加热炉是钢铁冶金行业中的重要环节,其主要功能是对生产线上的钢坯按照工艺生产要求进行加热。建立一个实用性的加热炉运动设备模型对钢坯生产的预测和研究有十分重要的意义和价值。本文建立的步进式加热炉运动控制系统是对加热炉生产过程全过程的模拟,与传统的加热炉实验系统相比,本文建立的加热炉运动设备系统更具系统性,对加热炉生产过程模拟更逼真,仿真实验结果更具真实性。本文以步进式加热炉为背景,对步进式加热炉进行了建模和控制仿真的研究。首先,分析了步进式加热炉的动力机械机构,建立了液压装置和电动机装置的数学模型,为下文建立加热炉运动设备模型奠定了基础。其次,介绍了步进式加热炉的工艺过程,确定了加热炉运动设备的主要结构,利用液压装置和电动机装置的数学模型建立了入炉辊道、装料炉门、装钢机、步进梁、出钢机、出料炉门及出炉辊道的模型,并针对各个部分控制要求不同设计了针对性的控制器,然后利用MATLAB仿真来验证模型的准确性和控制器的有效性。最后,建立加热炉运动设备的仿真研究平台。以S7-200PLC作为模型载体,通过触摸屏smart700进行人机交互,设定可修改参数以便适应不同加热炉模型的需求,模型参数在触摸屏上查看和修改,实现了加热炉运动设备的模拟运行。定义IO报文后,该模拟平台可以采用通用的控制PLC进行控制,实现加热炉运动控制系统的仿真模拟,为为进一步研究加热炉运动控制技术提供研究平台。