目录
摘要 .................................................................................................................................................. 2
第一章、控制目标及任务............................................................................................................... 3
第二章、加热炉温度控制方案....................................................................................................... 4
2.1单闭环控制系统................................................................................................................ 4
2.2 串级比值控制系统........................................................................................................... 4
2.3、性能分析：..................................................................................................................... 6
第三章、 器件选择： .................................................................................................................... 7
3.1温度变送器：.................................................................................................................... 7
3.2温度控制器：.................................................................................................................... 8
3.4空气流量变送器：............................................................................................................ 8
3.5 空气流量控制器............................................................................................................. 9
3.6燃料流量变送器.............................................................................................................. 11
3.7 燃料流量控制器........................................................................................................... 11
第四章、参数设定 ........................................................................................................................ 13
4.2、加热制度：................................................................................................................... 13
4.3 修正空燃比..................................................................................................................... 13
4.4 附属回路调节及参数修正............................................................................................. 13
4.5 PID控制方案 ................................................................................................................. 13
4.6 PID参数的设定 ............................................................................................................. 15
第五章、课程设计感想................................................................................................................. 17
第六章、文献出处 ........................................................................................................................ 18
摘要
在钢铁企业中，为了将钢坯加热到轧制所规定的工艺要求，必然地要求对加
热炉内的温度进行有效的控制，使之保持在某一特定的范围内。而温度的维持又要求燃料在炉内稳定地燃烧。加热炉燃烧过程是受随机因素干扰的，具有大惯性、纯滞后的非线性过程。
本设计针对加热炉燃烧控制系统，主要介绍的控制方案有单回路控制系统、
串级比值控制系统并对每一种控制方案进行了理论分析, 对设计的具体某些器件进行了选型以及参数设定，使生产朝着最优的方向进行。
图1.1锅炉主要流程图
第一章、控制目标及任务
加热炉是轧钢生产过程中的重要热工设备, 其作用是将钢坯加热到轧制工
