CN113282052A - 一种炉压控制系统 - Google Patents

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陶彬
佟宝帅
张朋
高峰
张之磊
隋永丰
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Liaoning Zhongwang Machinery Equipment Manufacturing Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明涉及一种炉压控制系统，属于自动化领域。该系统包括依次连接的炉温控制器、流量控制器、炉压控制器和排烟调节阀；排烟调节阀控制空气量和燃气量的变化，根据变化的空气量和燃气量输出相应的炉压信号给炉压控制器，空气量和燃气量变化的同时，排烟调节阀根据流量变化进行一种动态前馈计算，根据计算结果，在流量变化的同时，排烟调节阀同时动作，流量对炉压造成变化前排烟调节阀就动作。解决了炉压控制技术中炉压调节滞后性的问题，炉压调节更为快速和精确，减小了炉压不稳定对炉温均匀型的影响，此种方法也可以在其它炉型上推广。

Description

一种炉压控制系统
技术领域
本发明属于自动化领域，涉及一种炉压控制系统。
背景技术
铝材均质炉是对铝材做均质热处理的一种炉型，炉压控制对整个热护理过程至关重要，正压过大造成炉气溢出、炉内升温缓慢，而负压会造成冷风吸入炉内，造成炉温均匀性变差，影响型材品质。现有炉压控制方法是使用炉压变送器测量值作为反馈，排烟调节阀作为执行机构，形成一个反馈闭环控制系统。但这种方法的缺点是调节中有较大的滞后性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种炉压控制系统。为了解决反馈控制系统的滞后性，采用前馈反馈相结合的控制系统，对引起炉压变化的因素预先调节，保证炉压平稳。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种炉压控制系统，包括依次连接的炉温控制器、流量控制器、炉压控制器和排烟调节阀；
排烟调节阀控制空气量和燃气量的变化，根据变化的空气量和燃气量输出相应的炉压信号给炉压控制器，空气量和燃气量变化的同时，排烟调节阀根据流量变化进行一种动态前馈计算，根据计算结果，在流量变化的同时，排烟调节阀同时动作，流量对炉压造成变化前排烟调节阀就动作。
可选的，所述系统还包括依次连接的可编程控制器PLC、触摸屏、排烟调节阀和微差压传感器；
微差压传感器作为炉压测量装置，控制方法用PLC语言写入PLC程序，触摸屏显示所有监控画面以及对系统的操作，排烟调节阀作为执行机构，通过排烟调节阀的阀板的开度控制炉压的变化。
可选的，所述通过排烟调节阀的阀板的开度控制炉压的变化为：取炉压信号进入炉压控制系统，同时取燃气和空气流量控制信号进入炉压控制系统，在系统内进行加权运算，针对炉内升温、保温、降温三个不同阶段，有不同的控制策略，根据运算结果，对排烟调节阀发出命令，排烟调节阀动作，动作后再根据炉压信号利用反馈系统不断修正。
可选的，对所述微差压传感器信号做滤波处理，采用限幅平均滤波法，根据经验判断确定两次测量采样值的最大偏差值，超过这个最大偏差值无效，低于这个偏差值有效，有效数据在进入队列尾部，剔除队列首位的一个数据，然后对N个采样值进行算数平均运算，得到滤波结果。
可选的，当炉压信号的值在高于40Pa或低于-10Pa的范围内，PLC控制系统打开和关闭排烟调节阀，而不经过炉压控制器的复杂运算。
可选的，所述排烟调节阀的开度是14°～56°。
可选的，所述排烟调节阀的反馈的4-20ma开度信号进入PLC控制系统，控制系统根据反馈的开度信号来验证排烟调节阀是否真实执行炉压控制系统的给定信号，一旦反馈信号和控制信号在一定时间内存在偏差，系统发出排烟调节阀异常的报警信息，报警信息通过触摸屏显示出来；
PLC控制系统还采用排烟调节阀的极限位置行程开关信号，行程开关信号触发，在自动控制时作为异常信号，报警显示；
针对不同的工况，排烟调节阀有对应的执行程序，在炉子吹扫阶段，排烟调节阀全开，在点火阶段，排烟调节阀在预制开度，待点火成功炉子自动运行时，炉压控制系统开始自动运行。
