全氢罩式退炎炉的控制系统

全氢罩式退火炉在冶金行业的现代化冷轧生产线中普遍采用。由于工艺过程复杂,对控制系统的硬、软件要求很高。本文重点介绍了全氢罩式退火炉的控制内容以及为满足控制要求所配置的控制系统。     

钢带退火炉自动化控制系统

介绍了由全氢罩式炉机组组成的全氢罩式退火炉控制系统。讨论了应用西门子公司的S7-300系列PLC和WINCC图形软件如何实现在退火过程中对设备的自动控制和实时监控功能。为了提高退火质量和控制精度,在温度控制问题上采用PID控制算法结合脉冲循环燃烧算法。脉冲循环控制算法在提高被控温度的均匀性和延长烧嘴的寿命上有很好的效果。运行结果表明,该控制系统性能优越,效果良好。     

罩式退火炉模型辨识及节能控制

本文以罩式退火炉为对象,根据其退火过程的输入输出数据,用系统辨识的方法,建立了 线性动态模型.在此基础上,根据最佳控制理论,导出了节能控制规律--开关控制.结合 对象的传热特点,用峰值预极的方法解决了开关状态的选择问题.计算机仿真结果表明,采用 上述方法控制,节能效果在5%以上.     

钢丝氢气罩式退火炉自动控制系统

0引言 钢丝氢气罩式炉具有生产效率高、退火产品质量优、介质和能量消耗低、减少环境污染等优点，是改善和提高钢丝产品质量的一种重要设备，罩式炉的自动控制系统是保证设备稳定运行的关键。宝钢技术中心自动设计和开发出了氢气罩式退火炉的设备和控制系统，以退火过程数学模型为基础，实现退火过程控制以及炉温、炉压、安全保护的控制。     

新一代火箭卫星整流罩的模态特性分析、试验与模型修正

针对全透波段非金属夹层结构的新一代运载火箭卫星整流罩,建立有限元模型,计算了半罩在不同边界条件下的模态特性.地面模态试验中,采用垂直悬挂和置于海绵垫上多种方式模拟自由边界条件,基于频响函数和特征值、特征向量辨识半罩模态,基于试验结果采用模型缩聚迭代算法对仿真计算模型进行模型修正,得到高精度的可供全箭动力学分析和整流罩分离分析使用的有限元模型.     

PLC在HPH罩式退火炉控制系统中的应用

叙述了PLC在HPH罩式退火炉控制系统中的应用，对其组成和控制策略作了比较详尽的介绍。     

基于Abaqus的汽车发动机罩应力响应分析

利用Abaqus建立某汽车发动机罩的详细模型,对发动机罩的关闭过程进行显式动力学仿真,研究发动机罩大力关闭时的应力响应.通过试验测试发动机罩局部的应变,并与计算结果对比分析.结果表明该方法可准确预测发动机罩关闭时的瞬态应力响应,指导发动机罩的强度耐久设计.     

面向行人保护的车辆主动弹起式发动机罩数值仿真

为研究在车辆碰撞过程中主动弹起式发动机罩对行人头部的保护作用,考查行人头部损伤指标HIC值,比较接触式和非接触式发动机罩抬升传感器的动作时序,仿真BUCK标准车模型撞击6岁儿童假人的冲击过程,得到传感器的最小反应时间,据此判断主动弹起式发动机罩的作用效果。采用LS DYNA显式分析算法对某型轿车以45 km/h的初始速度撞击6岁儿童假人进行仿真分析,对比主动弹起式和非主动弹起式发动机罩的行人保护性能及其星级评定结果,由行人头部保护得分占比可知主动弹起式发动机罩可大幅提高行人头部碰撞保护性能。     

PLC在HPH罩式退火炉控制系统中的应用

叙述了ＰＬＣ在ＨＰＨ罩式退火炉控制系统中的应用，对其组成和控制策略作了比较详尽的介绍。     

具有积分环节的多变量极点配置自校正调节器及其在罩式退火炉上的应用

本文给出一种具有积分环节的多变量极点配置自校正控制算法。该算法能在过程参数缓变时直接在线估计控制器参数校正闭环极点于期望值上,且对阶跃输入信号系统静态无偏,此算法已用于某公司三输入三输出多变量轧辊罩式退火炉微机群控系统中。实控结果表明,炉温控制精度和炉内温度场均匀度皆优于仪表PID系统,文中还给出了算法的仿真结果、微机群控系统设计和研制中的有关问题。该系统已通过鉴定,实控运行情况良好。     

改进的装炉组合问题建模与优化算法

针对罩式炉退火生产中的钢卷组合堆垛优化问题,建立了以最小化钢卷组炉总加热时间为目标的数学模型。模型综合考虑了钢卷自身属性以及生产工艺约束条件等因素对钢卷组炉加热处理时间的影响。在分析罩式炉退火加热工艺规范的基础上,提出了一种改进自适应遗传算法对模型求解。算法首先类比装炉组合问题与一维装箱问题的相似点分组编码染色体,借鉴装箱问题的优化思想改善初始解种群质量;然后在工艺规则的指导下对遗传基因进行启发式交叉和变异,变异率和交叉率随种群收敛程度自适应调整以保证种群多样性和全局收敛性;最后结合局部穷举搜索方法实现了对上述模型的优化计算。仿真对比实验以及现场实际应用效果均表明该算法相对其他算法的优越性。     