艺所需要的温度。出炉钢坯的温度及其分布的均匀程度是衡量钢坯加热质量的依据, 也是加热炉自动控制的主要目标。只有合理地控制出炉钢坯温度才能在保证轧制质量的同时降低燃料消耗。在一定的炉温控制下, 空气/燃料比的优化设定对提高加热炉的加热质量和降低燃料消耗起着至关重要的作用。合理的空气/燃料比不但可以提高燃料的燃烧效率, 减少排烟热损失, 而且还可以合理控制炉内的氧含量, 减少钢坯的氧化烧损, 提高钢坯的成材率。宝钢公司于1999年10月对温度进行了测试, 钢坯的最大温度为1200℃, 而锅炉的温度范围在1100～1300℃之间，其中被控量是温度，控制变量是燃料的流量和空气的流量，通过改变燃料流量和空气流量以改变锅炉的温度。[1]
串级控制系统是由结构上的特征而得名，它是由主、副两个控制器串接工作
的。主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量定值的控制，在这个设计中，主控制器是温度控制，副控制器是燃料控制或者是空气控制器，这要根据提降时的先后顺序而定。一般来说，主控制器的给定值是由工艺规定的，它是一个定值，在该系统中主要参数温度是一个定值，工业上要求加热炉预热段温度为750℃～1100℃，加热时间15～30分钟加热段的温度为1250～1300℃，连铸冷钢坯料、模铸冷坯料的总加热时间为90～120分钟，因此，主环是一个定制控制系统。而副控制器的给定值是由主控制器的输出提供的，他随主控制器输出的变化而变化，因此副回路是一个随动系统。
一般情况下，加热炉燃烧控制都采用基本串级比值控制方案。
第二章、加热炉温度控制方案
2.1单闭环控制系统
加热炉单回路温度控制系统框图如下：
图1.1 单回路控制系统方框图
采用此系统，在平衡状态下如果炉温突然上升，那么温度控制器和燃料控制
器将调解燃料阀和空气阀，使其关小，将温度降回给定值；同样如果炉温突然下降，温度控制器和燃料控制器又会调节煤燃料阀和空气阀，使其开大，将温度回升至给定值。这个控制方案只是针对煤气和空气的压力稳定的情况，当煤气压力变大时在阀门开度不变的情况下会导致煤气流量的增大，从而导致总热值的上升，影响炉温。而由于炉温控制的大惯性，要过很长的时间，炉温检测装置才会有反应。
2.2 串级比值控制系统
为了保证燃料与空气有一定的配比关系，最常用的方案之一是串级比值燃烧
控制系统，其原理是空气流量和煤气流量的设定值成简单的比值关系。
图2.1 串级比值控制系统
图2.2串级比值控制系统
其中F1C 和F1T 是空气流量控制器和变送器；F2C 和F2T 是燃料流量控制器
和变送器；K 为空燃比。
当炉膛温度变化时，温度控制器将实际值输送给燃料控制器；燃料控制器通
过改变燃料阀开度的大小改变燃料的流量，最终的数值由燃料测量变送器和相关装置增加一定比例之后作为给定值输入到流量控制的单回路系统中，从而实现空气流量的控制。
串级比值控制系统的工作过程是，首先用热电偶从炉膛内检测实时温度，通
过温度变送器送到温度控制器，然后其输出作为燃料控制器的设定值。通过设定值和燃料流量变送器输出的信号比较，来控制阀门的开度以改变燃料的流量。[2]而空气流量控制器的设定值是燃料流量变送器输出乘以空燃比K ，因此空气流量控制器的设定值随炉温变化而改变，同燃料控制回路，空气流量也相应改变，最终使炉膛温度稳定在一个合适的温度。
本系统的优点是能快速克服进入副回路的干扰，使系统的抗干扰能力增强，
控制质量提高；改善控制过程的动态特性，提高系统的工作效率；对负荷和操作条件的变化适应性强。
2.3、性能分析：
串级回路系统增加了副回路，使其性能得到改善，表现在以下几个方面：
1、能迅速克服进入副回路扰动的影响
定性分析：当扰动进入副回路，首先，副被控回路变量检测到扰动的影响，
并通过副回路的定值使副控变量回复到设定值，从而使扰动对主控被控变量的影响减少。即副环恢复对扰动进行粗调。因此，串级控制能迅速客服进入副回路扰动的影响。
2、串级控制系统可以串级控主控和副控等多种控制方式，主控方式是切除
副回路，以主控变量作为被控变量的单回路控制；副控方式是切除主回路，以付被控变量作为被控变量的单回路控制。因此，在串级控制系统运行过程中，如果某些部件发生障碍。可灵活地进行切换；减少对生产过程的影响。
第三章、 器件选择：
3.1温度变送器：
图3.1 温度变送器
生产商：上海科迪仪表有限公司的
名 称：KDWD 热电偶温度变送器
说 明：本产品与单元仪表及DCS ，PLC 等系统配套使用，输入单回路或双路热电偶、热电阻信号，并经运算、线性化、干扰抑制等处理后，变送输出隔离的单路或双路的线性的电流或电压信号，并提高输入、输出、电源之间的电气隔离性能。可广泛应用于油田、石化、制造、电力、冶金等行业的自控工程当中。
技术指标：
输入 信号类型：
热 电 偶：K 、E 、S 、B 、J 、R 、N 、T
热 电 阻：Pt100、Cu100 Cu50 BA1 BA2
系统传输冷却度：±02%*FS
测量热电阻时允许的线电阻：
冷端温度补偿准确度：+（-）1℃（预热时间10分钟）
测量热电偶时允许外界的负载阻抗：4~20mA输出时0~550欧姆；0~10mA输出时0~1.1千欧
绝缘强度：不小于2000V .dc ，不小于1500V .ac
绝缘阻抗：不小于100兆偶（1分钟）
工作中允许大气压力 ：80-106kPa
工作中允许相对湿度 ：10-90%RH（40℃时）
供 电 源 ：交流：AC 95~265V
交流：DC 16~28V
3.2温度控制器：
名 称：西门子 FM 455 S（带有数字输出的步进控制器和脉冲控制器）
生 产 商：西门子
控制结构：固定设置点控制、顺序控制、组件控制、串级控制、比率控制、混合控制、分程控制
可识别的操作模式：自动、手动、安全模式、跟进模式、操纵值ＤＤＣ＼顺序/ＳＰＣ控制器、备份模式
通 道 式：FM 4456有16个控制器，分别位于16个通道中。每个控制器均独立运行。
参 比 端：为了操作热电偶，FM 具有附加的模拟输入，由于连接到采用4导体技术的Pt100. 此输入用于测量参比端温度，因此可用作热电偶温度补偿
3.3、选型理由
炉膛温度热电偶是系统的主要监测元件，考虑测温的准确可靠和灵敏度，而
且预热温度段为750-1100℃，均热段的温度为1150-1250℃，所以采用镍铬热电偶（K 型），这是一种实用面积为广泛的金属热电偶，热电丝的直径一般为
1.2-2.5mm ，它的测温范围为-270-1372℃，由于钢坯在加热炉设备上干燥，加热炉三段温度范围都在其测温范围之内，所以实用K 型热电偶。它的热电极材料具有很好的高温抗氧化性，可以满足加热炉的温度要求，并且可在氧化性或中性介质中长时间敌测量900摄氏度以下的温度。K 行热电偶具有复现性好，产生的热电势大，而且线性好，价格便宜等优点，虽然测量精度偏低，但完全满足一般工业测量需求。[3]
3.4空气流量变送器：
PTG708采用不锈钢整体构件，进口扩散硅压力芯片，将固态集成工艺与隔
离膜片技术相结合，扩散硅芯片被封装在充油腔体内，并通过不锈钢膜片和外壳将其与测量介质隔离开来。采用温度补偿工艺，将温度补偿电阻环路制作在混合
陶瓷基片上，提供范围宽达0—70℃的温度补偿，在温度补偿范围内测量误差小于0.075%。高灵敏性，信号输出的稳定性和重复性使之不受振动和冲击等动态压力负载的影响，具有卓越的机械稳定性适用于测量微弱压力的场合，如风机压力、通风设备、蒸气压力等
主要技术参数：
被测介质： 气体、液体及蒸气
压力类型： 表压
量 程： 0～5KPa ～10KPa ～100KPa ～1MPa ～10MPa
