引言

随着我国经济的快速发展，冶金行业也在不断地发展，同时为了适应市场的需要，冶金企业不断地对生产技术进行创新，因此，对于轧钢加热炉控制系统的研究也是冶金行业中的一个重要问题。基于此，本文对轧钢加热炉自动燃烧控制系统进行了研究。对于轧钢加热炉来说，其自动化水平直接影响着企业的生产效率，所以在企业生产中其自动化控制技术就显得尤为重要。当前我国的轧钢加热炉控制技术已经取得了很大的发展，但是随着钢铁行业竞争的不断加剧，产品质量和产量成为了企业生存和发展的关键因素，因此对轧钢加热炉自动燃烧控制系统进行研究对于提升企业的产品质量、提高产量都具有重要意义。

1 加热炉控制系统结构

从上世纪八十年代开始，随着我国自动化控制技术的快速发展，我国对于轧钢加热炉的控制系统也进行了改进，逐步实现了自动化控制，但是由于当时的自动化技术并不成熟，所以在自动化控制系统中还存在着许多不足。为了实现轧钢加热炉的自动控制，就必须要实现对加热炉的自动调节。因此本文以轧钢加热炉自动燃烧控制系统为研究对象，采用先进的计算机技术来实现其自动燃烧控制系统。通过对轧钢加热炉自动燃烧控制系统进行分析可以看出，它主要由三个部分组成：一是数据采集部分；二是系统功能组态部分；三是现场操作部分。下面本文将对其结构进行详细地分析。需要指出的是，对于这三个部分的具体研究内容和方法可以根据实际情况进行相应的调整^[1]。

2 燃烧系统设计

在轧钢加热炉自动燃烧控制系统中，采用的是以空气和煤气为燃料，通过对燃烧设备、点火装置、燃烧器等的自动控制，实现加热炉内燃料燃烧的完全，这样不仅可以使其达到设定温度，还可以降低能耗。在燃烧过程中，采用两段控制方式就可以有效地避免出现燃料和空气混合不均匀的情况发生。而在燃烧设备中，采用了两台火焰检测器来检测炉膛内的温度变化。当炉温达到设定值时，火焰检测器就不会发出报警信号；如果炉温没有达到设定值时，火焰检测器就会发出报警信号。这样在出现异常情况时能够及时地采取措施来进行处理。

3 系统检测部分

轧钢加热炉的检测系统主要是由压力、温度和流量检测系统构成，其中压力检测系统的主要功能是对炉膛内的压力进行实时的检测，温度检测系统主要是对加热炉内的温度进行检测，流量检测系统主要是对煤气的流量进行实时的检测。当所有的参数都符合标准时，则会将相关数据上传至监控画面。在此基础上，监控人员可以通过监控画面对所有的数据进行分析，从而有效地了解加热炉内的状态。在轧钢加热炉控制系统中，控制程序与PLC之间实现了通讯，通过通讯程序可以使PLC获取当前状态下轧钢加热炉内部所需要的数据信息，同时也可以将这些信息传送到上位机。在上位机中可以通过监控画面实时地观察加热炉内部情况，并对采集到的数据进行分析，同时也可以通过人机交互界面对系统进行设置、修改、显示等操作。通过上位机监控系统，还可以对轧钢加热炉内部各种状态进行有效地控制。

4 专家控制程序设计

在本设计中，专家控制程序主要包括两个部分，一个是基于炉温的专家控制程序，另一个是基于空气流量的专家控制程序。第一个部分主要是根据当前的炉温情况确定合适的燃料燃烧系数，并结合相应的数学模型计算出相应的燃料量，最终以此为依据进行炉温控制；第二部分主要是根据当前炉温情况来确定空气流量。在对燃烧强度进行计算时，可以采用PID调节器，也可以采用模糊控制方式。当炉温发生变化时，通过PID调节器就可以将变化后的炉温进行相应的调节，然后通过模糊控制方式对PID调节器进行校正。当炉温出现波动时，可以采用模糊控制器来对PID调节器进行校正。专家控制程序采用Matlab语言编写而成，并采用STL语言作为数据库形式存储，通过专家控制程序将其导入到西门子的S7-300PLC中来，然后再通过编程实现对加热炉燃烧强度的控制。

5 控制系统功能分析

对于轧钢加热炉控制系统来说，其主要的功能是实现对轧钢加热炉的自动控制。在自动控制过程中，首先要确定轧钢加热炉的煤气流量，然后根据其进行相应的计算，通过对其进行调节，使得其温度能够保持在规定范围内。为了能够实现对加热炉的自动控制，还应该具有相应的数据采集功能。对于这些数据采集功能来说主要是通过现场总线技术实现的。通过使用现场总线技术，能够使得轧钢加热炉系统中各个设备之间进行有效地连接和通讯。为了能够有效地对这些故障问题进行处理，可以通过使用报警功能来实现对系统故障问题进行处理。在系统运行过程中如果发生故障问题时可以通过报警功能来通知相关人员进行处理，从而避免设备出现严重事故。同时对于报警功能来说还可以通过参数设定功能来实现对报警功能的设定，进而使得系统在发生故障后能够自动地进行报警处理^[2]。

6 结束语

本文通过对当前轧钢加热炉自动燃烧控制系统进行研究，分析了轧钢加热炉自动燃烧控制系统的基本功能，并对其进行了仿真研究，最后提出了几点提高控制水平的建议。当前轧钢加热炉自动燃烧控制技术已经取得了很大的进步，但是在某些方面仍需要进一步研究和发展。未来在我国还需要加强对轧钢加热炉自动燃烧控制技术的研究，将先进技术与设备相结合，从而进一步提升我国轧钢加热炉自动燃烧控制系统的自动化水平。

参考文献：

[1]王俊.轧钢加热炉过程控制系统与节能降耗[J].冶金与材料,2018,38(05):67-68.

[2]杨英华,李东.轧钢加热炉燃烧自动控制系统的运行机制[J].中国冶金,2005(11):27-29+36.