加热炉是轧钢产线的重要组成部分,其生产效率决定了整条产线生产效率。坯料输送系统是决定加热炉生产效率的关键。国内轧钢厂现在普遍使用步进式加热炉,但大都无法实现坯料输送完全自动化,为此对步进式加热炉坯料输送系统的工艺流程,关键流程的位置检测等方面进行了全方位的研究。本论文的主要内容为：(1)对步进式加热炉坯料输送系统进行分析。对于一座双道大型步进式加热炉,其坯料输送系统包括坯料输入系统,装钢系统,步进系统,出钢系统,坯料输出系统,共包括20道工序和流程,硬件需要30多个传感器,以及至少4台中型服务器。(2)研究步进式加热炉坯料输送的自动化系统。在步进式加热炉坯料输送分析的基础上,研究了辊道、装钢机、出钢机、步进梁相关的检测元件参数选型；在对工序和流程分析基础上,采用西门子S7-400 PLC控制器对坯料输入系统,装钢系统,步进系统,出钢系统,坯料输出系统进行了编程；各子系统控制程序设计调试和联调,最后对该系统的自动化程度进行了实验验证。(3)基于PLC软测量的辊道坯料位置检测研究。以变频器的频率输出为基础,利用PLC计算出坯料在辊道上的具体位置,建立了一个坯料位置模型,并使用激光检测器进行修正。该模型解决了激光定位方式坯料位置不准,定位不稳定的问题,并实现了多坯料同时定位。最后通过定位实验将模型定位与激光定位的定位数据进行了比较,证实了该模型的有效性。(4)基于PLC软测量的炉内坯料位置检测研究。以磁尺提供的位移数据为基础,利用PLC计算并建立一个炉内坯料位置的物理模型,该模型替代了原有的二级计算机坯料位置模型,解决了原二级模型坯料位置偏差较大的问题,同时解决了自动装钢和自动出钢的行程定位不精确的问题。最后通过步进实验将一级PLC模型与原二级模型的步进数据进行比较,证实了该模型的有效性。该系统现在已经投入生产实用,效果良好,在无人工干预的情况下,采用该系统的两座步进式加热炉己实现坯料输送全自动。