步進式加熱爐仿真系統(tǒng)設計

引言

　　熱軋加熱爐是整個熱軋生產(chǎn)中的一個重要生產(chǎn)工序[1]，加熱爐對板坯的加熱質(zhì)量直接影響到之后各道工序的生產(chǎn)質(zhì)量。隨著現(xiàn)代技術的發(fā)展，產(chǎn)品品種不斷增多，用戶對產(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)學模型一直是人們關心的重要研究課題，對其進行不斷的改進已成為提高熱軋產(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座步進式加熱爐，生產(chǎn)的原料為板坯，如圖1所示。

　　整個加熱爐區(qū)主要包括上料輥道、裝鋼機、4座步進式加熱爐、抽鋼機和出爐輥道。來料由上料輥道運送到加熱爐裝入側(cè)[2]，通過裝鋼機裝入加熱爐開始加熱，之后由步進梁移動板坯到加熱爐出口完成加熱過程，抽鋼機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)提供一個動態(tài)的仿真平臺。

2 仿真系統(tǒng)構成

　　2.1 開發(fā)與運行環(huán)境

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

　　2.2 結構與功能

　　仿真系統(tǒng)結構如圖2所示。

　　整個仿真系統(tǒng)由應用系統(tǒng)、模型系統(tǒng)、畫面系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、中間件系統(tǒng)五個部分組成。各個部分都封裝成獨立的模塊，每個模塊相互之間通過標準的中間件接口函數(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，相互之間不會影響，最大限度地提高了系統(tǒng)的魯棒性。