加热炉是钢厂重要的热工设备,它的主要任务就是将钢坯加热到轧制所需的工艺要求,以提高钢坯的可塑性,降低其变形抗力。加热炉一直是钢厂设备中的能耗大户,但能源短缺是制约我国经济可持续发展的一个重要问题,本文研究的主要内容是使自动控制系统能够在确保钢坯的加热质量和生产效率的基础之上,降低加热炉的能耗、确保燃烧系统的最佳燃烧以及减少对环境的污染这一重大难题。加热炉燃烧过程及传热机理极为复杂,建模困难,传统的控制方法难以实现对其炉温及加热过程精确有效的控制,同时难以解决加热炉能耗居高不下的现状。而蓄热式加热炉节能主要依靠其蓄热体蓄热,如果达不到蓄热体的最佳蓄热效率,那么节能降耗也就无从谈起。所以本课题在总结国内外加热炉炉温控制技术研究和应用现状的基础上,计算出蓄热体的最佳蓄热时间。为使烧嘴在各个换向周期内的蓄热时间都达到最佳蓄热时间,将模糊控制理论与变周期脉冲燃烧控制技术相结合,提出了一种变周期脉冲燃烧加热炉炉温模糊控制的策略,并运用到加热炉炉温的控制上。论文主要介绍了加热炉燃烧系统的组成和工作原理,详细分析了影响炉内温度的诸多因素,以及造成加热炉能源浪费的各种原因,并提出了相应的对策；分析了模糊控制的特点、组成。针对现场中的各个传感器以及执行器的特点,确定加热炉PLC控制系统的结构。并且根据系统的需要确定了系统的开发软件和硬件的选型；分析了加热炉控制对象的特点和基本的控制过程,设计完成主从PLC通讯方式和结构,并对CPU内程序进行合理规划。针对加热炉炉内温度热平衡原理,以及能耗过大的原因,通过与传统的连续调温技术、定周期脉冲燃烧控制技术的对比,提出了变周期脉冲燃烧控制理论,并结合模糊控制,设计了适合现场应用的PLC控制器程序。通过实践证明,该系统达到了加热炉燃烧工况良好、节能降耗的工艺要求,且运行稳定可靠。