本发明的有益效果在于：解决了炉压控制技术中炉压调节滞后性的问题，炉压调节更为快速和精确，减小了炉压不稳定对炉温均匀型的影响，此种方法也可以在其它炉型上推广。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为系统控制构成图；
图2为系统控制流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1和图2所示，引入前馈控制系统，并与反馈控制系统相结合，利用两种控制方式的优点，对炉压控制采取一种超前控制方法，减小炉压的波动。
炉压的变化主要来自与烧嘴功率的变化，具体来说就是空气量和燃气量的变化，将空气量和燃气量的流量控制器信号引入炉压控制系统，流量变化的同时，排烟调节阀根据流量变化进行一种动态前馈计算，根据计算结果，在流量变化的同时，排烟调节阀同时动作，流量对炉压造成变化前排烟调节阀就动作。
系统的硬件构成包括可编程控制器PLC、触摸屏、排烟调节阀、微差压传感器。微差压传感器作为炉压测量装置，控制方法用PLC语言写入PLC程序，触摸屏显示所有监控画面以及对系统的操作，排烟调节阀作为执行机构，通过阀板的开度控制炉压的变化。
控制流程为：取炉压信号进入炉压控制系统，同时取燃气和空气流量控制信号进入炉压控制系统，在系统内进行加权运算，针对炉内升温、保温、降温三个不同阶段，有不同的控制策略，根据运算结果，对排烟调节阀发出命令，排烟调节阀动作，动作后再根据炉压信号利用反馈系统不断修正。
为了提高系统的稳定性，对炉压微差压传感器信号做了滤波处理，采用限幅平均滤波法，根据经验判断确定两次测量采样值的最大偏差值，超过这个最大偏差值无效，低于这个偏差值有效，有效数据在进入队列尾部，剔除队列首位的一个数据，然后对N个采样值进行算数平均运算，得到滤波结果。滤波处理后信号更加平滑，整个系统稳定性更高。
为了提高控制系统的响应速度，针对异常情况，当炉压值在高于40Pa或低于-10Pa的范围内，控制系统会快速打开和关闭排烟调节阀，而不经过炉压控制器的复杂运算。
为了提高阀门的实时性、有效性和快速性，针对排烟调节阀的性质，调试前测量其调节性能最佳的开度范围，经过实际测试，其最佳调节性能的对应阀门开度是14°-56°，调节阀在此范围内调节可达到调节响应快，调节效果明显的效果。确定最佳调节性能开度范围会避免阀门在其它无效调节区域工作，造成调节作用不明显的现象发生。
为了保证排烟调节阀在最佳性能调节开度，阀门设置了多种保护措施，阀门反馈的4-20ma开度信号进入PLC控制系统，控制系统根据反馈的开度信号来验证排烟调节阀是否真实执行了炉压控制系统的给定信号，一旦反馈信号和控制信号在一定时间内偏差较大，系统发出排烟调节阀异常的报警信息，报警信息通过触摸屏显示出来。另外系统也采用了排烟调节阀的极限位置行程开关信号，行程开关信号触发，在自动控制时也作为一个异常信号，报警显示。
针对不同的工况，排烟调节阀有对应的执行程序，在炉子吹扫阶段，排烟调节阀全开，在点火阶段，排烟调节阀在预制开度，待点火成功炉子自动运行时，炉压控制系统也开始自动运行。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种炉压控制系统，其特征在于：包括依次连接的炉温控制器、流量控制器、炉压控制器和排烟调节阀；
排烟调节阀控制空气量和燃气量的变化，根据变化的空气量和燃气量输出相应的炉压信号给炉压控制器，空气量和燃气量变化的同时，排烟调节阀根据流量变化进行一种动态前馈计算，根据计算结果，在流量变化的同时，排烟调节阀同时动作，流量对炉压造成变化前排烟调节阀就动作。
2.根据权利要求1所述的一种炉压控制系统，其特征在于：所述系统还包括依次连接的可编程控制器PLC、触摸屏、排烟调节阀和微差压传感器；
微差压传感器作为炉压测量装置，控制方法用PLC语言写入PLC程序，触摸屏显示所有监控画面以及对系统的操作，排烟调节阀作为执行机构，通过排烟调节阀的阀板的开度控制炉压的变化。
3.根据权利要求2所述的一种炉压控制系统，其特征在于：所述通过排烟调节阀的阀板的开度控制炉压的变化为：取炉压信号进入炉压控制系统，同时取燃气和空气流量控制信号进入炉压控制系统，在系统内进行加权运算，针对炉内升温、保温、降温三个不同阶段，有不同的控制策略，根据运算结果，对排烟调节阀发出命令，排烟调节阀动作，动作后再根据炉压信号利用反馈系统不断修正。