输 出：通用：4～20mA （二线制）、0～5VDC 、0～10VDC 、0.5～4.5VDC （三线） 特 殊：0～20mA 、1～5VDC 、0～2VDC 、电压比例输出、RS485数字信号
综合精度： ±0.25%FS、±0.5%FS
供 电： 24V DC（12～36VDC ）
绝缘电阻： ≥1000 MΩ/100VDC
负载电阻: 电流输出型：最大800Ω；电压输出型：大于50K Ω
介质温度： -20～85℃、-20～150℃、-20～200℃、-20～300℃（可选）
环境温度：-20～85℃
相对湿度： 0～95% RH
密封等级 ：IP65/IP68
过载能力： 150%FS
响应时间：≤3mS
稳 定 性：≤±0.15%FS/年
振动影响：≤±0.15%FS/年（机械振动频率20Hz ～1000Hz ）
电气连接： 不锈钢防水密封端子、四芯航空接插件、赫丝曼接头等
压力连接：M20×1.5，其它螺纹可依据客户要求设计
3.5 空气流量控制器
名 称：DY 横河涡街流量计
高 精 度：读数的 ± 0.75% ( 液体)
读数的 ± 1% ( 气体, 蒸汽 )
温度范围大 ：高温型: 可高达450 °C
低 温 型: 最低可达 -200 °C
参数设定简单： 使用频繁的参数组合放在一个模块中，从而减少了参数设定时间。 显示清晰、简明 能同时显示流量，累积流量和自诊断信息。
模拟/脉冲双重输出 ：同时输出流量信号和脉冲信号
报 警 输 出： 如有报警发生，就会有一个报警信号输出。
状态输出（流量开关功能）： 发生报警时，由触点输出报警信号。此外，当流量低于设定值时，可由触点输出信号。
隔爆结构： JIS /FM/ATEX/CSA/SAA
基本性能指标：
被 测 流 体：液体，气体，蒸汽（避免多相流和粘附性)
测量流量范围：见一般规格书
精 度：读数的 ± 0.75% (液体) 、读数的 ± 1% (气体，蒸汽)
重 复 性：读数的 ± 0.2%
标 定：流量计在出厂前经过水标定
正常工作条件： 流体温度范围： - 40 ～260 °C （一般型） 、 -200 ～100 °C （低温型，选用）、- 40～450 °C （高温型，选用）
工况压力范围：- 0.1Mpa (- 1kg/cm2) ~ 法兰额定值
环境温度范围：- 40～85 °C （分离型传感器，分离型转换器） -40～85 °C （一体型） - 30 ～ 80 °C （一体型带表头）
环 境 湿 度： 5～100%RH （在40 °C 时）（无凝露）
电 源 电 压：10.5～42V DC （见电源电压与负载电阻之关系图）
电 气 性 能: 由于脉冲输出，报警输出和状态输出是使用共同端子的，所以不 能同时使用这些功能。
输 出 信 号：双重输出（可同时获得模拟和晶体管触点输出信号）。这种情况下，参见“安装须知”项的电源和脉冲输出接线。
模 拟 输 出：4～20mA DC ，2线制
晶体管触点输出：集电极开路，3线制 用参数设定来选择脉冲、报警或状态输出。
触点额定值：30V DC，120mA DC
低 电 平：0～2V DC
3.6燃料流量变送器
产品名称：智能旋进旋涡气体流量计
产品型号：STLUX
STLUX 系列智能 旋进旋涡气体流量计 采用最新微处理技术, 具有功能强、流量范围宽、操作维修简单, 安装使用方便等优点, 主要技术指标达到国外同类产品先进水平。广泛应用于石油、化工、电力、冶金煤炭等行业各种气体计量。 STLUX 系列智能旋进旋涡气体流量计 主要特点:
1、内置式压力、温度、流量传感器，安全性能高, 结构紧凑，外形美观。
2、就地显示温度、压力、瞬时流量和累积流量。
3、采用新型信号处理放大器和独特的滤波技术，有效地剔除了压力波动和管道振动所产生的干扰信号，大大提高了流量计的抗干扰能力，使小流量具有出色的稳定性。
4、 特有时间显示及实时数据存储之功能，无论什么情况，都能保证内部数据不会丢失, 可永久性保存。
5、整机功耗极低, 能凭内电池长期供电运行, 是理想的无需外电源就地显示仪表
6、防盗功能可靠，具有密码保护, 防止参数改动。
7、表头可180度随意旋转，安装方便。
3.7 燃料流量控制器
GFM 系列气体质量流量计
精 度：满量程时+\-1.5%包括线性以上59-77华氏度
重复性：满量程的+\-0.5%
反应时间：实际流量的+\-2%以内是两秒
输 出：线性0-5DC 和4—20mA
工作电压：32-122华氏度
电 源：+\-12VDC
3.8 选型理由：
涡轮式流量计是按流体震荡原理，应用强迫震荡的漩涡旋进原理进行进行流量检验的。这种检测方法的特点是管道内无可动部件，使用寿命长，压力损失小，测量精度高（约为+/-5%～1%），量程比可达100：1，在一定雷诺数范围之内，几乎不受流体的温度、压力、密度、粘度、等变化的影响，故用水或空气标定的涡轮式流量计可用于其它液体和气体的流量测量而不需标定，尤其适用于大口径管道的流量计。因此，设计选用涡轮式流量计测量燃料流量[4]
第四章、 参数设定
4.1、 生产状况：
某车间设计生产能力为6.5mm---12mm 的薄钢，年产8---10万吨
4.2、加热制度：
4.3 修正空燃比
空燃比对于在加热炉各段内取得最佳的燃烧效率是最重要的，正确的调整空燃比对于炉子安全及产品质量也是很重要的。在正规的仪表控制系统中空燃比往往由人工设定，但在频繁调节状态下，即使是最灵敏的传感器和调节阀也很难保证精确的空燃比。这是因为，流量测量孔板存在误差，以及在燃料或空气的流速较低时，调节阀的位置及流速之间呈现非线性关系。[5]
4.4 附属回路调节及参数修正
在加热炉温度控制中，除了温度流量串级及残氧修正空燃比主要回路外，还有减少炉外冷空气侵入及火焰外喷的炉膛压力调节；保证流量调节回路稳定；保障流量调节回路稳定的燃气及空气总管压力调节以及为保证稳定的空燃比尔进行的温度压力及燃起的热值的修正，这都是保证最佳燃烧所不可缺少的。通过集散控制系统进行这些修正是轻而易举的，且多采用PI 控制或PID 控制。[6]
4.5 PID控制方案
在热电偶检定过程中，检定炉的温度控制好坏对热电偶检定起着关键作用。在实际系统中炉温问题是相当复杂而又很难用数学公式精确描述的问题。炉温变化与炉内总发热量和总散热量等情况有关。炉温特性有以下几点：滞后性、非线性、时变性。根据对大量文献的阅读，我最终确定了广泛应用于过程控制系统的PID 控制方案。[7]
PID 控制方法今为止最通用的控制方法，大多数反馈控制用该方法或其较小的变形来控制。由于其算法简单、易操作，被广泛的应用于冶金、化工、电力和机械等工业过程控制中，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制。
PID 控制表示比例积分微分控制，理想PID 控制的数学表达式为：
u t =K p [e t + 1 T 0e t d t +T d de(t)/dt ] （4—1） i ∞
其中：u (t ) 为控制器输出；e (t ) 为控制器输入(为测量值与设定值的差值，即为偏差) ；K p 为控制器比例增益；T i 为积分时间；T d 为微分时间。
计算机控制系统中应用的是离散PID 控制算法，大致可以分为三类：位置算法，增量算法，速度算法。其中位置算法的公式如下：
