A Furnace Control System for Tracing Reference Reheating Curves

Abstract

A control system for tracing the reference reheating curves of individual steel slabs in continuous furnaces is presented. The system enables the predefined, controllable reheating of slabs in a furnace. The slab temperatures are obtained by the simulation of a mathematical model of the slab‐reheating process. The interior of the continuous furnace is divided into six control zones. The individual zone temperatures are adjusted by the control system in such a way that the temperatures of the slabs in the zone are as close as possible to the desired slab temperatures. To take into account delays in the production line and to synchronize the furnace with the rolling mill's capacities, a time shift of the reference reheating curves and a prolonged drop‐out interval are introduced.

Industrial Furnaces for Steel Processing – 90 Years of Continuous Improvement

“…In the last decade, new solving schemes as a genetic algorithm, the inverse method to solve Fourier's Differential Equation, and the control system for tracing reference reheating curves were published in steel research international.…”

Nichtlineare modellprädiktive Regelung eines Brammenwärmofens basierend auf einem zeitkontinuierlichen Zustandsraummodell

“…Aus diesem Grund wird hier ein fü r die Regelungsaufgabe maßgeschneidertes vereinfachtes mathematisches Modell entwickelt, das die Ofentemperaturen als Eingangsgrö ßen verwendet und deren unabhä ngige Einstellbarkeit voraussetzt. Das Modell wurde erstmals in Steinboeck et al (2010) vorgeschlagen und basiert auf Vereinfachungen, die jenen von Hollander, Zuurbier (1982); Pedersen, Wittenmark (1998); Rixin, Baolin (1992); Sibarani, Samyudia (2004); Staalman (2004); Vode et al (2008) ä hnlich sind. Das Modell wurde mithilfe von einzelnen instrumentierten Testbrammen, welche mit Thermoelementen die sonst nicht messbare Brammentemperatur aufzeichnen, validiert.…”

“…Zumeist kommen hierbei PI-oder PID-Regler zum Einsatz (vgl. Dahm, Klima, 2002;Ditzhuijzen et al, 2002;Doss et al, 1992;Hollander, Zuurbier, 1982;Icev et al, 2004;Nederkoorn et al, 2011;Staalman, 2004;Vode et al, 2008;Zhang et al, 2002). Die zu regelnden Zonentemperaturen T Ç z ðtÞ werden an diskreten Stellen im Ofen mit Thermoelementen gemessen.…”

“…Der Stand der Technik zur Regelung von Brammenwä rmö fen umfasst dezentrale Eingrö ßenregelungen mit manuellen Sollwertvorgaben (Carpenter, Proctor, 1987;Doss et al, 1992), lineare Reglerentwü rfe, heuristische Regelungsstrategien (Leifgen et al, 2011;Wang 1993;Zhang et al, 2001), Steuerungen ohne Echtzeitfä higkeit (Chen et al, 2008;Facco et al, 1990;Hollander, Zuurbier, 1985;Leden, 1986), Fixpunktregelungen (Yang, Lu, 1988), Reglerentwü rfe basierend auf stationä ren (Barr, 2003;Balbis et al, 2008;Carpenter, Proctor, 1987;Vode et al, 2008;Wang et al, 1999Wang et al, , 2004, linearisierten (Knoop, van Nerom, 2003;Zhang et al, 2002) oder anderweitig vereinfachten (Pedersen, Wittenmark, 1998) Modellen, Optimierung mit stationä ren Modellen (Chen et al, 2008;Fontana et al, 1983;Icev et al, 2004;Rixin, Baolin, 1992;Yang, Lu, 1988), Optimierung basierend auf linearisierten Modellen (Ezure et al, 1997;Ko et al, 2000;Yoshitani et al, 1994) und modellprä diktive Regelungen basierend auf einfachen Modellen (Balbis et al, 2008;Icev et al, 2004;Ko et al, 2000;Nederkoorn et al, 2011;Yoshitani et al, 1994). Aufbauend auf dem bisherigen Stand der Technik beschreibt der vorliegende Beitrag eine nichtlineare modellprä diktive Ofenregelung, die das Temperaturprofil der Brammen, die geschaltete Mehrgrö ßenstruktur des Systems und die dynamischen Verkopplungen innerhalb des Ofenraumes systematisch berü cksichtigt.…”

Feedback Tracking Control of Continuous Reheating Furnaces

“…However, these open-loop approaches may be inadequate if the plant exhibits significant uncertainties. Dahm and Klima (2002); Doss et al (1992); Ezure et al (1997); Facco et al (1990); Honner et al (2001); Knoop and Moreno Pérez (1994); Leden (1986); Marino et al (2004); Pedersen and Wittenmark (1998); Shenvar (1994); Staalman (2004); Vode et al (2008); Wang et al (2004); Westdorp (1988); Yoshitani et al (1994) reported on feedback control for slab temperatures, which is usually realized as a cascade control scheme. Especially for non-steady state operating conditions, trajectory tracking control may be required.…”