自動化儀表改造后在加熱爐控制系統(tǒng)應(yīng)用分析

張小松

摘 要：隨著現(xiàn)代工業(yè)科技的深入發(fā)展，儀表在自動化方面取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步，其測量數(shù)量準(zhǔn)確性與處理效率得到了大幅度的提升。在加熱爐控制系統(tǒng)中，自動化儀表得到了廣泛的使用，特別是對于系統(tǒng)的規(guī)范操作有著重要的影響。本文擬對加熱爐舊式控制系統(tǒng)的問題進(jìn)行闡述，分析自動化儀表改造后在加熱爐控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用成效，以期為改進(jìn)和提高加熱爐控制技術(shù)提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞：自動化儀表；加熱爐控制系統(tǒng)；應(yīng)用分析

1 前言

隨著我國社會市場經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，特別是工業(yè)化水平的逐漸提升，自動化已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)項目中十分重要的組成部分，對于工業(yè)質(zhì)量的提升和效率的加快起到了非常關(guān)鍵的作用。目前，在我國許多工業(yè)生產(chǎn)中都融入了自動化的生產(chǎn)技術(shù)，促進(jìn)了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。在加熱爐控制系統(tǒng)中，自動化系統(tǒng)也得到了充分的應(yīng)用，有效解決了舊式設(shè)備所造成的諸多問題，發(fā)揮了巨大的作用。

2 加熱爐舊式控制系統(tǒng)中存在的主要問題

2.1 能源消耗比較大，設(shè)備精度不高

在加熱爐的舊式控制系統(tǒng)中，通常都采用動圈式毫伏計和電子電位差計作為控制溫度的儀表，該控制系統(tǒng)的設(shè)備成本相對比較低，能夠被大多數(shù)的生產(chǎn)企業(yè)所接受，但是其弊端也非常的明顯。由于該舊式控制系統(tǒng)的設(shè)計原理限制，其對于溫度控制的偏差通常都存在10攝氏度上下的幅度，很難對零件工藝的所需溫度進(jìn)行精確的保障。尤其是傳統(tǒng)的儀表，其顯示的方式是指針式而不是數(shù)字式，顯示的精確度又進(jìn)一步影響到儀器的精度控制，從而對生產(chǎn)的質(zhì)量和效率造成一定程度的影響。此外，由于設(shè)備精度的問題，導(dǎo)致爐溫不能進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，加熱的元件通常只能采取全電壓、滿功率的方式進(jìn)行運轉(zhuǎn)，以保證設(shè)備所需的熱量供應(yīng)，從而造成耗電量的額外增加和能源的浪費。

2.2 設(shè)備故障頻發(fā)，噪音污染嚴(yán)重

加熱爐的舊式控制系統(tǒng)是控溫儀表與交流接觸器的組合，這種組合控制模式需要進(jìn)行頻繁的觸點工作，在銜鐵的吸合過程中會產(chǎn)生劇烈的振動，不僅容易對控溫儀表的正常運行造成一定程度的干擾，使設(shè)備的精準(zhǔn)度下降，影響設(shè)備的使用壽命，還會在吸持的過程中產(chǎn)生嗡嗡的噪音，使周邊的工作人員難以忍受。尤其是傳統(tǒng)的控溫儀表具有較差的抗震性，在頻繁的振動之下故障高發(fā)，需要進(jìn)行定期的保養(yǎng)和校驗維護(hù)，額外增加大量的費用支出。

2.3 缺乏自動控制，技術(shù)含量偏低

與自動化儀表相比，加熱爐的舊式控制系統(tǒng)中控溫儀表的技術(shù)含量相對較低，無法滿足一些精細(xì)化和規(guī)律化的要求。例如，按固定的速率進(jìn)行升溫、保溫、降溫等操作，或者其他需要一些相對復(fù)雜的程序才能夠執(zhí)行的工藝，是無法由舊式控制系統(tǒng)來完成的任務(wù)。