T d e k −e k −1 u k =K p e k + T e i + i s T s i=0k
=K p e k +K i k i=0e i +K d [e k −e(k−1)] （4—2）其中，T s 为采样周期；k 为采样序号，k =0，1，2„；u (k ) 为第k 次采样时刻的计算机输出值；e (k ) 为第k 次采样时刻输入的偏差值；e (k -1) 为第k -1次采样时刻输入的偏差值；K p 比例系数；K i 积分系数；K d 微分系数。
这种算法的缺点是，由于全量输出，所以每次输出均与过去的状态有关，计算时要对e (i ) 进行累加，计算机运算工作量大，这样不仅要占有较多的存储单元，而且不便于编程序，因而产生了增量式PID 控制的控制算法。所谓增量式PID 是指数字控制器的输出只是控制量的增量∆u (k ) ：
∆u k =K p ∆e k +K f e k +K d [∆e k −∆e(k−1)] （4—3） 增量式PID 控制虽然只是算法上作了一点改进，却带来了不少优点：
①∆u (k ) 只与k ，k -1时刻的偏差有关，节省内存和运算时间。②每次只作∆u (k ) 计算，而与位置式中积分项中∑e (i ) 相比计算误差影响小。③若执行机构
有积分能力(如步进电机) ，则每次只需输出增量∆u (k ) 执行机构的变化部分，误动作造成的影响小。④手动/自动切换时冲击小，便于实现无扰动切换。
但增量式控制也有其不足之处：积分截断效应大，有静态误差；溢出响大。因此，在选择时不可一概而论，一般认为在控制精度要求高的系统，可采用位置控制算法，而在以步进电机或电动阀门作为执行器的系统中可采用增量控制算法。
由于积分系数K ，一旦整定后是个常数，所以，在整个调程中，积分增益不变。而系统对积分项的要求是：系统偏差大时积分减弱以至全无，而在小偏差时则应加强；否则，积分系数取大了会产生超调，小了又迟迟不能消除静差，为此，在本设计中引入了积分分离法。它的基本思想是：当偏差大于某个规定的门限值时，取消积分作用，从而使∑e (i ) 不至于过大。只有当e 较小时才引入积分作用以消除静差。其算法是将式子写成
u k =K p e k +K εK i k i=0e(k)+K d [e k −e(k−1)] （4—4）其中，K e 成为逻辑系数：
当 e k > E 0 时，PD 控制，保证快速，无积分积累K e = 当 e k ≤ E 0 时，PID 积分投入使用，消除静差
4.6 PID参数的设定
ID 的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID 控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID 控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。[8]二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID 控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善[9]。
现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID 控制器参数的整定步
骤如下：
(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；
(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；
(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID 控制器的参数。
PID 参数的设置的大小，一方面是要根据控制对象的具体情况而定；另一方面是经验。P 是解决幅值震荡，P 大了会出现幅值震荡的幅度大，但震荡频率小，系统达到稳定时间长；I 是解决动作响应的速度快慢的，I 大了响应速度慢，反之则快；D 是消除静态误差的，一般D 设置都比较小，而且对系统影响比较小。
PID 参数的整定必须考虑三个参数在不同时刻的作用及相互之间的关系。从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等方面来考虑，KP 、Ki 、Kd 的作用如下：
（1）比例系数KP 的作用是加快系统的响应速度，提高系统的调节精度。KP 越大，系统的响应速度越快，系统的调节精度越高，但易产生超调，甚至会导致系统不稳定。KP 取值过小，则会降低调节精度，使响应速度缓慢，从而延长调节时间，使系统静态、动态特性变坏。
（2）积分系数Ki 的作用是消除系统的稳态误差。Ki 越大，系统的稳态误差消除越快，但Ki 过大，在响应过程的初期会产生积分饱和现象，从而引起响应过程的较大超调。若Ki 过小，将使系统稳态误差难以消除，影响系统的调节精度。
（3）微分系数Kd 的作用是改善系统的动态特性，其作用主要是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化，对偏差变化进行提前预报。但Kd 过大，会使响应过程提前制动，从而延长调节时间，而且会降低系统的抗干扰性能。
因此，PID 控制三个参数的整定十分重要，PID 控制的缺点就是现场PID 参数整定麻烦，被控对象模型参数难以确定，外界干扰会使控制漂离最佳状态。并且，不同的温度设定点对应的参数值不同。
第五章、课程设计感想
通过这次课程设计，让我们对过程控制这门课程有了更胜层次的理解，使我们对暑假的生产实习的冶金工艺有了系统的了解，虽然我们做的设计有点理想化，应用到世纪的生产当中有点不符合实际，但这对于我们这群涉猎不多的初学者来说这已经足够了。通过我们大量的查阅资料，使我们的动手能力也增长了很多。同时这次课程设计，使我深刻的认识到做好一个课程设计不仅需要严谨的态度，而且需要我们有坚韧的科学精神。
经过对这些资料的整理、理解和消化，使我对过程控制技术尤其是锅炉的温度控制系统有了更深一层次的理解。与此同时，我还自学了Visio 画图软件，并且对大一学的Cad 进行了一下复习。我喜欢做课程设计，因为它不但巩固我所学的基础知识，而且可以提高我的动手能力和动脑能力。培养自我的综合素质，使自己全面提高，使我在疲惫的同时，获得了以前从未得到的收获与快乐。不仅如此，在完成设计的过程中，还使我体会到了团对精神的重要性。
最后还是要感谢一下带我们课程设计的李刚老师，其他组都是一周见一次老师，而我们组一周见三次，感谢老师悉心的细致的指导，相信我们组会是最棒的！
第六章、文献出处
[1] 杜维，张宏建，乐嘉华编. 过程控制系统及工程【M 】，北京：化学工业出版社，1998
[2] 翁维勤，孙洪程. 过程控制系统及工程[M]，北京：化学工业出版社，1995，
104-106
[3] 杨志, 邓仁明. 轧钢加热炉的控制与节能[M]. 仪器仪表学报,
2001,22(3),438～439
[4]邵裕森. 过程控制及仪表[M].上海：上海交通大学出版社，1995.7
[5]俞金寿. 过程控制和应用[M]. 第1版. 北京：北京机械工业出版社,2006.
