溫度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，如鋼鐵廠、化工廠、火電廠等鍋爐的溫度控制系統(tǒng)。工業(yè)加熱爐是具有隨機(jī)性、動(dòng)態(tài)時(shí)變性、非線性和分布式等復(fù)雜特性的控制對(duì)象，其任務(wù)就是按工藝要求將原料加熱到工藝要求的溫度水平，并且在保證產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量穩(wěn)定的前提下，盡量降低燃料消耗。對(duì)物料進(jìn)行加熱，溫度過高或過低都會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響。因而，利用加熱爐進(jìn)行加熱過程中，對(duì)溫度控制的要求較為嚴(yán)格。隨著生產(chǎn)過程的大型化、連續(xù)化和對(duì)加熱爐產(chǎn)量、質(zhì)量和能耗的優(yōu)化要求不斷提高，采用計(jì)算機(jī)控制的加熱爐生產(chǎn)已成為發(fā)展方向和基本趨勢。
從發(fā)展順序和控制水平兩方面總結(jié)，連續(xù)加熱爐溫度控制結(jié)構(gòu)可劃分為以下三個(gè)層次：以提高燃料利用率為目標(biāo)實(shí)現(xiàn)燃燒過程自動(dòng)控制，即以爐溫為控制對(duì)象的燃燒控制系統(tǒng)；以優(yōu)化加熱過程本身為目的，實(shí)現(xiàn)加熱爐爐溫或燃燒消耗量的過程自動(dòng)控制，即以物料出口溫度為控制參數(shù)的優(yōu)化數(shù)?？刂葡到y(tǒng)；在前后工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的基礎(chǔ)上，以協(xié)調(diào)優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)過程為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)加熱段的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制管理，即以系統(tǒng)最優(yōu)為控制目標(biāo)的監(jiān)視控制系統(tǒng)。
本文主要研究內(nèi)容為以爐溫為控制對(duì)象的燃燒控制系統(tǒng)。使用PLC作為控制器，以PID算法為基礎(chǔ)，采用串級(jí)控制方法，并在MATLAB的SIMULINK環(huán)境下進(jìn)行參數(shù)整定與仿真。