一種連續(xù)式燃?xì)饧訜釥t的溫度控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)饧訜釥t領(lǐng)域，具體是一種連續(xù)式燃?xì)饧訜釥t的溫度控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在連續(xù)式燃?xì)饧訜釥t溫度控制系統(tǒng)中，加熱爐溫度控制的過程如下:在加熱爐溫度控制系統(tǒng)中首先采集爐壓，根據(jù)爐壓值確定最佳燃空比，即燃?xì)饬髁颗c空氣流量的比值，把采集來的溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行比較，比較后的結(jié)果通過PID控制算法，得出空氣流量控制值，空氣流量控制值再乘以燃空比，得出燃?xì)饬髁康目刂浦?，再以空氣流量控制值與燃?xì)饬髁靠刂浦捣謩e控制空氣流量閥、燃?xì)饬髁块y使得空氣流量、燃?xì)饬髁窟_(dá)到空氣流量控制值、燃?xì)饬髁靠刂浦?，最終達(dá)到控制加熱爐爐溫的目的。由于加熱爐燃燒介質(zhì)的熱值、壓力存在一定的不穩(wěn)定因素，造成上述方法中的PID參數(shù)要隨時(shí)調(diào)整，這樣就給加熱爐爐溫度精度的控制帶來問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何解決連續(xù)式燃?xì)饧訜釥t溫度控制系統(tǒng)中出現(xiàn)控制精度差的問題。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種連續(xù)式燃?xì)饧訜釥t的溫度控制方法，按照如下的步驟進(jìn)tx:
步驟一、采用熱電偶獲得加熱爐溫度S，采用壓力傳感器獲得加熱爐爐壓FP，采用流量傳感器獲得加熱爐燃?xì)饬髁緾L，采用流量傳感器獲得加熱爐空氣流量AL，采用閥位傳感器獲得加熱爐燃?xì)饬髁块y閥位CP，采用閥位傳感器獲得加熱爐空氣流量閥閥位AP，熱電偶、所有流量傳感器、所有閥位傳感器信號連接計(jì)算機(jī)；
步驟二、在計(jì)算機(jī)上，設(shè)定加熱爐溫度值SD，設(shè)定燃空比PP，設(shè)定溫度升降采樣時(shí)間DT，設(shè)定空氣流量ALSD，設(shè)定燃?xì)饬髁緾LSD，設(shè)定空氣流量上限ALH，設(shè)定空氣流量下限ALL，設(shè)定燃?xì)饬髁可舷轈LH，設(shè)定燃?xì)饬髁肯孪轈LL，設(shè)定溫升精度CA1，設(shè)定溫降精度CA2，設(shè)定控制周期T，設(shè)定，設(shè)定每次增加的空氣流量all，設(shè)定每次減少的空氣流量a21，設(shè)定每次增加的燃?xì)饬髁縞ll，設(shè)定每次減少的燃?xì)饬髁坑胏21，并通過計(jì)算得到溫度誤差CR=S-SD,當(dāng)前的加熱爐溫度小于DT時(shí)間后加熱爐溫度值標(biāo)記為溫度上升，當(dāng)前的加熱爐溫度等于DT時(shí)間后加熱爐溫度值標(biāo)記為溫度不變，當(dāng)前的加熱爐溫度大于DT時(shí)間后加熱爐溫度值標(biāo)記為溫度下降；
步驟三、當(dāng)1Pa ^ FP ^ 20Pa時(shí)，進(jìn)行如下調(diào)節(jié)
一、加熱爐溫度不變，且CA2〈CR〈CA1，不進(jìn)行調(diào)節(jié)；
二、加熱爐溫度下降，溫度誤差低于溫升精度，即CR〈CA1，進(jìn)行空氣流量調(diào)節(jié)，空氣流量上調(diào)增加的量為al I，空氣流量在原來流量上增加al I，增加的燃?xì)饬髁繛閍l l*pp，經(jīng)過一個(gè)控制周期T后，重新采集各控制點(diǎn)溫度信號，若溫度上升，這時(shí)就維持流量不變，否則繼續(xù)增加流量進(jìn)行控制，直到達(dá)到上限幅值為止； 三、加熱爐溫度不變，溫度誤差小于溫降精度CR〈CA2，進(jìn)行空氣流量調(diào)節(jié)，空氣流量上調(diào)增加的量為all，空氣流量在原來流量上增加all，增加的燃?xì)饬髁繛閍ll*pp，經(jīng)過一個(gè)控制周期T后，重新采集各控制點(diǎn)溫度信號，若溫度上升，這時(shí)就維持流量不變，否則繼續(xù)增加流量進(jìn)行控制，直到達(dá)到上限幅值為止；
四、溫度下降且CR>CA1，不對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)；
五、溫度上升，溫度誤差小于溫降精度，即CR〈CA2，不對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)；
六、溫度上升，溫度誤差大于溫降精度，即CR>CA2，減少燃?xì)饬髁浚瑴p少的量為c21=a21*PP,即燃?xì)獾牧髁吭谠瓉砹髁可蠝p少c21，同理減少的空氣流量為a21，經(jīng)過采樣時(shí)間DT，重新再采集各控制點(diǎn)溫度信號，若溫度是下降，這時(shí)就維持流量不變，否則繼續(xù)按減少流量進(jìn)行控制，直到下限幅值為止；