[6] 何衍庆. 工业生产过程控制[C]. 第1版. 北京：化学工业出版社，2004
[7] 陶永华 . 新型PID 控制及其应用[M]. 北京：机械工业出版社,1999
[8] 廖明. 智能多点模糊PID 温度控制系统[D]，上海交通大学，2007，2
[9] 李科. 温控系统的智能PID 控制算法研究[D]，华中科技大学2006，5
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摘要 .................................................................................................................................................. 2
第一章、控制目标及任务............................................................................................................... 3
第二章、加热炉温度控制方案....................................................................................................... 4
2.1单闭环控制系统................................................................................................................ 4
2.2 串级比值控制系统........................................................................................................... 4
2.3、性能分析：..................................................................................................................... 6
第三章、 器件选择： .................................................................................................................... 7
3.1温度变送器：.................................................................................................................... 7
3.2温度控制器：.................................................................................................................... 8
3.4空气流量变送器：............................................................................................................ 8
3.5 空气流量控制器............................................................................................................. 9
3.6燃料流量变送器.............................................................................................................. 11
3.7 燃料流量控制器........................................................................................................... 11
第四章、参数设定 ........................................................................................................................ 13
4.2、加热制度：................................................................................................................... 13
4.3 修正空燃比..................................................................................................................... 13
4.4 附属回路调节及参数修正............................................................................................. 13
4.5 PID控制方案 ................................................................................................................. 13
4.6 PID参数的设定 ............................................................................................................. 15
第五章、课程设计感想................................................................................................................. 17
第六章、文献出处 ........................................................................................................................ 18
摘要
在钢铁企业中，为了将钢坯加热到轧制所规定的工艺要求，必然地要求对加
热炉内的温度进行有效的控制，使之保持在某一特定的范围内。而温度的维持又要求燃料在炉内稳定地燃烧。加热炉燃烧过程是受随机因素干扰的，具有大惯性、纯滞后的非线性过程。
本设计针对加热炉燃烧控制系统，主要介绍的控制方案有单回路控制系统、
串级比值控制系统并对每一种控制方案进行了理论分析, 对设计的具体某些器件进行了选型以及参数设定，使生产朝着最优的方向进行。
图1.1锅炉主要流程图
第一章、控制目标及任务
加热炉是轧钢生产过程中的重要热工设备, 其作用是将钢坯加热到轧制工
