加热炉温度的模型控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104049649104049649A(43)申请公布日2014.09.17(21)申请号201310081313.X(22)申请日2013.03.14(71)申请人宝山钢铁股份有限公司地址201900上海市宝山区富锦路885号(72)发明人邓龙吕立华(74)专利代理机构上海科琪专利代理有限责任公司31117代理人伍贤喆陈自强(51)Int.Cl.G05D23/00(2006.01)G05B13/04(2006.01)权利要求书3页权利要求书3页说明书11页说明书11页(54)发明名称加热炉温度的模型控制方法(57)摘要本发明涉及冶金生产领域，尤其涉及一种加热炉温度控制方法。一种加热炉温度的模型控制方法，首先以生产实绩数据为基础，建立加热炉内各个单一产品稳定生产节奏下的燃气统计样本；然后建立炉温线性分布曲线和产品温度跟踪模型并结合加热炉参数和炉内产品类型得到某一控制段炉温初始设定值；再计算得到该控制段的燃气流量标准值和燃气流量计算值并与该控制段的燃气流量实测值结合比较设置得到该控制段的温度修正调节因子，最后利用温度修正调节因子计算得到该控制段的炉温最终设定值。本发明能够有效缓解因加热炉热负荷变化导致的炉温测量精度异常、产品加热质量异常、能源浪费等问题，是工业生产精细化控制、环境经营的一种具体体现。CN104049649ACN10496ACN104049649A权利要求书1/3页1.一种加热炉温度的模型控制方法，其特征是，包括以下步骤：首先以生产实绩数据为基础，建立加热炉内各个单一产品稳定生产节奏下的燃气统计样本，将产品索引与燃气统计样本一一对应以表征实际生产过程中的最佳炉况；然后以加热炉内各控制段实际测量炉温为基础，建立加热炉长度方向的炉温线性分布曲线，并利用炉内产品温度跟踪模型、加热炉参数和炉内产品类型得到某一控制段炉温初始设定值；再根据该控制段内的产品索引调用对应的燃气统计样本结合炉内产品温度跟踪模型计算得到该控制段的燃气流量标准值和燃气流量计算值；将燃气流量标准值和燃气流量计算值与该控制段的燃气流量实测值结合比较设置得到该控制段的温度修正调节因子，最后利用温度修正调节因子和炉内相关参数计算得到该控制段炉温修正值，将炉温修正值代回炉温初始设定值得到该控制段的炉温最终设定值。2.如权利要求1所述的加热炉温度的模型控制方法，其特征是：以生产实绩数据为基础，建立加热炉内单一产品稳定生产节奏下的燃气统计样本，燃气统计样本中包括索引为i的产品在第j控制段内对应的必要燃气流量、段末目标温度、产量、实测燃气流量、燃气利用率，其中产品索引i为具体钢种、具体规格对应的唯一索引；式中：为索引为i的单一产品在稳定生产状态下，第j控制段入口温度到出口目标温度之间的平均比热；为索引为i的单一产品在稳定生产状态下，第j控制段段末目标温度与控制段入口温度的温差；为燃气热值；为索引为i的单一产品在稳定生产状态下在各控制段的小时产量；。3.如权利要求1所述的加热炉温度的模型控制方法，其特征是：所述根据该控制段内的产品索引调用对应的燃气统计样本结合炉内产品温度跟踪模型计算得到该控制段的燃气流量标准值和燃气流量计算值具体为，、，为当前生产状态下，第j控制段所需的燃气流量标准值，为当前生产状态下，第j控制段所需的燃气流量计算值；式中：为当前生产状态下，索引为i的产品在第j控制段，对应的小时产量所需的燃气流量标准值；2CN104049649A权利要求书2/3页为当前生产状态下，产品索引i在第j控制段的小时产量；为索引为i的单一产品在稳定生产状态下在控制段的小时产量；为索引为i的单一产品在稳定生产状态下在第j控制段的实测燃气流量；式中：为当前生产状态下，产品索引i在第j控制段的小时产量；为索引为i的单一产品在稳定生产状态下，在第j控制段入口温度到出口目标温度之间的平均比热；为索引为i的单一产品在稳定生产状态下，在第j控制段的燃气利用率；为当前生产状态下，索引为i的产品在第j控制段段末目标温度与控制段入口温度的温差；为燃气热值。4.如权利要求3所述的加热炉温度的模型控制方法，其特征是：所述设置得到该控制段的温度修正调节因子具体为，首先，设定第j控制段的流量调节因子和流量变化趋势调节因子的范围；标准燃气流量偏差值，计算燃气流量偏差值，变化趋势值，其中为当前生产状态下，第j控制段的实测燃气流量值，为当前生产状态下，上一测量时间的实测燃气流量值；然后，根据、和的数值关系在设定的范围内根据经验选取流量调节因子和流量变化趋势调节因子的数值，最后得到当前生产状态下第j控制段的温度修正调节因子。5.如权利要求1所述的加热炉温度的模型控制方法，其特征是：所述利用温度修正调节因子和炉内相