自動化控制技術(shù)在熱工儀表自動化中的應(yīng)用

蔣相相

（陽春新鋼鐵有限責任公司，廣東 陽江 529600）

眾所周知，鋼鐵屬于勞動密集型工業(yè)，同時也是一個耗能大戶，面對資源短缺和環(huán)境污染的嚴峻形勢，安全、高效、經(jīng)濟生產(chǎn)非常必要，而應(yīng)用自動化控制技術(shù)的熱工儀表有助于實現(xiàn)全程生產(chǎn)的智能化管控，能夠滿足高新發(fā)展需求，因此值得深入研究和推廣應(yīng)用。

1 鋼鐵企業(yè)熱工儀表自動化概述

所謂的熱工儀表主要包括地表計、程控儀、管路儀表等設(shè)備裝置，經(jīng)電纜連接形成同路或者系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程中涉及的溫度、壓力、流量、液位等熱工參數(shù)進行測量，一般用于工藝狀態(tài)監(jiān)測和設(shè)備情況檢查。而鋼鐵企業(yè)熱工儀表自動化，因融合了先進可靠的電子技術(shù)、信息技術(shù)、計算機管理技術(shù)、熱能功能控制技術(shù)以及智能型儀表和精密元件，所以有著智能化和技術(shù)性特征，可自動完成設(shè)備的動態(tài)監(jiān)測并識別監(jiān)測范圍，為相關(guān)人員提供真實可靠的熱工曲線參數(shù)，提醒其及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備或輔助設(shè)備的運行異常并通過自動化控制來適應(yīng)變化的工況，故不僅能保障安全、經(jīng)濟生產(chǎn)，還能在一定程度上改善生產(chǎn)效率與質(zhì)量，促進鋼鐵企業(yè)朝著更穩(wěn)更好的方向發(fā)展。

2 熱工儀表自動化控制技術(shù)的應(yīng)用要點

（1）規(guī)范安裝。鑒于熱工儀表在鋼鐵行業(yè)的重要作用，所以為充分體現(xiàn)其自動化水平，就必須嚴格按照規(guī)定進行安裝，做好技術(shù)檢驗。期間要重點檢驗熱工儀表的規(guī)格與質(zhì)量，包括與溫度、壓力、流量等有關(guān)的儀表，必須確保性能測試完整，滿足鋼鐵生產(chǎn)需求；同時立足企業(yè)實際，確定儀表暗轉(zhuǎn)位置，針對容易出現(xiàn)問題的地方及時調(diào)整技術(shù)方案，分析并糾正實際數(shù)據(jù)與規(guī)劃設(shè)計的偏差，為自動化控制技術(shù)在熱工儀表自動化中的正常應(yīng)用和性能發(fā)揮奠定堅實基礎(chǔ)。

（2）重視試運行。鋼鐵企業(yè)中基于自動化控制技術(shù)的熱工儀表自動化大多是在完成系統(tǒng)安裝以及儀表的二次聯(lián)校之后所開展的監(jiān)測，因此首先應(yīng)對單體系統(tǒng)的運行狀況進行嚴密檢測，在傳動設(shè)備轉(zhuǎn)動作用下檢測儀表入口位置的壓力等參數(shù)；然后針對大型機組的運行，既要檢測重要的熱工電力參數(shù)，也應(yīng)科學測試聯(lián)鎖系統(tǒng)的實際性能，進而保證在鋼鐵生產(chǎn)期間熱工儀表可實現(xiàn)自動化的遠程控制操作；同時在聯(lián)動試運行期間采取就地操作，將壓力儀表、控制儀表等投入其中，根據(jù)設(shè)計規(guī)范和聯(lián)動試運行，置換特定容器中的惰性氣體，為后續(xù)的正式使用做好準備。

（3）加強檢修與維護。應(yīng)用自動化控制技術(shù)的熱工儀表的工作環(huán)境比較復(fù)雜，條件相對惡劣，而且動作十分頻繁、運行時間長，因此不可避免的會出現(xiàn)故障，此時只有及時準確的定位故障所在，盡快恢復(fù)運行，才能保證熱工儀表自動化功能正常發(fā)揮。