七、溫度不變，溫度誤差大于溫升精度CA1，即CR>CA1，減少燃?xì)饬髁?，減少的量為c21=a21*PP,即燃?xì)獾牧髁吭谠瓉砹髁可蠝p少c21，同理減少的空氣流量為a21，經(jīng)過采樣時(shí)間DT，重新再采集各控制點(diǎn)溫度信號，若溫度是下降，這時(shí)就維持流量不變，否則繼續(xù)按減少流量進(jìn)行控制，直到下限幅值為止。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明可有效的解決由于燃?xì)鉄嶂?、壓力波?dòng)所造成的加熱爐爐溫度控制難的問題，其實(shí)施起來方便快捷、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，完全可取代傳統(tǒng)的PID控制方法。該方法的應(yīng)用，不僅滿足加熱爐的爐溫控制，也適應(yīng)用類似工業(yè)裝備。該方法應(yīng)用一年多來，運(yùn)行穩(wěn)定，加熱爐爐溫控制精度達(dá)±5°C，實(shí)踐證明該方法非常值得在工業(yè)計(jì)算機(jī)加熱爐爐溫自動(dòng)控制系統(tǒng)中推廣應(yīng)用，其所產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益不可估量。
【具體實(shí)施方式】
[0006]在山西太鋼不銹鋼股份有限公司不銹熱軋廠2號加熱爐溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)中，爐溫的控制是通過增加或減少空氣流量、燃?xì)饬髁窟M(jìn)行的，根據(jù)實(shí)際工況在系統(tǒng)中確定空氣流量上限幅ALH、空氣流量下限幅ALL、燃?xì)饬髁可舷薹鵆LH、燃?xì)饬髁肯孪薹鵆LL、溫升精度CAl，溫降精度CA2、空氣流量增量all，空氣流量減量a21、燃?xì)饬髁吭隽縞l 1、燃?xì)饬髁繙p量c21、溫度升降采樣時(shí)間DT，控制周期T ;
調(diào)節(jié)空氣流量、燃?xì)饬髁?，?dāng)爐壓達(dá)到10~20Pa時(shí)，取這時(shí)空氣流量與燃?xì)饬髁康谋?，即燃空比PP。
[0007]不銹熱軋廠2號加熱爐有六個(gè)溫度控制點(diǎn)分別為T1、T2、T3、T4、T5、T6，先分別采樣六點(diǎn)溫度值，經(jīng)溫度升降采樣時(shí)間DT后，再采樣各溫度控制點(diǎn)的溫度值，把第二次采集的溫度減去第一次采溫度，若其值大于前一次的溫度我們就認(rèn)為是溫度上升，若其小于前一次的溫度我們就認(rèn)為是溫度下降，若與前一次溫度值相同的認(rèn)為溫度不變。
[0008]再按照反饋信號以及提取方法、控制信號以及提取方法得到其余反饋信號、控制信后，對以下七種溫度變化情況進(jìn)行處理。
[0009]第一種情況:溫度不變，CA2〈CR〈CA1，不對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0010]第二種情況:溫度下降，溫度誤差小于上升溫度控制精度(溫升精度)，即CR〈CA1，這時(shí)首先進(jìn)行空氣流量的調(diào)節(jié)，空氣流量上調(diào)增加的量為al，空氣流量的在原來流量上增加al，同理增加的燃?xì)饬髁繛閍l*pp，這樣完成了一個(gè)控制過程周期T。經(jīng)過采樣周期DT后，判斷溫度變化情況，若溫度是上升，這時(shí)就維持流量不變，否則繼續(xù)增加流量進(jìn)行控制，直到各自的上限幅值為止。
[0011]第三種情況:溫度不變，溫度誤差小于溫降控制精度(溫降精度)即CR〈CA2按第二種情況進(jìn)行處理，溫度誤差小于上升溫度控制精度(溫升精度)，即CR〈CA1，這時(shí)首先進(jìn)行空氣流量的調(diào)節(jié)，空氣流量上調(diào)增加的量為al，空氣流量的在原來流量上增加al，同理增加的燃?xì)饬髁繛閍l*pp，這樣完成了一個(gè)控制過程周期T。經(jīng)過采樣周期DT后，判斷溫度變化情況，若溫度是上升，這時(shí)就維持流量不變，否則繼續(xù)增加流量進(jìn)行控制，直到各自的上限幅值為止。
[0012]第四種情況:溫度下降且CR>CA1，溫度下降過程中不對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0013]第五種情況:溫度上升，溫度誤差小于下降溫度控制精度(溫降精度)，即CR〈CA2，不對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，維持原流量輸出不變。
[0014]第六種情況:溫度上升，溫度誤差大于下降溫度控制精度(溫降精度)CA2，即CR>CA2，這時(shí)進(jìn)行流量的下調(diào)節(jié)，首先減少燃?xì)饬髁浚鄳?yīng)減少的量為c21=a21*PP，即燃?xì)獾牧髁吭谠瓉砹髁可蠝p少c21，同理減少的空氣流量為a21，這樣完成了一個(gè)控制周期T。經(jīng)DT后判斷各控制點(diǎn)溫度信號，若溫度是下降，這時(shí)就維持流量不變，否則繼續(xù)按減少流量進(jìn)行控制，直到各自的下限幅值為止。
[0015]第七種情況:溫度不變，溫度誤差大于上升溫度控制精度，按第六種情況處理，溫度上升，溫度誤差大于下降溫度控制精度(溫降精度)CA2，即CR>CA2，這時(shí)進(jìn)行流量的下調(diào)節(jié)，首先減少燃?xì)饬髁浚鄳?yīng)減少的量為c21=a21*PP,即燃?xì)獾牧髁吭谠瓉砹髁可蠝p少c21，同理減少的空氣流量為a21，這樣完成了一個(gè)控制周期T。經(jīng)DT