近年来，稀有金属板材已广泛应用于航空航天、航海、核电、石油化工等领域，真空退火是其稀有金属生产的重要工艺过程。为了提高稀有金属及钛板材真空退火炉生产检测与控制水平，本课题在研究真空退火工艺及设备特点的基础上，提出了温度及真空度精确控制以及多温区的高均温性的控制要求；建立了稀有金属板带真空退火炉的数学模型，并进行了系统辨识；设计了一种针对稀有金属板带真空退火炉的Fuzzy-PID控制器，并用计算机仿真的方法验证了该控制器的控制效果；采用了Profibus总线+RS485总线的多总线网络结构，实现了IPC+PLC+智能仪表集散控制硬件系统。软件设计分为监控软件、控制算法软件、过程控制程序三部分，监控软件采用KingVIEW6.52组态软件设计了带动画、立体效果的上位人机界面，完成了数据的及时记录，及报警的及时反馈；控制策略软件方面，采用OPC技术，在上位机中实现在线PID参数优化，通过温度局部调整，达到稀有金属板带真空退火炉大容积、多温区均温性控制目的；通过Step7设计了过程控制程序，实现对整个生产过程的自动控制。生产运行实践证明，该控制系统运行效果良好，实现了对温度、真空度高精度控制，均温性良好，系统设计提高了系统的稳定性，自适应性和鲁棒性。