在钢铁工业中,加热炉是轧钢生产线的重要设备之一。随着现代轧机的发展,对加热炉加热钢坯的质量要求越来越高。而生产系统经过长期运行和生产负荷变化后都不可避免的发生各种变化,这必然将会影响加热炉加热钢坯的质量。因此本文着眼于应用统计过程监测方法设计一个加热炉过程监测系统对加热炉生产进行过程监测,进而提高加热炉生产的质量和效率,降低成本,充分迎合了加热炉的工业需求,具有非常明确的意义。本文首先从统计过程监测方法的产生、发展、现状入手,对加热炉的生产过程加以简单介绍,并将对加热炉进行过程监测需要做的一些准备工作进行了阐述。其次,介绍了单变量统计过程控制方法的几种控制图以及应用控制图进行过程监测的两个判断准则。详细阐述了处理变量间线性关系的主成分分析(PCA)方法和处理变量间非线性关系的核主成分分析(KPCA)方法,并针对实际中采集的样本数据间存在一定的序列相关性,介绍了两种用于动态多变量统计过程控制的方法：一种方法是用前边的h个观测值对每个观测向量进行扩充来构造数据矩阵,然后对新的数据矩阵进行PCA或者KPCA分析；另一种方法是将EWMA控制图与PCA或者KPCA合并。然后结合加热炉现场采集的数据对PCA、KPCA、DKPCA、EWMA+KPCA几种多变量统计过程控制方法进行了验证和比较。在此基础上,设计了加热炉过程监测系统,阐述了监测系统与WinCC6.0通过OPC通讯进行数据实时传递的方法、基于VB6.0和MATLAB7.0两种平台下的联合开发COM组件的方法。最后,详细介绍了加热炉过程监测系统的具体实现及其使用方法。本文着重分析讨论了面向加热炉过程监测的几种多变量统计过程控制方法,设计了加热炉过程监测系统,并结合加热炉现场采集的数据对加热炉过程监测系统进行了验证。通过本系统对加热炉生产过程的监测,可以使现场人员及时发现相应的过程波动及缓慢变异,以达到提高加热炉系统质量和生产效益的目的。