用确定性的传输方式，大大减少了 数据传输量，现场仪表控制阀采用耐高温的控制阀，执行机构采用气动执行机构，压力和差压变送 器采用FISHER 3051变送器。从而保证了具有苛刻时间要求的加热炉控制应用环境。 图1 加热炉控制系统结构图 加热炉控制主要包括炉膛温度控制、燃烧介质压力控制、燃烧介质流量控制及部分设备保护控制。 调整燃烧控制软件中的温度模糊控制程序和流量模糊控制程序参数：采样/控制周期，偏差模糊化因 子，偏差变化率模糊化因子，输出量化因子，同时对模糊控制参数表进行了初步优化。 3.1 炉温控制是加热炉的核心控制部分，其目的是通过控制燃料——煤气和助燃剂——热空气的流量 ，使炉温的动态性能指标和静态性能指标满足工艺要求。 6段炉温检测、控制(含残氧分析)，6段煤气、空气流量比例调节，6段煤气流量/累计及空气流量记 录。 加热炉每段设二支热电偶测量炉温，经断偶检测器检定后送DCS系统的温度控制器，温度控制器的设 定值由操作员设定。在炉子烟道内设有氧分析仪，对烟气的含氧量进行在线分析，信号送DCS系统中 ，自动参与空燃比修正。温度控制器送出的信号经过双交叉限幅控制、氧量反馈校正等环节后分别 送给空气和燃气流量控制器，构成温度流量串级回路，调节空气和燃气的流量，以达到控制炉温的 目的。为此我们采用条件判断语句模式，根据温度误差大小及其变化趋势对交叉限幅模式进行优化 ，从而使流量控制器的设定值准确。大大改善了温度控制效果。 为了克服双交叉限幅控制升降温时间较慢的缺点，控制中采用二自主度型前馈调节器技术以达到快 速升(降)温的目的。采用这些先进的控制策略的目的是达到充分的燃烧和提高加热质量，以及作为 轧机延迟时温度控制，并确保燃烧自动控制的稳定性。由于系统软件上存在的干扰问题，曾造成多 次计算机死机、画面参数刷新缓慢等问题。经过优化，完全解决了存在的隐患，同时对空燃比自动 寻优器进行了进一步的优化，调整了控制表中的一些具体控制参数，提高了控制精度，节约了燃料 ，满足了生产的要求，炉温控制精度在±5℃，升降50℃仅需12分钟。煤气压力扰动时温度曲线见图 2。 3.2 炉压控制对保护炉膛炉壁和炉门，控制炉内合理的气氛有重要的意义。炉压控制采用单回路控制策 略，它是通过调整烟道百叶窗的开度，从而调节烟囱的吸力，进而控制炉膛压力。因为炉压检测点 位于出料端，出料炉门的开闭对炉压的测量有一定的干扰，编制控制应用软件对其进行修正是必要 的。 3.3 煤气和空气的压力是否稳定，对于其流量控制十分重要，进而影响到炉温的控制。煤气和空气的压 力控制采用单回路控制策略，它是通过煤气总管调节阀和助燃风机进风中的调节阀进行控制的。 图2 温度曲线 (煤气压力扰动时) 3.4 由于加热炉温度高，燃料是易燃易爆的高焦炉混合煤气，因此采取必要的保护措施是必须的。本系 统的保护措施包括换热器的保护、冷却水管保护及安全联锁控制保护。 3.4.1 换热器的保护是通过烟道掺冷风、放散预热空气进行的。烟道废气温度过高会烧坏换热器。通过测 量换热器前的废气温度，当其超过报警预定值时，控制系统自动打开稀释风机。混入稀释冷风，达 到降低烟气温度、保护换热器的目的。稀释风量根据烟气温度，由设在稀释风机出风口的自动控制 阀进行控制。预热空气温度过高时，控制系统自动放散热空气，达到保护换热器的目的。 3.4.2 炉内每个冷却水回路上均配有温度检测开关和流量检测开关，温度开关可在超温时报警，流量开关 可在流量低限时报警，从而可对炉内每个水管进行间接监视，达到了保护的目的。 3.4.3 本加热炉设有完善的安全联锁装置。在空气或煤气在低压或断电事故发生时，控制系统可报警并安 全地切断煤气供应，同时对煤气总管和各段煤气实行氮气隔断保护。 该DCS是目前先进的仪表过程控制系统，不但能完成自动化要求的各种过程监视、回路控制、顺序 控制、逻辑控制、而且还具有运算、分析，统计、管理、专用燃烧控制算法等多种功能。DCS软件主 要包括控制组态软件和监控组态软件两部分，根据工艺要求及设备编制加热炉实时控制应用软件 ，主要有：6个炉段的燃烧控制程序，每个炉段的燃烧控制程序包括：1个主程序，温度/空气流量 /煤气流量控制子程序各1个；每个温度/空气流量/煤气流量控制子程序又各包括4个自寻优子程序 ；画面包括：①运转准备监视，②参数修改画面，③运转状态与故障状态监视，④报警画面，⑤操 作指导画面，⑥控制流程画面，⑦仪表回路画面，⑧实时趋势画面﹑历史趋势画面记录画面。 由于该系统及现场仪表设计合理，控制策略及软件实施科学，致使加热炉的升温和降温都比常规控 制策略和PID算法快，一般每升降50℃大节约需要18分钟；炉温控制精度大大提高，一般控制在 ±8℃范围内。钢坯断面温差在10～20℃，沿长度方向上，坯两端与坯中心温度差为20～30℃，满足 了美国Morgan公司引进的高速轧机的要求。本系统的不足是根据氧化锆的测试结果修正空燃比，效 果不太理想。我们将探索和实验在没有热值仪的情况下真正能在现场运行良好的寻优算法去实现空 燃比在线寻优。

❽ 加热炉温度自动控制系统的控制器是什么

加热炉温度自动控制系统的控制器是系统配置。系统配置加热炉仪表自动化控制系统采用S7-400PLC控制系统作为系统主控制器，CPU模块采用高性能的CPU416-2DP，I/O采用分布式控制结构ET200系统，通过PROFIBUS-DP现场总线结构将主控制器和ET200系统相连。

❾ 加热炉的温度自动控制系统中，可能有哪些干扰因素，

温度传感器+加自动控制仪表+中间继电器或固态继电器+加热丝，也就是电磁干扰要考虑就行了，最好远离变频器的

❿ 加热炉控温

1、加热炉控温是对加热炉的温度进行精确控制，主要是电气设计方面的有一些工作，当然能了解一点工艺更好；
2、工种一般，是个技术活，可能需要经常出差；
3、一般没有什么危险，如果是加热炉内有可燃性气体等，主要加热炉的密封性检测，同时应该有硬件进行泄漏检测和软件进行监控，做好这些就不存在什么危险了。