艺所需要的温度。出炉钢坯的温度及其分布的均匀程度是衡量钢坯加热质量的依据, 也是加热炉自动控制的主要目标。只有合理地控制出炉钢坯温度才能在保证轧制质量的同时降低燃料消耗。在一定的炉温控制下, 空气/燃料比的优化设定对提高加热炉的加热质量和降低燃料消耗起着至关重要的作用。合理的空气/燃料比不但可以提高燃料的燃烧效率, 减少排烟热损失, 而且还可以合理控制炉内的氧含量, 减少钢坯的氧化烧损, 提高钢坯的成材率。宝钢公司于1999年10月对温度进行了测试, 钢坯的最大温度为1200℃, 而锅炉的温度范围在1100～1300℃之间，其中被控量是温度，控制变量是燃料的流量和空气的流量，通过改变燃料流量和空气流量以改变锅炉的温度。[1]
串级控制系统是由结构上的特征而得名，它是由主、副两个控制器串接工作
的。主控制器的输出作为副控制器的给定值，副控制器的输出去操纵控制阀，以实现对变量定值的控制，在这个设计中，主控制器是温度控制，副控制器是燃料控制或者是空气控制器，这要根据提降时的先后顺序而定。一般来说，主控制器的给定值是由工艺规定的，它是一个定值，在该系统中主要参数温度是一个定值，工业上要求加热炉预热段温度为750℃～1100℃，加热时间15～30分钟加热段的温度为1250～1300℃，连铸冷钢坯料、模铸冷坯料的总加热时间为90～120分钟，因此，主环是一个定制控制系统。而副控制器的给定值是由主控制器的输出提供的，他随主控制器输出的变化而变化，因此副回路是一个随动系统。
一般情况下，加热炉燃烧控制都采用基本串级比值控制方案。
第二章、加热炉温度控制方案
2.1单闭环控制系统
加热炉单回路温度控制系统框图如下：
图1.1 单回路控制系统方框图
采用此系统，在平衡状态下如果炉温突然上升，那么温度控制器和燃料控制
器将调解燃料阀和空气阀，使其关小，将温度降回给定值；同样如果炉温突然下降，温度控制器和燃料控制器又会调节煤燃料阀和空气阀，使其开大，将温度回升至给定值。这个控制方案只是针对煤气和空气的压力稳定的情况，当煤气压力变大时在阀门开度不变的情况下会导致煤气流量的增大，从而导致总热值的上升，影响炉温。而由于炉温控制的大惯性，要过很长的时间，炉温检测装置才会有反应。
2.2 串级比值控制系统
为了保证燃料与空气有一定的配比关系，最常用的方案之一是串级比值燃烧
控制系统，其原理是空气流量和煤气流量的设定值成简单的比值关系。
图2.1 串级比值控制系统
图2.2串级比值控制系统
其中F1C 和F1T 是空气流量控制器和变送器；F2C 和F2T 是燃料流量控制器
和变送器；K 为空燃比。
当炉膛温度变化时，温度控制器将实际值输送给燃料控制器；燃料控制器通
过改变燃料阀开度的大小改变燃料的流量，最终的数值由燃料测量变送器和相关装置增加一定比例之后作为给定值输入到流量控制的单回路系统中，从而实现空气流量的控制。
串级比值控制系统的工作过程是，首先用热电偶从炉膛内检测实时温度，通
过温度变送器送到温度控制器，然后其输出作为燃料控制器的设定值。通过设定值和燃料流量变送器输出的信号比较，来控制阀门的开度以改变燃料的流量。[2]而空气流量控制器的设定值是燃料流量变送器输出乘以空燃比K ，因此空气流量控制器的设定值随炉温变化而改变，同燃料控制回路，空气流量也相应改变，最终使炉膛温度稳定在一个合适的温度。
本系统的优点是能快速克服进入副回路的干扰，使系统的抗干扰能力增强，
控制质量提高；改善控制过程的动态特性，提高系统的工作效率；对负荷和操作条件的变化适应性强。
2.3、性能分析：
串级回路系统增加了副回路，使其性能得到改善，表现在以下几个方面：
1、能迅速克服进入副回路扰动的影响
定性分析：当扰动进入副回路，首先，副被控回路变量检测到扰动的影响，
并通过副回路的定值使副控变量回复到设定值，从而使扰动对主控被控变量的影响减少。即副环恢复对扰动进行粗调。因此，串级控制能迅速客服进入副回路扰动的影响。
2、串级控制系统可以串级控主控和副控等多种控制方式，主控方式是切除
副回路，以主控变量作为被控变量的单回路控制；副控方式是切除主回路，以付被控变量作为被控变量的单回路控制。因此，在串级控制系统运行过程中，如果某些部件发生障碍。可灵活地进行切换；减少对生产过程的影响。
第三章、 器件选择：
3.1温度变送器：
图3.1 温度变送器
生产商：上海科迪仪表有限公司的
名 称：KDWD 热电偶温度变送器
说 明：本产品与单元仪表及DCS ，PLC 等系统配套使用，输入单回路或双路热电偶、热电阻信号，并经运算、线性化、干扰抑制等处理后，变送输出隔离的单路或双路的线性的电流或电压信号，并提高输入、输出、电源之间的电气隔离性能。可广泛应用于油田、石化、制造、电力、冶金等行业的自控工程当中。
技术指标：
输入 信号类型：
热 电 偶：K 、E 、S 、B 、J 、R 、N 、T
热 电 阻：Pt100、Cu100 Cu50 BA1 BA2
系统传输冷却度：±02%*FS
测量热电阻时允许的线电阻：
冷端温度补偿准确度：+（-）1℃（预热时间10分钟）
测量热电偶时允许外界的负载阻抗：4~20mA输出时0~550欧姆；0~10mA输出时0~1.1千欧
绝缘强度：不小于2000V .dc ，不小于1500V .ac
绝缘阻抗：不小于100兆偶（1分钟）
工作中允许大气压力 ：80-106kPa
工作中允许相对湿度 ：10-90%RH（40℃时）
供 电 源 ：交流：AC 95~265V
交流：DC 16~28V
3.2温度控制器：
名 称：西门子 FM 455 S（带有数字输出的步进控制器和脉冲控制器）
生 产 商：西门子
控制结构：固定设置点控制、顺序控制、组件控制、串级控制、比率控制、混合控制、分程控制
可识别的操作模式：自动、手动、安全模式、跟进模式、操纵值ＤＤＣ＼顺序/ＳＰＣ控制器、备份模式
通 道 式：FM 4456有16个控制器，分别位于16个通道中。每个控制器均独立运行。
参 比 端：为了操作热电偶，FM 具有附加的模拟输入，由于连接到采用4导体技术的Pt100. 此输入用于测量参比端温度，因此可用作热电偶温度补偿
3.3、选型理由
炉膛温度热电偶是系统的主要监测元件，考虑测温的准确可靠和灵敏度，而
且预热温度段为750-1100℃，均热段的温度为1150-1250℃，所以采用镍铬热电偶（K 型），这是一种实用面积为广泛的金属热电偶，热电丝的直径一般为
1.2-2.5mm ，它的测温范围为-270-1372℃，由于钢坯在加热炉设备上干燥，加热炉三段温度范围都在其测温范围之内，所以实用K 型热电偶。它的热电极材料具有很好的高温抗氧化性，可以满足加热炉的温度要求，并且可在氧化性或中性介质中长时间敌测量900摄氏度以下的温度。K 行热电偶具有复现性好，产生的热电势大，而且线性好，价格便宜等优点，虽然测量精度偏低，但完全满足一般工业测量需求。[3]
3.4空气流量变送器：
PTG708采用不锈钢整体构件，进口扩散硅压力芯片，将固态集成工艺与隔
离膜片技术相结合，扩散硅芯片被封装在充油腔体内，并通过不锈钢膜片和外壳将其与测量介质隔离开来。采用温度补偿工艺，将温度补偿电阻环路制作在混合
陶瓷基片上，提供范围宽达0—70℃的温度补偿，在温度补偿范围内测量误差小于0.075%。高灵敏性，信号输出的稳定性和重复性使之不受振动和冲击等动态压力负载的影响，具有卓越的机械稳定性适用于测量微弱压力的场合，如风机压力、通风设备、蒸气压力等
主要技术参数：
被测介质： 气体、液体及蒸气
压力类型： 表压
