加热炉是轧钢行业中最重要的设备之一,它具有复杂系统的所有特性。如何根据现场中的煤气热值、煤气流量以及炉温确保系统的最佳燃烧、延长加热炉的使用寿命是加热炉控制的关键。针对当前加热炉控制水平仍然较为落后,很多先进的控制算法在复杂的现场环境中无法达到满意的控制效果。首先,本文提出了炉温数学模型的优化,数学模型优化的获得将有助于进一步提高各炉段的炉温分布的合理性;其次,介绍了本系统的控制策略是基于PID温度闭环和专家控制系统相结合,对理想钢坯加热曲线和钢坯温升优化曲线的偏差进行实时炉温设定值调节的一种方法,特别是专家控制系统的炉温补偿具有较强的适应性和抗干扰性,适合复杂的加热炉控制系统。本专家控制系统是由相应功能模块所组成,通过实施炉温设定值的炉温动态补偿实现了炉温优化控制;另外本系统还提出了变限幅系数的改进型双交叉控制,它在保持了双交叉限幅控制的优点同时,还提高了系统的调节速度。最后,为本加热炉优化控制系统的实现。包括对专家控制系统用VB语言实现相应模块程序设计,以及一级采用WinCC和S7-400PLC构成,并通过工业以太网实现了PLC与上位机之间的通信。通过对上位机中相关历史趋势曲线和画面观察发现,本优化控制系统已经达到了理想的控制目标,在改进了钢坯加热质量的基础上节约了能耗。