步進(jìn)式加熱爐仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

　　熱軋加熱爐是整個(gè)熱軋生產(chǎn)中的一個(gè)重要生產(chǎn)工序[1]，加熱爐對(duì)板坯的加熱質(zhì)量直接影響到之后各道工序的生產(chǎn)質(zhì)量。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品品種不斷增多，用戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求日益提高，因此，加熱爐過程控制系統(tǒng)的控制策略和數(shù)學(xué)模型一直是人們關(guān)心的重要研究課題，對(duì)其進(jìn)行不斷的改進(jìn)已成為提高熱軋產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的重要途徑之一。

　　1 熱軋加熱爐生產(chǎn)過程

　　加熱爐仿真系統(tǒng)基于4座步進(jìn)式加熱爐，生產(chǎn)的原料為板坯，如圖1所示。

　　整個(gè)加熱爐區(qū)主要包括上料輥道、裝鋼機(jī)、4座步進(jìn)式加熱爐、抽鋼機(jī)和出爐輥道。來料由上料輥道運(yùn)送到加熱爐裝入側(cè)[2]，通過裝鋼機(jī)裝入加熱爐開始加熱，之后由步進(jìn)梁移動(dòng)板坯到加熱爐出口完成加熱過程，抽鋼機(jī)抽出板坯放到出爐輥道上送往軋線。

　　加熱爐生產(chǎn)過程仿真系統(tǒng)就是要模擬加熱爐的生產(chǎn)過程，將加熱爐模型加載到仿真系統(tǒng)中，為模型的調(diào)試、研發(fā)提供一個(gè)動(dòng)態(tài)的仿真平臺(tái)。

2 仿真系統(tǒng)構(gòu)成

　　2.1 開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境

　　整個(gè)加熱爐生產(chǎn)過程仿真系統(tǒng)采用Microsoft Windows開發(fā)平臺(tái)，其中前臺(tái)人機(jī)交互界面采用Visual Basic開發(fā)，后臺(tái)采用Visual C++開發(fā)，中間件采用Plature99，此系統(tǒng)可以運(yùn)行在Windows 2000 Server，Windows NT與Windows XP平臺(tái)上，在開發(fā)過程中采用了面向?qū)ο蟮拈_發(fā)技術(shù)，代碼復(fù)用率高，核心部分代碼可以直接移植到工業(yè)應(yīng)用環(huán)境中。

　　2.2 結(jié)構(gòu)與功能

　　仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　整個(gè)仿真系統(tǒng)由應(yīng)用系統(tǒng)、模型系統(tǒng)、畫面系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、中間件系統(tǒng)五個(gè)部分組成。各個(gè)部分都封裝成獨(dú)立的模塊，每個(gè)模塊相互之間通過標(biāo)準(zhǔn)的中間件接口函數(shù)訪問，采用這種方式可以最大程度地隔離各功能模塊，使各模塊功能單一，接口清晰，相互之間不會(huì)影響，最大限度地提高了系統(tǒng)的魯棒性。