一个全面的控制系统，无论是设计新的控制包还是将现有系统更新为新的控制方案，都是增强任何复杂工业制造过程的最有效方法，尤其是在更敏感的应用中，如卷材涂装或复合材料固化，在这些应用中，一致性和精度至关重要，并且操作控制中的错误是有害的且代价极高。当您有一个集成系统，其中工艺加热设备连接到空气污染控制系统时，控制的重要性就更加突出了。这些复杂而庞大的项目需要复杂的控制手段来调节工艺速度、温度范围、气流、压力和VOC浓度水平，并在生产的各个渐进阶段同时密切监控和调整数百个组件。
以下六个要素是工业控制系统中必须考虑的关键参数，该系统使用集成过程加热设备（如烘箱和熔炉）以及空气污染技术（如热氧化器）:
- 温度。
- VOC浓度。
- 压力水平。
- 氧气比例和空气体积。
- 燃烧。
- 工艺流程。
此外，至关重要的是，所有这些功能都是独立控制和实时自动调整的，以确保始终保持精确的操作参数。
设计良好的控制系统可确保更高的安全性和危险预防能力，提高效率和可靠性，同时还能精确监控严格的操作参数。以下案例研究展示了在两种不同的应用中——连续卷材涂装生产线和航空部件的批量复合固化——复杂的控制系统如何在优化整体系统效率和确保关键输出质量方面发挥关键作用。
控制案例研究1
带有烘箱和氧化系统、热回收和先进空气处理的连续金属卷材涂装线
一家巴西预涂金属卷材生产商需要更换其使用了20多年的卷材涂装生产线。系统设计的标准包括性能和涂层均匀性、在可用工艺范围内增加生产线产能、降低能耗、符合环境排放法规以及易于操作。
最终设计的总体范围包括一个三区初烘炉、一个四区终烘炉、集成热氧化器空气污染控制和热回收系统（带一级和二级热交换器）、完整的空气处理管道系统、一个带质量和性能监控传感器的先进PLC控制系统以及一个用户友好的HMI界面。先进的PLC控制监控整个系统的所有操作参数，以实现目标区域控制设定点，并监控峰值金属温度，以确保过程始终符合性能目标。
作为一个集成系统，控制器还需要同时监控空气污染设备。热氧化器不仅需要达到1，400 F的设定温度，还需要保持足以使挥发性有机化合物完全燃烧的停留时间。为了确保这一点，废气的体积流量由风门开度和风扇调节，因此废气在氧化器中的停留时间保持在1秒以上。
连续运行热氧化器以消除挥发性有机化合物所需的大量燃料可能过高。为了提高效率和降低运行成本，热交换器可用于回收和转移热能，否则热能将被浪费。对于这种应用，工程团队决定采用集成回热式热氧化器，通过大直径管壳式热交换器进行一次和二次热回收。