摘 要
加热炉是轧钢生产线上的最重要的设备之一，其控制目标是满足开轧所要求
的钢坯温度分布，实现钢坯表面最小氧化烧损，达到最少能耗的经济指标目的。
因此，提高加热炉的热效率、降低能耗，对减少冶金工业能耗有积极的意义。
加热炉计算机控制系统主要包括基础自动化控制系统（LEVLEL1）和过程自
动化控制系统（LEVEL2），其中 LEVEL1 控制系统包括燃烧控制系统和顺序控
制系统，LEVEL2 系统由板坯物料跟踪模型、板坯温度预报模型和通讯三部分构
成。
燃烧控制系统主要包括空煤气的双交叉限幅比例控制、炉膛压力控制、热风
自动放散控制、热风压力控制和煤气自动切断保护控制，我们通过研究开发了
“炉温模糊自动控制器”，从而实现了炉温的快速响应。
顺控系统主要包括装钢机的控制、步进梁控制、出钢机控制以及液压系统的
控制。
物料跟踪系统主要是坯料的入炉侧辊道跟踪，炉内跟踪，以及出炉辊道的跟
踪。
钢坯温度预报模型主要包括装炉温度计算模型，炉内温度周期计算模型和出
炉温度计算模型，本文主要提出了基于分段 BP 神经网络的钢坯温度预报模型，并
进行了离线仿真。
其中通讯主要由 LEVLE2 系统与 LEVEL1 系统之间的温度数据采集、装出钢
机设定、步进梁设定、坯料的辊道跟踪；与轧线计算机的通讯和与 MES 系统的通
讯等组成，本文详细研究了 TCP/IP SOCKET 的通讯编程方法。
最后，以板坯生产过程为研究对象，开发了基于 SIEMENS S7-400PLC 和
WINCC 软件的基础自动化系统。在此基础上，结合板坯的物料跟踪模型、钢坯温
度预测模型和通讯，实现对各种钢种和厚度板坯的加热质量控制，预测板坯三层
温度并传送给轧机，实现加热炉的全自动生产控制。
关键词：加热炉；计算机控制系统；温度控制；模型
