工業(yè)電爐自動化系統(tǒng)的應(yīng)用分析
在冶金、機械及陶瓷行業(yè)中應(yīng)用著多種工業(yè)爐，例如各種加熱爐（步進式、推鋼式、臺車式、室式等）、熱處理爐（臺車式、井式、連續(xù)式、室式等）、梭式窯、隧道窯等。由于工藝、資金、操作工素質(zhì)、項目的承包形式的不同，用于給工業(yè)爐配置的控制系統(tǒng)也相差甚遠。有的系統(tǒng)配置過大，增加了投資。有的系統(tǒng)配置不足，失去了很多記錄及顯示的功能。有些爐子的空燃比仍然采用手動配比，這些均不可取。
應(yīng)用現(xiàn)狀
工業(yè)爐是一個非線性系統(tǒng)，有其非線性特征，由于供熱方式、加熱方式、爐型結(jié)構(gòu)以及工藝參數(shù)的多樣性，導(dǎo)致工業(yè)爐自動化的多樣性。目前作為鋼鐵強國的日本等已將專家系統(tǒng)和模糊控制技術(shù)應(yīng)用于軋鋼工業(yè)爐的燃燒控制，并已經(jīng)取得了顯的經(jīng)濟效益。我國在此方面也進行了大量的研究，投入了不少的資金，但成功的很少，只在少數(shù)鋼廠得到了應(yīng)用。在加熱爐溫度控制的數(shù)學(xué)模型方面，國外已有較多成功案例，他們采用傅里葉方程計算加熱爐內(nèi)鋼坯的實際加熱狀態(tài)，并給出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型公式。我國近幾年的項目實施過程中也提出建模的要求，如三明鋼廠、承鋼等，但由于多種原因，均沒有實施。極少數(shù)已經(jīng)建模的加熱爐因運行不太穩(wěn)定，以及整個工廠的自動化水平跟不上，而沒有達到設(shè)計前的要求。國內(nèi)絕大多數(shù)的軋鋼工業(yè)爐仍然采用傳統(tǒng)的交叉限幅調(diào)節(jié)實現(xiàn)爐溫的連續(xù)控制。少數(shù)大型加熱爐和不少的熱處理爐，特別是高熱值燃?xì)獾募訜釥t和熱處理爐已經(jīng)采用脈沖控制，并取得了很好的效果。
目前的工業(yè)爐自動化控制系統(tǒng)，特別是大型的步進式加熱爐基本上均采用兩層控制。操作層，采用至少兩臺上位機?？刂茖樱捎弥辽賰商赚F(xiàn)場控制站。這種大型的加熱爐雖有較大的自動化系統(tǒng)，但系統(tǒng)的配置，包括現(xiàn)場儀表的質(zhì)量仍然相差較大。機械、鍛壓行業(yè)的爐子較小，對自動化系統(tǒng)的要求并不高，但各家的自動化系統(tǒng)配置相差也太大。有的配置了ＰＬＣ、上位機，采用了先進的空燃比控制，擁有較好的現(xiàn)場儀表。而有的則采用全手動控制，甚至連空氣和燃?xì)獾呐浔纫部坎僮鞴さ氖謩硬僮?，系統(tǒng)保護措施，更談不上控制了。工業(yè)電爐也有一些技術(shù)實力較強的單位采用了較經(jīng)濟實用的、簡單的控制系統(tǒng)。用微型ＰＬｃ做電氣、連鎖、完成燃?xì)庵鞴芮袛?、超溫報警等功能，用?shù)顯表、觸摸屏或記錄儀顯示記錄各種重要參數(shù)。這是值得提倡的自動化系統(tǒng)配置方案。
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