Mathematical modelling and parameter identification of a stainless steel annealing furnace

A new, comprehensive mathematical model of continuous annealing furnaces is developed, under consideration of both the radiative and convective heat transfer of the furnace components. Based on measured normal operating data from an industrial stainless steel plant, parameter identification is basically carried out using a nonlinear least-squares optimization algorithm for the whole annealing furnace, to estimate optimal values of uncertain parameters, such as emissivities. Due to the complexity of the model, a sequential approach for parameter identification is proposed and implemented, i.e. the parameter set is divided into different subsets, and the parameter estimation is carried out sequentially in several steps and iterations. The performance of the model with the estimated parameters is then evaluated on a different test data set. It is shown that the obtained model can predict temperature evolutions along the furnace in good agreement to measured data, under both steady-state and transient conditions. The presented model is suitable for controller design and process optimization.     

自动燃烧控制中模糊优化的实现

利用模糊系统来计算炉内每块板坯对应的最佳温升曲线，然后利用该最佳温升曲线来计算加热炉的设定炉温。由于模糊系统在自动燃烧控制模型内部，因此在每个周期计算中都会根据当前板坯的情况来动态修改最佳升温曲线，从而使加热炉的设定炉温始科处于优化状态，仿真结果表明引入这种算法可以在保证板坯加热质量的同时，有效地降低系统功耗。     

高炉环缝洗涤器流场和阻力特性数值模拟

为预测高炉环缝洗涤器（Annular Gap Scrubber,AGS）内部流场和阻力特性,采用CFD仿真方法建立AGS的二维轴对称CAE仿真模型．实测数据检验表明该模型的仿真偏差在10％以内,可以满足工程应用需求．对高炉AGS的多工况仿真结果表明,喷水引起的压力损失增加约占总压差的40％～70％;水滴撞击环缝内锥壁面且撞击区域集中,易造成内锥磨损．CAE仿真得到的阻力特性已成功应用于国内首套自主研发的高炉AGS．     

基于模糊自整定PID的连续退火炉温度控制系统

在冷轧带钢连续退火过程中加热温度的控制是确保产品性能合格的重要保证,带钢连续退火炉具有非线性、大滞后性、多干扰等特性,采用传统的PID控制已经不能满足现代控制要求,为使得控制系统具有更高的稳态精度和更快的动态响应,本文采用PID控制和模糊控制相结合的控制方法.通过仿真,得到了不错的控制效果,验证的本文提出方法的优点.同时,本文采用InTouch组态软件设计了对应的监控系统,并采用VB.net设计开发了数据查询和分析系统,实现了良好的人机交互.     

Modeling of heat transfer and turbulent flows inside industrial furnaces

In this work, we present a three-dimensional computational fluid-dynamics model for simulating complex industrial furnaces. The focus in set on the mathematical modeling of heated solids inside the furnace. A stabilized finite element method is used to numerically solve time-dependent, three-dimensional, conjugate heat transfer and turbulent fluid flows. In order to simulate the fluid–solid interaction, we propose the immersed volume method combined with a direct anisotropic mesh adaptation process enhancing the interface representation. The method demonstrates the capability of the model to simulate an unsteady heat transfer flow of natural convection, conduction and radiation in a complex 3D industrial furnace with the presence of six conducting steel solids.     

多温区电加热炉的系统模型辨识及仿真试验

多温区电加热炉建模是系统辨识领域中的一个典型问题,电加热炉控制过程往往表现出非线性、大迟延和耦合性等特点,难以用传统方法建立精确的数学模型.针对此问题,提出了一种加权最小二乘递推辨识算法,并应用到钟罩式加压烧结炉的建模试验中,通过试验验证了该方法能够获得较好的数学模型.此方法对多变量工业过程的控制方法研究、多变量系统的控制理论研究有着广泛的理论和实际意义.     

罩式退火炉生产优化调度方法及其应用

罩式退火炉的生产调度过程是一个典型的多工序.多约束、有重入的多机并行调度 问题,难于解析建模.对此问题,将离散事件仿真技术与改进的遗传算法相结合,提出罩式退 火炉生产的优化调度方法.生产现场的实际应用表明所提方法大大提高了生产设备的利用率 和生产效率.     

唐钢2#镀锌线连续退火炉自动化控制系统

退火的主要目的是通过密闭的高温加热和无氧条件的冷却将钢带上的氧化层和各种杂质除掉,从而保证钢带镀锌的质量。为此,介绍了唐钢2#锌生产线连续退火炉的自动化控制系统组成及其功能。由于采用了先进的硬件、软件配置及自动化控制技术,退火炉的各项参数均达到了预定指标,为后工序的带钢镀锌提供了良好条件。     

多功能车辆总线周期扫描表优化设计

针对参与通信的各周期信息特点设计优化的多功能车辆总线周期扫描表对提高列车通信网络的实时性能具有重要作用;标准推荐的周期轮询算法存在周期信息分布不均匀,带宽利用率相差较大的问题,在对周期扫描表的优化设计方法进行深入研究后,提出基于模拟退火算法的优化方案。建立了周期信息通信模型,详细阐述了通信抖动的概念并对其进行了定义。给出了优化目标函数并采用模拟退火算法进行求解,对算法的几个关键步骤进行了设计,并采用改进策略提高了模拟退火算法效率。通过实例仿真证明该算法实现了周期信息在整个宏周期范围内的均匀分布,优化了周期扫描表的构造。