量 程： 0～5KPa ～10KPa ～100KPa ～1MPa ～10MPa
输 出：通用：4～20mA （二线制）、0～5VDC 、0～10VDC 、0.5～4.5VDC （三线） 特 殊：0～20mA 、1～5VDC 、0～2VDC 、电压比例输出、RS485数字信号
综合精度： ±0.25%FS、±0.5%FS
供 电： 24V DC（12～36VDC ）
绝缘电阻： ≥1000 MΩ/100VDC
负载电阻: 电流输出型：最大800Ω；电压输出型：大于50K Ω
介质温度： -20～85℃、-20～150℃、-20～200℃、-20～300℃（可选）
环境温度：-20～85℃
相对湿度： 0～95% RH
密封等级 ：IP65/IP68
过载能力： 150%FS
响应时间：≤3mS
稳 定 性：≤±0.15%FS/年
振动影响：≤±0.15%FS/年（机械振动频率20Hz ～1000Hz ）
电气连接： 不锈钢防水密封端子、四芯航空接插件、赫丝曼接头等
压力连接：M20×1.5，其它螺纹可依据客户要求设计
3.5 空气流量控制器
名 称：DY 横河涡街流量计
高 精 度：读数的 ± 0.75% ( 液体)
读数的 ± 1% ( 气体, 蒸汽 )
温度范围大 ：高温型: 可高达450 °C
低 温 型: 最低可达 -200 °C
参数设定简单： 使用频繁的参数组合放在一个模块中，从而减少了参数设定时间。 显示清晰、简明 能同时显示流量，累积流量和自诊断信息。
模拟/脉冲双重输出 ：同时输出流量信号和脉冲信号
报 警 输 出： 如有报警发生，就会有一个报警信号输出。
状态输出（流量开关功能）： 发生报警时，由触点输出报警信号。此外，当流量低于设定值时，可由触点输出信号。
隔爆结构： JIS /FM/ATEX/CSA/SAA
基本性能指标：
被 测 流 体：液体，气体，蒸汽（避免多相流和粘附性)
测量流量范围：见一般规格书
精 度：读数的 ± 0.75% (液体) 、读数的 ± 1% (气体，蒸汽)
重 复 性：读数的 ± 0.2%
标 定：流量计在出厂前经过水标定
正常工作条件： 流体温度范围： - 40 ～260 °C （一般型） 、 -200 ～100 °C （低温型，选用）、- 40～450 °C （高温型，选用）
工况压力范围：- 0.1Mpa (- 1kg/cm2) ~ 法兰额定值
环境温度范围：- 40～85 °C （分离型传感器，分离型转换器） -40～85 °C （一体型） - 30 ～ 80 °C （一体型带表头）
环 境 湿 度： 5～100%RH （在40 °C 时）（无凝露）
电 源 电 压：10.5～42V DC （见电源电压与负载电阻之关系图）
电 气 性 能: 由于脉冲输出，报警输出和状态输出是使用共同端子的，所以不 能同时使用这些功能。
输 出 信 号：双重输出（可同时获得模拟和晶体管触点输出信号）。这种情况下，参见“安装须知”项的电源和脉冲输出接线。
模 拟 输 出：4～20mA DC ，2线制
晶体管触点输出：集电极开路，3线制 用参数设定来选择脉冲、报警或状态输出。
触点额定值：30V DC，120mA DC
低 电 平：0～2V DC
3.6燃料流量变送器
产品名称：智能旋进旋涡气体流量计
产品型号：STLUX
STLUX 系列智能 旋进旋涡气体流量计 采用最新微处理技术, 具有功能强、流量范围宽、操作维修简单, 安装使用方便等优点, 主要技术指标达到国外同类产品先进水平。广泛应用于石油、化工、电力、冶金煤炭等行业各种气体计量。 STLUX 系列智能旋进旋涡气体流量计 主要特点:
1、内置式压力、温度、流量传感器，安全性能高, 结构紧凑，外形美观。
2、就地显示温度、压力、瞬时流量和累积流量。
3、采用新型信号处理放大器和独特的滤波技术，有效地剔除了压力波动和管道振动所产生的干扰信号，大大提高了流量计的抗干扰能力，使小流量具有出色的稳定性。
4、 特有时间显示及实时数据存储之功能，无论什么情况，都能保证内部数据不会丢失, 可永久性保存。
5、整机功耗极低, 能凭内电池长期供电运行, 是理想的无需外电源就地显示仪表
6、防盗功能可靠，具有密码保护, 防止参数改动。
7、表头可180度随意旋转，安装方便。
3.7 燃料流量控制器
GFM 系列气体质量流量计
精 度：满量程时+\-1.5%包括线性以上59-77华氏度
重复性：满量程的+\-0.5%
反应时间：实际流量的+\-2%以内是两秒
输 出：线性0-5DC 和4—20mA
工作电压：32-122华氏度
电 源：+\-12VDC
3.8 选型理由：
涡轮式流量计是按流体震荡原理，应用强迫震荡的漩涡旋进原理进行进行流量检验的。这种检测方法的特点是管道内无可动部件，使用寿命长，压力损失小，测量精度高（约为+/-5%～1%），量程比可达100：1，在一定雷诺数范围之内，几乎不受流体的温度、压力、密度、粘度、等变化的影响，故用水或空气标定的涡轮式流量计可用于其它液体和气体的流量测量而不需标定，尤其适用于大口径管道的流量计。因此，设计选用涡轮式流量计测量燃料流量[4]
第四章、 参数设定
4.1、 生产状况：
某车间设计生产能力为6.5mm---12mm 的薄钢，年产8---10万吨
4.2、加热制度：
4.3 修正空燃比
空燃比对于在加热炉各段内取得最佳的燃烧效率是最重要的，正确的调整空燃比对于炉子安全及产品质量也是很重要的。在正规的仪表控制系统中空燃比往往由人工设定，但在频繁调节状态下，即使是最灵敏的传感器和调节阀也很难保证精确的空燃比。这是因为，流量测量孔板存在误差，以及在燃料或空气的流速较低时，调节阀的位置及流速之间呈现非线性关系。[5]
4.4 附属回路调节及参数修正
在加热炉温度控制中，除了温度流量串级及残氧修正空燃比主要回路外，还有减少炉外冷空气侵入及火焰外喷的炉膛压力调节；保证流量调节回路稳定；保障流量调节回路稳定的燃气及空气总管压力调节以及为保证稳定的空燃比尔进行的温度压力及燃起的热值的修正，这都是保证最佳燃烧所不可缺少的。通过集散控制系统进行这些修正是轻而易举的，且多采用PI 控制或PID 控制。[6]
4.5 PID控制方案
在热电偶检定过程中，检定炉的温度控制好坏对热电偶检定起着关键作用。在实际系统中炉温问题是相当复杂而又很难用数学公式精确描述的问题。炉温变化与炉内总发热量和总散热量等情况有关。炉温特性有以下几点：滞后性、非线性、时变性。根据对大量文献的阅读，我最终确定了广泛应用于过程控制系统的PID 控制方案。[7]
PID 控制方法今为止最通用的控制方法，大多数反馈控制用该方法或其较小的变形来控制。由于其算法简单、易操作，被广泛的应用于冶金、化工、电力和机械等工业过程控制中，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制。
PID 控制表示比例积分微分控制，理想PID 控制的数学表达式为：
u t =K p [e t + 1 T 0e t d t +T d de(t)/dt ] （4—1） i ∞
其中：u (t ) 为控制器输出；e (t ) 为控制器输入(为测量值与设定值的差值，即为偏差) ；K p 为控制器比例增益；T i 为积分时间；T d 为微分时间。
计算机控制系统中应用的是离散PID 控制算法，大致可以分为三类：位置算法，增量算法，速度算法。其中位置算法的公式如下：
T d e k −e k −1 u k =K p e k + T e i + i s T s i=0k
