一种加热炉加热段炉膛温度检测值计算方法
【专利摘要】本发明公开了一种加热炉加热段炉膛温度检测值计算方法，该方法包括：(1)根据各温度测点的检测状态初始化各温度测点的有效系数；(2)根据各温度测点的温度检测值偏离其算术平均值的程度修正各温度测点的有效系数；(3)根据各温度测点的算术平均值和温度检测值计算各温度测点的加权系数；(4)根据计算的有效系数、加权系数，以及各温度测点的检测值确定或计算炉膛温度检测值。本发明实现过程简单，不增加现有控制系统的硬件设备；不受温度测点数量和类型的限制，通用性强；最终计算出的炉膛温度更加接近于真实值，有利于提高炉膛温度控制的精度，改善产品质量。
【专利说明】一种加热炉加热段炉膛温度检测值计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轧钢自动化【技术领域】，尤其涉及一种加热炉加热段炉膛温度检测值计算方法。
【背景技术】
[0002]在冶金行业的轧钢工艺中，通常通过在加热炉的加热段中将一定压力和流量的燃气和助燃空气输送到烧嘴中混合燃烧，产生热量以辐射加热的方式将在加热段炉膛中走行的带钢或放置的钢卷加热到设定的工艺温度，以满足钢材热处理的要求。加热炉的加热段通常被分为若干个逻辑加热区，每个逻辑加热区都配备一定数量的燃气调节阀、变频助燃风机、助燃空气调节阀、烧嘴、温度/压力/流量检测装置等。加热段各逻辑加热区的炉膛温度检测值作为其中最重要的检测与反馈变量，被用于控制燃气和助燃空气的流量、烧嘴点燃的数量、烧嘴点燃时长占空比等，以保证助燃空气和燃气的过氧燃烧，以及对带钢或钢卷进行热处理时所需要炉膛工作温度。
[0003]为了保证炉膛温度检测的可靠性，现有的加热炉加热段各逻辑加热区炉膛温度检测值多采用“多点检测，算术平均”的处理方法，即在每个逻辑加热区炉膛内布置多个温度检测点(在每个温度检测点设置一支热电偶或热电阻)，然后以计算出的各个温度测点的温度算术平均值作为整个炉膛温度的检测值，进而作为各控制回路的反馈变量。这种简单的处理计算方法所得出的炉膛温度检测值无法准确反映各逻辑加热区炉膛温度的真实情况，进而影响到助燃空气和燃气混合过氧燃烧的效果和炉膛温度控制的精度，并最终影响到带钢或钢卷的热处理产品质量。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种加热炉加热段炉膛温度检测值计算方法，更真实地反映加热炉加热段炉膛温度的实际情况，为燃烧控制提供准确的反馈变量。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种加热炉加热段炉膛温度检测值计算方法，包括以下步骤:
(1)获取炉膛中各温度测点的检测状态和检测值，所述各温度测点的检测状态用于初始化确定各温度测点的有效系数；所述检测状态包括断线状态、超量程状态、欠量程状态和正常状态；所述有效系数的取值为0.0或1.0 ;
(2)根据各温度测点的温度检测值偏离温度测点的算术平均值的程度修正各温度测点的有效系数；
(3)根据各温度测点的算术平均值和温度检测值计算各温度测点的加权系数；
(4)根据各温度测点的有效系数、加权系数，以及各温度测点的检测值计算炉膛温度检测值；
(5)重复步骤(I)至(4)进行炉膛温度检测值的实时更新。
[0006]按上述方案，所述步骤2)中的有效系数修正方法具体为:
(2.1)若有效系数为1.0的温度测点总数大于2，由步骤⑴所初始化确定的各测点有效系数和温度检测值计算所有温度测点的算术平均值；
(2.2)计算每个测点温度检测值与上述算术平均值的偏差；
(2.3)求各温度偏差值中的最大值；若最大温度偏差值大于允许的最大偏差阈值,将该最大温度偏差值所对应温度测点的有效系数修正为0.0，所述最大偏差阈值为一预设定值；
按上述方案，所述步骤2)中的有效系数修正方法还包括步骤:
(2.4)若有效系数为1.0的温度测点总数大于2，重复步骤(2.1)至(2.3)再次修正有效系数一次。
