金属材料的热处理是指将金属材料通过加热、保温和冷却等过程来改变金属的内部组织,以改善其性能的加工工艺。热处理能力的高低决定了产品性能优劣和使用寿命的长短。钢铁企业对热处理的有效控制可以取得明显的经济效益和节能效果。目前美国和日本的热处理工艺和设备处于行业领先地位。我国各大钢厂相继引进了国外的的热处理设备进行研究和改善。国内钢铁企业竞争日趋激烈,生产高附加值的产品有助于提高企业的竞争力.可见,研究热处理炉控制系统具有重要的理论和应用价值。以钢铁生产企业厚板热处理炉为背景展开研究,首先,在详细介绍该热处理炉工艺流程和技术参数的基础上,对控制系统所涉及的温度模型以及燃烧和跟踪系统进行分析与研究。同时,针对热处理炉的特点,对包括物料跟踪控制、炉膛温度控制、淬火机控制的热处理炉温控制系统进行了设计与实现。然后,分别介绍了热处理炉生产线的一级自动化系统、二级过程控制计算机系统和三级生产计划管理系统,并详细说明了硬件的构成、软件构成和网络拓扑结构。最后,通过建立数学模型并进行钢板温度和保温时间计算以及升温速率的调整,确保钢板在热处理炉内受热均匀,保温时间准确,从而达到钢板所需要的时间和温度控制目标。该热处理生产线在保证连续稳定运行的条件下,钢板的质量有所提高,能源消耗有所降低,验证了本文方法与设计的有效性。