4.根据权利要求3所述的一种炉压控制系统，其特征在于：对所述微差压传感器信号做滤波处理，采用限幅平均滤波法，根据经验判断确定两次测量采样值的最大偏差值，超过这个最大偏差值无效，低于这个偏差值有效，有效数据在进入队列尾部，剔除队列首位的一个数据，然后对N个采样值进行算数平均运算，得到滤波结果。
5.根据权利要求4所述的一种炉压控制系统，其特征在于：当炉压信号的值在高于40Pa或低于-10Pa的范围内，PLC控制系统打开和关闭排烟调节阀，而不经过炉压控制器的复杂运算。
6.根据权利要求5所述的一种炉压控制系统，其特征在于：所述排烟调节阀的开度是14°～56°。
7.根据权利要求6所述的一种炉压控制系统，其特征在于：所述排烟调节阀的反馈的4-20ma开度信号进入PLC控制系统，控制系统根据反馈的开度信号来验证排烟调节阀是否真实执行炉压控制系统的给定信号，一旦反馈信号和控制信号在一定时间内存在偏差，系统发出排烟调节阀异常的报警信息，报警信息通过触摸屏显示出来；
PLC控制系统还采用排烟调节阀的极限位置行程开关信号，行程开关信号触发，在自动控制时作为异常信号，报警显示；
针对不同的工况，排烟调节阀有对应的执行程序，在炉子吹扫阶段，排烟调节阀全开，在点火阶段，排烟调节阀在预制开度，待点火成功炉子自动运行时，炉压控制系统开始自动运行。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114085988A (zh) * 2021-10-09 2022-02-25 辽宁忠旺机械设备制造有限公司 一种新型炉压控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4408569A (en) * 1981-11-18 1983-10-11 Phillips Petroleum Company Control of a furnace
CN103090683A (zh) * 2011-11-02 2013-05-08 上海宝信软件股份有限公司 脉冲炉的炉压控制方法
CN104178623A (zh) * 2014-09-04 2014-12-03 东北大学 一种热处理炉的炉膛压力控制系统和方法
CN109059570A (zh) * 2018-08-01 2018-12-21 湖北新冶钢特种钢管有限公司 用于使用混合煤气的加热炉的节能控制系统和方法
CN110067942A (zh) * 2019-03-07 2019-07-30 青岛科技大学 一种原油加热炉
CN209606833U (zh) * 2019-03-13 2019-11-08 石家庄登科自动化科技有限公司 一种加热炉plc控制系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4408569A (en) * 1981-11-18 1983-10-11 Phillips Petroleum Company Control of a furnace
CN103090683A (zh) * 2011-11-02 2013-05-08 上海宝信软件股份有限公司 脉冲炉的炉压控制方法
CN104178623A (zh) * 2014-09-04 2014-12-03 东北大学 一种热处理炉的炉膛压力控制系统和方法
CN109059570A (zh) * 2018-08-01 2018-12-21 湖北新冶钢特种钢管有限公司 用于使用混合煤气的加热炉的节能控制系统和方法
CN110067942A (zh) * 2019-03-07 2019-07-30 青岛科技大学 一种原油加热炉
CN209606833U (zh) * 2019-03-13 2019-11-08 石家庄登科自动化科技有限公司 一种加热炉plc控制系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114085988A (zh) * 2021-10-09 2022-02-25 辽宁忠旺机械设备制造有限公司 一种新型炉压控制方法

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