↑目的及意义↑↑ ↑

↑自７０年代世界范围内的能源危机以来，开发新能源和节约燃料引起了世界各国的普遍重视。随着计算机技术的迅猛发展，实现和提高工业过程的自动化程度和计算机控制水平有着极其重要的现实意义与广阔的应用前景。↑↑ ↑

↑钢铁工业是工业领域的基础产业，轧钢生产是钢铁工业生产过程中一个重要环节。轧钢生产中燃料消耗主要以加热炉为最多。我国有千余座轧钢加热炉，占整个钢铁工业能耗的百分之十左右。随着加热炉生产工艺的不断完善和自动控制水平的不断提高，深入研究轧钢加热炉热过程数学模型及应用计算机技术实现优化加热控制，不论从轧钢生产过程节能降耗、提高产品质量和产量方面看，还是从轧钢加热炉在钢铁工业生产中的地位看，都有着十分重要的现实意义。↑↑ ↑

↑技术进展↑↑ ↑

↑加热炉在轧钢生产中占有十分重要的地位，它的任务是按轧机的轧制节奏将钢坯加热到工艺要求的温度水平，并且在保证优质、高产的前提下，尽可能地降低燃料消耗、减少氧化烧损。随着轧钢生产的大型化、连续化和高产量、高质量、多品种、节约能源等的要求，采用计算机控制技术是实现加热炉控制的发展方向和必然趋势。↑↑ ↑

↑在６０年代以前，一些装备齐全的大型工业炉窑除了配置炉温、炉压、燃料和空气流量等监测仪表外，还设置有炉温、炉压、燃料量、空气量等重要控制参量的ＰＩＤ调节器，以经典控制理论为依据，实现单个参量的自动调节，也可以进行人工远距离控制。↑↑ ↑

↑随着冶金生产技术和工艺设备的不断发展，以及微型电子计算机和可编程控制器的出现，工业炉窑的计算机控制也获得了日益广泛的应用，借助于现代控制理论的指导，向着过程和系统优化控制的方向迅速发展。从发展顺序和控制水平两个方面进行归纳总结，加热炉的计算机控制大体上可以划分为如下三个层次：↑↑ ↑

↑↑(↑↑↑１↑↑↑)↑↑↑以提高燃料利用率、维持合理空燃比为目的，实现燃烧过程的基础自动化控制，即以炉温为控制对象的ＤＤＣ级控制；↑↑ ↑

↑↑(↑↑↑２↑↑↑)↑↑↑以优化钢坯加热过程本身为目标，实现炉温或者燃耗量的过程自动控制，即以钢温为控制对象的ＳＰＣ级控制；↑↑ ↑

↑↑(↑↑↑３↑↑↑)↑↑↑在前后工序实现自动化的基础上，以协调优化整个生产系统为目标，实现加热工段的计算机自动化调度管理，即以全系统最优为控制对象的ＳＣＣ级控制。↑↑ ↑

↑当然，在每个层次中存在着各种不同水平的工程实践，而且在以某一层次为主的控制系统中，也会具有另一层次的某些功能，因此层次划分并不是十分严格的，只是控制水平的相对反映。↑↑ ↑

↑国际上，在７０年代以前，关于加热炉自动控制的研究工作主要集中在燃烧控制上。７０年代后，燃烧控制已趋于成熟，研究重点转移到以追求加热炉某种性能指标的优化控制方面，这时加热炉数学模型被广泛地应用到计算机控制上。欧美、日本、前苏联等国相继开发了钢坯位置跟踪、钢坯温度跟踪、装出炉自动化控制、终轧温度控制等加热炉优化加热控制系统。近年来，一些带有整个生产线物料跟踪的高度自动化的加热炉自动控制系统的研究和实践也已逐渐深入和提高，标志着加热炉控制已经进入自动控制的第三个层次水平。↑↑ ↑

↑在国内，８０年代初期才开始对加热炉生产过程进行计算机控制技术的研究，虽然起步较晚，但目前在控制理论和关键技术方面的开发和应用与先进国家相比差距不是很大。我国轧钢企业配置计算机控制的加热炉逐渐增多，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，所到得的效果也不尽相同。但多数处于燃烧控制水平，实现数学模型的优化控制还不多，能够划归到第三层次的仅有武钢和宝钢热轧厂这样的先进企业，可是其功能尚不够完备，要达到系统优化的控制目标还需不断改进和完善。↑↑ ↑

↑发展趋势↑↑ ↑

↑国内的加热炉控制技术在理论上已达到先进国家的水平，但在工程应用上和发达国家相比还存在较大的差距。根据我国的实际情况，今后应重点在以下几方面进一步开展研究工作。↑↑