杨鹏飞 李 文 杨 钰 高 鹏 罗 哲

（湖南科技学院 电子与信息工程学院，永州 425199）

焦炭在工业和生活中的应用十分广泛，特别是在化工、冶金、机械等领域[1]。焦炉是焦炭生产的主要设备，但传统的生产工艺（尤其是一些小的焦炉）落后，自动化低，基本靠人工调节，这都大大降低了生产率，不仅生产出来的焦炭品质也较差，还极易产生污染，特别是原料进口的煤粉、出口产生的焦粉、生产中燃烧时产生的煤气以及炭化时产生的废气[2]。针对以上4种污染物，行业专家采用了更方便、更可靠的全封闭直立式焦炉，该焦炉可以连续生产无需停机，同时能大大降低产生的污染物[3-6]。此次所选的立式焦炉结构是在炭化室两边各夹一个燃烧室，燃烧室两边则夹着两个蓄热室。煤气通常从底部的蓄热室进入，通过蓄热室后进入两侧的燃烧室进行反应，反应结束后则从另一个蓄热室排出[7]。

本文针对此直立式焦炉的生产工艺和燃烧的特点[8]，结合过程反馈控制原理，设计了基于MCGS设计系统的组态监控程序和PLC为核心的电气控制体系。实现了焦炉温度控制的智能化，节省了大批的人力成本。

1 加热反馈控制方案的实施过程

反馈控制过程的原理就是根据获取输出变量，并将输出变量与目标值进行比较计算，通过调节输入量从而将输出量无限接近目标值的过程[9]。对于焦炉的生产工艺，输出变量即煤气的使用量以及在限定的结焦时间内焦炭的合格率。目标值则是煤气的使用量越低越好，输入量则是煤气使用量[10]。……