[0007]按上述方案，步骤(3)中加权系数的计算方法具体为:
(3.1)根据步骤(2)修正后的各温度测点有效系数和温度检测值计算所有温度测点的算术平均值；
(3.2)根据步骤(3.1)中的算术平均值、各温度测点温度检测值、偏差阈值参数计算各测点的计算加权系数；
(3.3)对各温度测点计算加权系数限幅在允许的最大加权系数和最小加权系数之间，得到最终的温度加权系数。
[0008]按上述方案，所述各温度测点的加权系数采用以下公式计算:
【权利要求】
1.一种加热炉加热段炉膛温度检测值计算方法，包括以下步骤: (1)获取炉膛中各温度测点的检测状态和温度检测值，所述各温度测点的检测状态用于初始化确定各温度测点的有效系数；所述检测状态包括断线状态、超量程状态、欠量程状态和正常状态；所述有效系数的取值为0.0或1.0 ; (2)根据各温度测点的温度检测值偏离温度测点的算术平均值的程度修正各温度测点的有效系数； (3)根据各温度测点的算术平均值和温度检测值计算各温度测点的加权系数； (4)根据各温度测点的有效系数、加权系数，以及各温度测点的检测值确定或计算炉膛温度检测值； (5)重复步骤(I)至(4)进行炉膛温度检测值的实时更新。
2.根据权利要求1所述的炉膛温度检测值计算方法，其特征在于所述步骤2)中的有效系数修正方法具体为: (2.1)若有效系数为1.0的温度测点总数大于2，由步骤⑴所初始化确定的各测点有效系数和温度检测值计算所有温度测点的算术平均值； (2.2)计算每个测点温度检测值与上述算术平均值的偏差； (2.3)求各温度偏差值中的最大值；若最大温度偏差值大于允许的最大偏差阈值,将该最大温度偏差值所对应温度测点的有效系数修正为0.0，所述最大偏差阈值为一预设定值。
3.根据权利要求2所述的炉膛温度检测值计算方法，其特征在于所述步骤2)中的有效系数修正方法还包括步骤: (2.4)若有效系数为1.0的温度测点总数大于2，重复步骤(2.1)至(2.3)再次修正有效系数一次。
4.根据权利要求1至3所述的炉膛温度检测值计算方法，其特征在于，步骤(3)中加权系数的计算方法具体为: (3.1)根据步骤(2)修正后的各温度测点有效系数和温度检测值计算所有温度测点的算术平均值； (3.2)根据步骤(3.1)中的算术平均值、各温度测点温度检测值、偏差阈值参数计算各测点的计算加权系数； (3.3)对各温度测点计算加权系数限幅在允许的最大加权系数和最小加权系数之间，得到最终的温度加权系数。
5.根据权利要求4所述的炉膛温度检测值计算方法，其特征在于，所述各温度测点的计算加权系数1^7,.采用以下公式计算:
,ABSiTrT^ ,)-TD_H_ w = 1.0-----二~ ?ι=?..Λ'β —'TD _Η? -TD—H' 其中(9表示取一个数的绝对值函数为最大偏差阈值；设_#为偏差阈值'Ti为各温度测点的温度检测值；Tavg 2为步骤(3.1)计算获得的算术平均值;#为温度测点的总数。
6.根据权利要求1所述的炉膛温度检测值计算方法，其特征在于，所述步骤4)当各温度测点的有效系数之和大于或等于2.0时，根据各温度测点的有效系数、加权系数，以及各温度测点的检测值计算炉膛温度检测值采用以下公式:
其中，#为温度测点的总数，Vj.为各温度测点的有效系数?馬为各温度测点的加权系数，Ti为各温度测点的温度检测值。
7.根据权利要求1所述的炉膛温度检测值计算方法，其特征在于，所述步骤4)中，当各温度测点的有效系数之和为0.0，则炉膛温度检测值被直接确定为o°c，且发出“所有温度测点均故障”的报警；当各温度测点的有效系数之和等于1.0，则炉膛温度检测值被直接确定为该有效系数为1.0的温度测点对应的检测值。
【文档编号】G05D23/30GK104133506SQ201410335142
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】周登科 申请人:中冶南方工程技术有限公司