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1 引言
蓄热式高温空气燃烧技术作为高效低污染燃烧技术是21世纪节能的发展方向，此技术最大限度的实现烟气的“极限回收”，具有能耗低，节能环保的优点。该技术在实际应用中，对其供风系统有较严格的要求，合理选择供风系统的控制方式，是保证该技术发挥效果的重要基础。
2 鼓风机风压控制技术要求
一轧一车间加热炉采用蓄热式烧嘴，燃质为天然气，分预热段、加热段、均热段三段控制。由两台风机并联为三段供风(电动机:Y200L1-2 30kW)。该加热炉于2002年改造完毕，经使用发现其供风系统不能适应我厂多品种、小批量钢坯加热的需要。决定对其供风系统进行改造。
2.1 原有供风系统存在的问题
原供风系统由两台风机组成, 电机转速恒定, 风量由装在总风管上的风阀控制。调节加热炉燃烧气氛时由烧火工手动调节风阀开启角度, 以改变供风量的大小来调节加热炉燃烧气氛。风阀开启的大小凭操作者的经验和感觉, 准确性差。由于供风量大于燃烧所需的风量, 风阀不能完全开启，造成管道风阻增高, 电机负荷加大, 能源浪费, 风机噪音大。
加热炉采用蓄热式烧嘴后, 由于蓄热小球的作用, 整个系统风阻增大, 原有的两台风机供风量已不能满足加热炉燃烧的需要, 炉膛内由于风量不足, 燃料无法充分燃烧, 且不能满足炉内温度、压力的恒定, 造成炉膛气氛调节困难, 严重制约了炉子的加热能力, 对产品质量、产量造成极大的危害。
2.2 改造方案
将原集中供风改为两段独立供风，即:原有的两台风机为均热段和加热段供风，新增一台风机为预热段供风，风机改为变频器控制。
3 变频器的选择及风压系统设计原理
由于加热炉要求炉压、炉温恒定，进风控制必须采用闭环控制，普通变频器只有八段速控制，达不到要求，我们选择具有可编程功能的Vacon变频器，该变频器可使用模块化编程工具Vacon NC1131-3 Engineering, NC1131-3是一个符合IEC1131-3标准的图形化的编程工具，它可以用来设计Vacon NX特殊的控制逻辑和参数。I/O模块以及Vacon的高级软件为系统工程师提供了一个理想的平台。Vacon NC1131-3结合了框图功能来定义功能模块图(FBD)梯形图(LD)和结构文本(ST)。它包含了基本功能模块和高级功能模块，如各种滤波器，PI控制器和积分器。NC1131-3可以创建参数，故障信息和其他与应用相关的特性。系统控制主要由上位机、执行器、具有可编程功能的Vacon变频器、交流电动机、鼓风机、静压箱、传感器等组成，配有风机压力控制专用软件。上位微机主要完成数据处理、图形处理、数据管理、控制过程。
风压控制由Vacon变频器直接控制风机转速达到控制风压，PID调节采用高性能Vacon变频器开发出专用软件进行编制。框图如图1所示。
图1 PID专用软件编制框图
开发其专用程序，用变频器直接控制风机，达到控制风压的要求。系统控制模式通过编程实现，变频器具有两个标准模拟电流输入端，六个开关量输入端，一个模拟量输出端，两个继电器输出端，一个集电极开路输出端。变频器控制风压系统框图如图2所示。风压检测采用输出为4"20mA电流信号的压力传感器。
图2 变频器控制系统图
3.1 变频器输入信号设置
如图3所示, 变频器输入端子接线图, 由系统24V电源给压力传感器供电，传感器输出电流4"20mA送给变频器的AI2 端子, AI2-端子，传感器输入电流构成回路。由于加热炉压力传感器只有一个, 4"20mA风压信号送到第一台变频器中，经由变频器编程处理后传输到第二台变频器中保证了两台风机同步工作。DIN1端子接变频器启动/停止开关Start，控制变频器启动停止。L1 L2 L3为交流三相380V电源输入端。U V W连接三相交流电动机。
图3 变频器输入输出接线图
3.2 变频器控制模式设计
变频器风压控制系统软件框图如图4所示。
图4 变频器风压软件控制框图
4 结束语
本系统充分利用了Vacon变频器具有的可编程功能，实现了其它普通变频器无法实现的功能。
本系统如下优点:
(1) 人机界面友好，生产安装方便，操作简单
风压控制采用变频器，大量减少了过去使用的继电器、接触器，简化了生产过程，提高了生产效率，系统成本低具有优良的性价比。同时具有良好的人机界面。
(2) 运行安全，性能可靠
风压系统具有自动和手动两种控制方式，增加了系统可靠性，控制精度高。
(3) 高效节能，减小噪音
采用变频器控制风压，缩短了工作周期，同时在需要小风压时，变频器输出频率低，控制系统节电效果明显，大大降低了风机的噪音。改善了工作环境。