=K p e k +K i k i=0e i +K d [e k −e(k−1)] （4—2）其中，T s 为采样周期；k 为采样序号，k =0，1，2„；u (k ) 为第k 次采样时刻的计算机输出值；e (k ) 为第k 次采样时刻输入的偏差值；e (k -1) 为第k -1次采样时刻输入的偏差值；K p 比例系数；K i 积分系数；K d 微分系数。
这种算法的缺点是，由于全量输出，所以每次输出均与过去的状态有关，计算时要对e (i ) 进行累加，计算机运算工作量大，这样不仅要占有较多的存储单元，而且不便于编程序，因而产生了增量式PID 控制的控制算法。所谓增量式PID 是指数字控制器的输出只是控制量的增量∆u (k ) ：
∆u k =K p ∆e k +K f e k +K d [∆e k −∆e(k−1)] （4—3） 增量式PID 控制虽然只是算法上作了一点改进，却带来了不少优点：
①∆u (k ) 只与k ，k -1时刻的偏差有关，节省内存和运算时间。②每次只作∆u (k ) 计算，而与位置式中积分项中∑e (i ) 相比计算误差影响小。③若执行机构
有积分能力(如步进电机) ，则每次只需输出增量∆u (k ) 执行机构的变化部分，误动作造成的影响小。④手动/自动切换时冲击小，便于实现无扰动切换。
但增量式控制也有其不足之处：积分截断效应大，有静态误差；溢出响大。因此，在选择时不可一概而论，一般认为在控制精度要求高的系统，可采用位置控制算法，而在以步进电机或电动阀门作为执行器的系统中可采用增量控制算法。
由于积分系数K ，一旦整定后是个常数，所以，在整个调程中，积分增益不变。而系统对积分项的要求是：系统偏差大时积分减弱以至全无，而在小偏差时则应加强；否则，积分系数取大了会产生超调，小了又迟迟不能消除静差，为此，在本设计中引入了积分分离法。它的基本思想是：当偏差大于某个规定的门限值时，取消积分作用，从而使∑e (i ) 不至于过大。只有当e 较小时才引入积分作用以消除静差。其算法是将式子写成
u k =K p e k +K εK i k i=0e(k)+K d [e k −e(k−1)] （4—4）其中，K e 成为逻辑系数：
当 e k > E 0 时，PD 控制，保证快速，无积分积累K e = 当 e k ≤ E 0 时，PID 积分投入使用，消除静差
4.6 PID参数的设定
ID 的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID 控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID 控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。[8]二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID 控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善[9]。
现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID 控制器参数的整定步
骤如下：
(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；
(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；
(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID 控制器的参数。
PID 参数的设置的大小，一方面是要根据控制对象的具体情况而定；另一方面是经验。P 是解决幅值震荡，P 大了会出现幅值震荡的幅度大，但震荡频率小，系统达到稳定时间长；I 是解决动作响应的速度快慢的，I 大了响应速度慢，反之则快；D 是消除静态误差的，一般D 设置都比较小，而且对系统影响比较小。
PID 参数的整定必须考虑三个参数在不同时刻的作用及相互之间的关系。从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等方面来考虑，KP 、Ki 、Kd 的作用如下：
（1）比例系数KP 的作用是加快系统的响应速度，提高系统的调节精度。KP 越大，系统的响应速度越快，系统的调节精度越高，但易产生超调，甚至会导致系统不稳定。KP 取值过小，则会降低调节精度，使响应速度缓慢，从而延长调节时间，使系统静态、动态特性变坏。
（2）积分系数Ki 的作用是消除系统的稳态误差。Ki 越大，系统的稳态误差消除越快，但Ki 过大，在响应过程的初期会产生积分饱和现象，从而引起响应过程的较大超调。若Ki 过小，将使系统稳态误差难以消除，影响系统的调节精度。
（3）微分系数Kd 的作用是改善系统的动态特性，其作用主要是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化，对偏差变化进行提前预报。但Kd 过大，会使响应过程提前制动，从而延长调节时间，而且会降低系统的抗干扰性能。
因此，PID 控制三个参数的整定十分重要，PID 控制的缺点就是现场PID 参数整定麻烦，被控对象模型参数难以确定，外界干扰会使控制漂离最佳状态。并且，不同的温度设定点对应的参数值不同。
第五章、课程设计感想
通过这次课程设计，让我们对过程控制这门课程有了更胜层次的理解，使我们对暑假的生产实习的冶金工艺有了系统的了解，虽然我们做的设计有点理想化，应用到世纪的生产当中有点不符合实际，但这对于我们这群涉猎不多的初学者来说这已经足够了。通过我们大量的查阅资料，使我们的动手能力也增长了很多。同时这次课程设计，使我深刻的认识到做好一个课程设计不仅需要严谨的态度，而且需要我们有坚韧的科学精神。
经过对这些资料的整理、理解和消化，使我对过程控制技术尤其是锅炉的温度控制系统有了更深一层次的理解。与此同时，我还自学了Visio 画图软件，并且对大一学的Cad 进行了一下复习。我喜欢做课程设计，因为它不但巩固我所学的基础知识，而且可以提高我的动手能力和动脑能力。培养自我的综合素质，使自己全面提高，使我在疲惫的同时，获得了以前从未得到的收获与快乐。不仅如此，在完成设计的过程中，还使我体会到了团对精神的重要性。
最后还是要感谢一下带我们课程设计的李刚老师，其他组都是一周见一次老师，而我们组一周见三次，感谢老师悉心的细致的指导，相信我们组会是最棒的！
第六章、文献出处
[1] 杜维，张宏建，乐嘉华编. 过程控制系统及工程【M 】，北京：化学工业出版社，1998
[2] 翁维勤，孙洪程. 过程控制系统及工程[M]，北京：化学工业出版社，1995，
104-106
[3] 杨志, 邓仁明. 轧钢加热炉的控制与节能[M]. 仪器仪表学报,
2001,22(3),438～439
[4]邵裕森. 过程控制及仪表[M].上海：上海交通大学出版社，1995.7
[5]俞金寿. 过程控制和应用[M]. 第1版. 北京：北京机械工业出版社,2006.
[6] 何衍庆. 工业生产过程控制[C]. 第1版. 北京：化学工业出版社，2004
[7] 陶永华 . 新型PID 控制及其应用[M]. 北京：机械工业出版社,1999
[8] 廖明. 智能多点模糊PID 温度控制系统[D]，上海交通大学，2007，2
[9] 李科. 温控系统的智能PID 控制算法研究[D]，华中科技大学2006，5