一是合理分析熱工儀表故障前后的數(shù)據(jù)，即工作人員應(yīng)該深入分析熱工儀表自動化系統(tǒng)的設(shè)計方案、生產(chǎn)工藝并記錄正常狀態(tài)下的運行參數(shù)，為后續(xù)的檢修提供一定的參考。然后深入分析故障后機組負荷和原料變化狀況，并及時研究記錄表，盡快確定故障原因。二是加強熱工儀表自動化故障參數(shù)的分析，在鋼鐵生產(chǎn)過程中，基于自動化控制技術(shù)的熱工儀表參數(shù)均處于不斷變化中，雖然記錄的曲線有所波動，但有一定的規(guī)律和特點，相對比較穩(wěn)定，若記錄曲線變化呈現(xiàn)大幅度的趨勢，表示無線雜亂無序，且此狀態(tài)下手動控制不能啟動，故判斷故障與系統(tǒng)工藝有關(guān)；如果儀表故障出現(xiàn)后DCS顯示儀器顯示異常，需要在現(xiàn)場檢查儀表數(shù)據(jù)，其中漸入項目參數(shù)偏大情況的存在表示故障是由儀器系統(tǒng)導致的。

3 自動化控制技術(shù)在熱工儀表自動化中的應(yīng)用與發(fā)展

（1）應(yīng)用途徑。自動化控制技術(shù)在熱工儀表自動化中有著非常重要的實用價值，應(yīng)用大多體現(xiàn)在鋼鐵生產(chǎn)過程與設(shè)備運行監(jiān)控與檢測方面，特別是鋼胚連鑄機、熱連軋機等設(shè)備的運行，在很大程度需要熱工儀表自動化控制。

如某鋼鐵廠采用的傳統(tǒng)熱工儀表裝置，不僅設(shè)備性能滯后，檢測精度也較低，而且操作復(fù)雜，功能有限。隨后經(jīng)升級改造選用了融合了自動化控制技術(shù)的熱工儀表，配以技術(shù)成熟且靈敏的掃描開關(guān)，在調(diào)節(jié)器的作用下調(diào)整功率用于檢定燃煤鍋爐的爐溫，并進行自動化調(diào)節(jié)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)爐溫溫度能夠穩(wěn)定的保持在1200℃，槽溫也達到了300℃的最高溫度，同時鉑電阻溫度計的使用既顯著提高了冷端溫度的監(jiān)測精度，也便于操作和修正，再者還優(yōu)化了數(shù)據(jù)采集效率，擴大了參數(shù)種類和范圍，提高了檢測質(zhì)量，為鋼鐵廠創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟效益。再如某鋼鐵企業(yè)針對煉鋼系統(tǒng)，基于通信技術(shù)與軟件系統(tǒng)，接入了1級的電氣控制站、服務(wù)器以及人機接口等設(shè)備，其中1級主要是采集與生產(chǎn)工藝和設(shè)備運行有關(guān)的參數(shù)，如出鋼溫度、冶煉氧氣的流量、鋼水溫度等，并緊急、自動處理生產(chǎn)期間的問題，同時配以操作命令和現(xiàn)場檢測信號調(diào)節(jié)設(shè)備運行，使其適應(yīng)工況實際需要，同時利用雙機熱備，在熱工儀表自動化的作用下監(jiān)測控制設(shè)備運行狀態(tài)，并網(wǎng)絡(luò)連接主機控制儀表PLC運行，為進一步保障熱工儀表的自動化的優(yōu)勢，還要求在主機故障情況下由輔機快速接替其工作，對數(shù)據(jù)信息進行實時控制和存儲，待主機重新啟動后還要負責備份主機數(shù)據(jù)。

（2）發(fā)展趨勢?；谧詣踊刂萍夹g(shù)的熱工儀表，在服務(wù)于鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)與運營的過程中，應(yīng)朝著綜合自動化、控制一體化和高性能化的方向發(fā)展。這是因為熱工儀表自動化涉及的數(shù)據(jù)不僅量大密集而且種類繁多，稍有不慎便可能對設(shè)備工作或者系統(tǒng)運行帶來直接或間接的影響，所以建議以鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營目標為首要考慮因素，將整個生產(chǎn)過程納入熱工儀表的監(jiān)管和控制范圍之內(nèi)，然后科學分析、有效挖掘熱工儀表自動化數(shù)據(jù)中的價值信息，為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)資源的配置優(yōu)化和運轉(zhuǎn)管理決策提供數(shù)據(jù)參考。

4 結(jié)語

總之，熱工儀表應(yīng)用自動化控制技術(shù)，不僅是現(xiàn)實所需，也是必然選擇，只有把握應(yīng)用要點，有計劃、有目的的合理應(yīng)用自動化控制技術(shù)，才能彰顯熱工儀表自動化的優(yōu)勢，進而不斷提高運行效率，切實改善系統(tǒng)性能，實現(xiàn)安全可靠生產(chǎn)，為鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟效益與社會效益的提升提供重要保障。