基于Rockwell PLC的加热炉控制系统设计(2)
1.1. 我国加热炉控制系统的现状和水平
我国的加热炉大部分是吹冰、七十年代的产品，其控制系统非常落后。相当一部分还处于基地式仪表控制，表盘显示的水平，软件操作不易为普通工人所掌握，导致生产效率非常低，在还没有计算机控制普及前，我国对于锅炉加热控制都是依靠人为控制，这给生产带来的许多的不便，甚至有人身安全问题。在宝钢，上世纪90年代初工人们都是带着极大的风险去进行加热炉控制，生产过程中还需人为调控，这方面也是需要很精确的控制，然而工人们都是以“经验”来进行操作，不仅导致生产速度及效率降低，而且会造成多余污染空气排放，让工厂周围的环境极其恶劣。
国外从20世纪70年代，我国从80年代开始对加热炉生产过程进行计算机控制技术的研究。随着检测设备、仪表、计算机水平的提高，90年代我国多数企业配置计算机控制的连续加热炉逐渐增多，并进行了不同程度的控制，由于各自的控制内容和使用情况不同，所得到的效果也不尽相同。目前国内在控制理论和关键技术方面的开发与国外先进国家相比差距不是很大，但在真正的应用上与欧美、日本、前苏联等加热炉技术较先进国家相比差距较大。从20世纪90年代末国内许多老企业，都对加热炉进行了计算机燃烧控制方面的改造，计算机几乎全是选用进口的，检测设备、仪表部分采用国产的，新上项目大部分是整套设备进口。
另外，我国的加热炉计算机控制系统, 硬件基本上都是引进的, 其价格很高, 因此必须加快国产计算机控制系统在加热炉上的应用, 同时重视检测和执行机构的研制和改进等，一些设计好的国外智能控制系统并不能完全适应国内的控制要求，全英文的界面有可能对操作人员造成困扰。对此，就需要国内的设计人员及工程师进行改进设计，本次对于加热炉控制系统的设计研究是基于Rockwell PLC系统，罗克韦尔公司虽然是来自外国自动化龙头企业，但其优秀的控制方案解决为全球许多大型企业服务，解决了无数在生产线上遇到的问题，其最新的ControlLogix系统则是最主要的设计软件，通过此软件可以对加热炉温度进行优化、智能，所以设计一款适合国内的加热炉温度控制系统是必不可少的。
1.2. 加热炉控制系统
1.2.1. 我国加热炉控制系统改进发展的目的和意义
随着我国经济的迅速发展，能源短缺已成为制约我国工业发展的重要阻碍，社会各界都对此积极关注。近年来由于各企业重视节源效益，对加热炉生产工艺的不断完善和优化，加热炉生产自动化控制水平也相应提高和不断深入。目前面向节能降耗、提高轧制产品质量和产量设计的加热炉工程控制计算机系统已广泛的应用于现代冶金企业的加热炉生产控制中。设计一套完善可行的加热炉炉温控制系统有其巨大的经济价值、环保意义。
加热炉生产过程主要是个燃烧与热交换的物理化学过程，燃烧方面有一个如何使其在各种工况下特别是在热负荷变化的动态过程中保持最佳节能燃烧的问题。另外从整个轧制生产线来看，加热炉是局部环节，其主要任务是加热钢坯，使钢坯在出炉时达到轧制所要求的温度分布。评价加热炉性能优劣的主要指标是加热炉的单位燃烧消耗、产量、加热质量、氧化烧损等。影响这些指标的因素较多，在众多因素中加热炉温度起着决定性的作用。
加热炉的自动控制系统的实际应用与理论是存在很大的差距，现在国内的加热炉发展还不是很完善，基本上一些设备都是从国外进口，技术落后，只能从国外引进人才，导致生产成本急剧增加，同时由于各种方面的缺失，在生产上没有设计出行之有效的系统，同时照搬国外的生产系统不能完全适应，从而影响整条生产线。国内的加热炉控制对于这方面的需求强烈，所以本文主要通过借鉴国内外讲述Rockwell PLC对加热炉控制系统的设计。