泓格I-8000系列在天然气工业炉窑的加热炉控制的应用

项目简介（行业应用、背景说明等）
1、客户需求描述
工业炉窑上用的加热炉，按用途来讲，可以用在炼焦、熔化、烧成、轧制、热处理、干燥等方面；按炉窑的使用能源分类，可分为燃煤、燃气、燃油炉窑及电能加热等。
随着国家对各个高耗能企业在环保和能源降耗方面的要求越来越高，迫使许多企业淘汰旧的燃煤加热炉，而采用以煤气、天然气、燃油或电能加热的加热炉，因此，许多企业选择了以天然气或燃油作为燃料的加热炉，为了提高燃气或燃油的燃烧效率、准确的控制加热温度，获得良好的加热均匀性，实现最高的燃烧效率，最佳的温度控制效果，就需要有一套稳定可靠的加热炉控制系统。

在该项目中，需要控制一个21m×4m×4m大小的工件加热炉，以天然气为燃料，用于对工件进行热处理，要使天然气有很高的燃烧效率，使锅炉的温度控制在设定温度的±15℃以内，锅炉各个位置的温度差不超过15℃，达到减排降耗的要求。

2、客户所在行业现状
以前该行业的通常控制方式是：
是使用加热炉控制器来实现对设定温度的控制，该智能控制仪器带有多个温度输入和开关量输出功能，可以设定开关量输出的温度条件，当温度高于或低于设定的温度阀值时，接通或断开开关量输出接点，实现对温度的控制。这种控制方式成本低，但是对于温度的控制精度差，燃气燃烧效率低，控制的灵活性差。

系统描述（附系统架构图）
3、方案实现功能
要求：达到《工业炉窑大气污染物排放标准》的要求，要有很高的热转换效率；加热和保温时，温度变化平稳，炉温实际控制值与设定值的偏差要优于±15℃，锅炉各个位置的温度差不超过15℃。

系统构成：
上位机使用了一台HMI，来运行组态王的组态软件，然后通过串口通讯与I-8431实现数据交换。I-8431上插有3个模块：
I-87107（8通道差分模拟量输入模块）：对温度、压力等传感器的数据采集；
I-87057（16通道集电极开路输出模块）：继电器、电磁阀、信号灯等的输出；
I-8053（16通道光电隔离输入模块）：对位置传感器、火焰开关等等信号的输入；
上位的组态软件显示各个控制点的状态的实时信息，显示各温度和压力测试点的曲线和历史数据，同时，也可以在这里设置相关的参数。

方案说明：
为了使加热炉的温度控制均匀，该方案中，在炉窑内共分布放置了16个加热点，这16个加热点被分成8个大喷嘴和8个小喷嘴，大小喷嘴被交错安装在锅炉内，通过对大小喷嘴控制阀的控制，可以调节16个点的加热温度，达到准确控制炉温和温度分布均匀的要求。
该方案的控制过程是：首先，检查风机压力、燃气压力和空气压力，如果均正常，则点火，通过火焰开关检测是否点火成功，如果不成功，就关闭相关电磁阀，如果点火成功，就根据设定温度值和实际温度值的差ΔT，来确定是打开大火喷嘴阀门，还是开启小火喷嘴阀门，从而实现对温度的控制。

4、产品型号
I-8431、I-87017、I-87057和I-8053