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蓄热式高温空气燃烧技术作为高效低污染燃烧技术是21世纪节能的发展方向，此技术最大限度的实现烟气的“极限回收”，具有能耗低，节能环保的优点。该技术在实际应用中，对其供风系统有较严格的要求，合理选择供风系统的控制方式，是保证该技术发挥效果的重要基础。
2 鼓风机风压控制技术要求
一轧一车间加热炉采用蓄热式烧嘴，燃质为天然气，分预热段、加热段、均热段三段控制。由两台风机并联为三段供风(电动机:Y200L1-2 30kW)。该加热炉于2002年改造完毕，经使用发现其供风系统不能适应我厂多品种、小批量钢坯加热的需要。决定对其供风系统进行改造。
2.1 原有供风系统存在的问题
原供风系统由两台风机组成, 电机转速恒定, 风量由装在总风管上的风阀控制。调节加热炉燃烧气氛时由烧火工手动调节风阀开启角度, 以改变供风量的大小来调节加热炉燃烧气氛。风阀开启的大小凭操作者的经验和感觉, 准确性差。由于供风量大于燃烧所需的风量, 风阀不能完全开启，造成管道风阻增高, 电机负荷加大, 能源浪费, 风机噪音大。
加热炉采用蓄热式烧嘴后, 由于蓄热小球的作用, 整个系统风阻增大, 原有的两台风机供风量已不能满足加热炉燃烧的需要, 炉膛内由于风量不足, 燃料无法充分燃烧, 且不能满足炉内温度、压力的恒定, 造成炉膛气氛调节困难, 严重制约了炉子的加热能力, 对产品质量、产量造成极大的危害。
2.2 改造方案
将原集中供风改为两段独立供风，即:原有的两台风机为均热段和加热段供风，新增一台风机为预热段供风，风机改为变频器控制。
3 变频器的选择及风压系统设计原理
由于加热炉要求炉压、炉温恒定，进风控制必须采用闭环控制，普通变频器只有八段速控制，达不到要求，我们选择具有可编程功能的Vacon变频器，该变频器可使用模块化编程工具Vacon NC1131-3 Engineering, NC1131-3是一个符合IEC1131-3标准的图形化的编程工具，它可以用来设计Vacon NX特殊的控制逻辑和参数。I/O模块以及Vacon的高级软件为系统工程师提供了一个理想的平台。Vacon NC1131-3结合了框图功能来定义功能模块图(FBD)梯形图(LD)和结构文本(ST)。它包含了基本功能模块和高级功能模块，如各种滤波器，PI控制器和积分器。NC1131-3可以创建参数，故障信息和其他与应用相关的特性。系统控制主要由上位机、执行器、具有可编程功能的Vacon变频器、交流电动机、鼓风机、静压箱、传感器等组成，配有风机压力控制专用软件。上位微机主要完成数据处理、图形处理、数据管理、控制过程。
风压控制由Vacon变频器直接控制风机转速达到控制风压，PID调节采用高性能Vacon变频器开发出专用软件进行编制。框图如图1所示。
图1 PID专用软件编制框图
开发其专用程序，用变频器直接控制风机，达到控制风压的要求。系统控制模式通过编程实现，变频器具有两个标准模拟电流输入端，六个开关量输入端，一个模拟量输出端，两个继电器输出端，一个集电极开路输出端。变频器控制风压系统框图如图2所示。风压检测采用输出为4"20mA电流信号的压力传感器。
图2 变频器控制系统图
3.1 变频器输入信号设置
如图3所示, 变频器输入端子接线图, 由系统24V电源给压力传感器供电，传感器输出电流4"20mA送给变频器的AI2 端子, AI2-端子，传感器输入电流构成回路。由于加热炉压力传感器只有一个, 4"20mA风压信号送到第一台变频器中，经由变频器编程处理后传输到第二台变频器中保证了两台风机同步工作。DIN1端子接变频器启动/停止开关Start，控制变频器启动停止。L1 L2 L3为交流三相380V电源输入端。U V W连接三相交流电动机。
图3 变频器输入输出接线图
3.2 变频器控制模式设计
变频器风压控制系统软件框图如图4所示。
图4 变频器风压软件控制框图
4 结束语
本系统充分利用了Vacon变频器具有的可编程功能，实现了其它普通变频器无法实现的功能。
本系统如下优点:
(1) 人机界面友好，生产安装方便，操作简单
风压控制采用变频器，大量减少了过去使用的继电器、接触器，简化了生产过程，提高了生产效率，系统成本低具有优良的性价比。同时具有良好的人机界面。
(2) 运行安全，性能可靠
风压系统具有自动和手动两种控制方式，增加了系统可靠性，控制精度高。
(3) 高效节能，减小噪音
采用变频器控制风压，缩短了工作周期，同时在需要小风压时，变频器输出频率低，控制系统节电效果明显，大大降低了风机的噪音。改善了工作环境。