環(huán)形無(wú)縫鋼管加熱爐操作和控制的自動(dòng)化系統(tǒng)由哪些基本組成？

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環(huán)形無(wú)縫鋼管加熱爐操作和控制的自動(dòng)化系統(tǒng)由哪些基本組成？

  環(huán)形無(wú)縫鋼管加熱爐操作和控制的自動(dòng)化系統(tǒng)由哪些基本組成？爐子熱工自動(dòng)控制一般為單回路智能調(diào)節(jié)器、信號(hào)處理器、彩色CRT、操作鍵盤、軟盤、硬盤、打印機(jī)、儀表測(cè)量系統(tǒng)和各種閥件等構(gòu)成的基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)有聯(lián)絡(luò)接口，能夠發(fā)出和接收指令參數(shù)與其他智能裝置或計(jì)算機(jī)連接。主要的調(diào)節(jié)、運(yùn)算和控制功能由單回路智能調(diào)節(jié)器完成。信號(hào)的轉(zhuǎn)換、傳遞和線性化處理由信號(hào)處理器完成。還可以通過(guò)操作鍵盤進(jìn)行回爐參數(shù)的設(shè)定或修改，完成各種組態(tài)。系統(tǒng)可通過(guò)彩色CRT屏幕顯示多種不同的畫面，如流程圖畫面、控制回路畫面、趨勢(shì)畫面、組顯示畫面和報(bào)警畫面，并通過(guò)與系統(tǒng)配套的打印機(jī)打印各種報(bào)表。為滿足生產(chǎn)要求，對(duì)主要的工藝參數(shù)除在彩色CRT屏幕顯示外，還配有必要的模擬記錄和指示儀表。測(cè)控的主要項(xiàng)目有：爐膛各段爐溫自動(dòng)控制；各段助燃空氣與燃料流量比例控制；爐膛壓力控制；熱風(fēng)溫度控制和空氣預(yù)熱器保護(hù)；助燃空氣壓力控制；煙氣稀釋用空氣流量控制；液體燃料的黏度測(cè)量；出爐管坯表面溫度測(cè)量；出爐煙氣含氧量分析和記錄；各控制項(xiàng)目的參數(shù)記錄；空氣預(yù)熱器前后煙氣溫度記錄；助燃空氣總管流量記錄；燃料總管流量記錄等。

  環(huán)形無(wú)縫鋼管加熱爐過(guò)程自動(dòng)化由無(wú)縫鋼管加熱爐過(guò)程控制計(jì)算機(jī)完成。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件包括：計(jì)算機(jī)、磁盤機(jī)、磁帶機(jī)、終端和打印機(jī)等。軟件包括標(biāo)準(zhǔn)軟件和應(yīng)用軟件（實(shí)用軟件、仿真軟件、數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)調(diào)整軟件等）。計(jì)算機(jī)設(shè)置在車間的計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)，在無(wú)縫鋼管加熱爐操作臺(tái)內(nèi)設(shè)有終端和打印機(jī)。無(wú)縫鋼管加熱爐控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本功能有：

  （1）數(shù)據(jù)交換。1）與生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)，生產(chǎn)管理部門把生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)傳送給無(wú)縫鋼管加熱爐控制機(jī)，無(wú)縫鋼管加熱爐控制機(jī)把生產(chǎn)進(jìn)程、管坯跟蹤數(shù)據(jù)、維修操作數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)傳送給生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)；2）與管坯庫(kù)計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)，從管坯庫(kù)計(jì)算機(jī)獲得入爐管坯數(shù)據(jù)及入爐節(jié)奏；3）與熱軋管區(qū)計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)，從熱軋管區(qū)計(jì)算機(jī)接收管坯出爐節(jié)奏，將出爐管坯數(shù)據(jù)傳送至熱軋管區(qū)計(jì)算機(jī)；4）與爐子操作員交換數(shù)據(jù)，操作員可通過(guò)鍵盤將操作數(shù)據(jù)（如預(yù)先計(jì)劃好的停爐時(shí)間）、檢測(cè)數(shù)據(jù)、燃料分析數(shù)據(jù)、由計(jì)算機(jī)根據(jù)入爐管坯數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的管坯溫度數(shù)據(jù)等送入系統(tǒng)；5）與爐子基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，周期性地掃描采集系統(tǒng)所需要的模擬量平均值和數(shù)字量信號(hào)。

  （2）爐內(nèi)管坯跟蹤。對(duì)爐內(nèi)管坯進(jìn)行跟蹤，以便把所需數(shù)據(jù)提供給數(shù)學(xué)模型軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)模型計(jì)算。

  （3）控制爐內(nèi)管坯移動(dòng)速度。根據(jù)軋機(jī)和管坯加熱的需要，控制管坯在無(wú)縫鋼管加熱爐內(nèi)的移動(dòng)速度。

  （4）數(shù)學(xué)模型計(jì)算。考慮爐內(nèi)與管坯之間的熱交換，按熱傳導(dǎo)原理計(jì)算出管坯在爐內(nèi)各位置的溫度橫斷面上的溫度分布。在數(shù)學(xué)模型中，還考慮了氧化等因素（管坯氧化和鐵皮厚度）。

  （5）加熱制度的邏輯控制。把按燃料消耗最少建立起的最佳化加熱曲線與計(jì)算出的管坯含熱量對(duì)比，從而決定出各個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)段的燃料流量設(shè)定值以期達(dá)到最佳流量設(shè)定。

  （6）環(huán)形無(wú)縫鋼管加熱爐與空氣預(yù)熱器熱平衡關(guān)系計(jì)算。計(jì)算結(jié)果用于儀表控制及報(bào)告和周期打印，為研究提高爐子熱效率提供原始數(shù)據(jù)。

  （7）爐子的停爐和升溫控制。根據(jù)操作員的指令、實(shí)現(xiàn)最佳熱條件的停爐或升溫過(guò)程。

  （8）報(bào)警管理和事故記錄。對(duì)熱工參數(shù)的非正常狀況如：各項(xiàng)溫度超高、煙氣含氧量過(guò)高、燃料和各項(xiàng)流體低壓或供應(yīng)中斷以及供電故障等提供聲光報(bào)警，報(bào)警信號(hào)被儲(chǔ)存在文件中，報(bào)警信息顯示在終端上，并在系統(tǒng)打印機(jī)上打印出來(lái)。

  （9）提供操作報(bào)表、診斷報(bào)表、數(shù)據(jù)報(bào)表，并報(bào)生產(chǎn)調(diào)度部門。