3 自動化儀表改造后在加熱爐控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

3.1 加熱爐內(nèi)部的溫度控制

在自動化儀表改造后的加熱爐內(nèi)部，儀表可以借助強(qiáng)大的指令功能，實現(xiàn)對燃燒溫度的精準(zhǔn)控制和優(yōu)化控制，使加熱爐能夠保持長期穩(wěn)定的運行狀態(tài)。特別是在加熱爐處于啟動、停止運行以及負(fù)荷調(diào)節(jié)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)時，可以有效控制過氧燃燒現(xiàn)象。例如，當(dāng)加熱爐當(dāng)中的多個熱電偶都處于正常運行狀態(tài)時，自動化儀表可以操控選擇溫度較高的信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，從而使溫度始終保持在相對均衡的狀態(tài)。如果控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)部分熱電偶出現(xiàn)故障時，還可以進(jìn)行自動調(diào)節(jié)切換，使?fàn)t溫的波動不至于受到部分故障的影響，使?fàn)t溫基本上都能夠保持在穩(wěn)定的狀態(tài)，確保加熱爐的使用安全與穩(wěn)定。

3.2 加熱爐內(nèi)部的節(jié)能控制

由于自動化儀表的改造，加熱爐控制系統(tǒng)中所擁有的自動化管理功能將得到大幅度的提升，使得加熱爐的控制與管理更加科學(xué)合理。其中，加熱爐的除塵與吹灰功能被統(tǒng)一歸入加熱爐的自動化控制當(dāng)中，能夠在加熱爐的實際運轉(zhuǎn)過程中對使用的時間和次數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的計算，再加上事先設(shè)定好的處理方案，可以定期或者根據(jù)加熱爐的具體使用情況，自動進(jìn)行吹灰和除塵作業(yè)，從而使加熱爐的生產(chǎn)環(huán)境始終保持良好狀態(tài)，進(jìn)而減少灰塵所帶來的額外能源消耗，實現(xiàn)加熱爐使用質(zhì)量和效率的更高保障。此外，借助自動化儀表的改造，加熱爐所需要的電量也能夠得到更加有效的控制，可以精確按照加熱爐當(dāng)前元件所需要的熱量來提供電量和電壓，從而減少電量的額外耗損。

3.3 加熱爐人工操作的減少

在加熱爐的控制過程中，舊式控溫系統(tǒng)需要工作人員進(jìn)行許多的人工操作，不僅對人力造成了大量的占用和消耗，更容易因人工操作次數(shù)的頻繁帶來諸多的錯誤操作。而自動化儀表改造后，加熱爐的控制系統(tǒng)可以通過大量并且豐富的指令系統(tǒng)，對各個操作環(huán)節(jié)的時間順序和工作順序進(jìn)行事先規(guī)劃和設(shè)置，使操作環(huán)節(jié)變得更加順暢有序。特別是人工操作環(huán)節(jié)被自動化操作取代后，可以大量減少人工操作，也就能夠有效避免人工誤操作所可能帶來的諸多弊端，降低控制與操作過程中的事故風(fēng)險。

3.4 加熱爐安全檢測的保障

在加熱爐的實際運行過程中，為了確保加熱爐的使用壽命和使用安全，必須要進(jìn)行定期的安全檢測，而人工檢測或多或少都存在著一定的安全隱患。特別是在加熱爐的高溫環(huán)境下，人工檢測會給檢測人員帶來諸多不便。而自動化儀表的改造，使需要重點監(jiān)測和檢測的元件或部位，可以事先設(shè)置到檢測模式，利用控制系統(tǒng)的自動測量功能進(jìn)行定期檢測，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)情況立即反饋控制中心，從而及時進(jìn)行檢修和調(diào)整。在自動化系統(tǒng)的控制管理中，可以在換向系統(tǒng)設(shè)定閥位報警裝置，當(dāng)加熱爐控制系統(tǒng)的快切閥或者三通閥等核心部位出現(xiàn)故障時，可以通過系統(tǒng)自動檢測出閥位反饋信號的異常，進(jìn)而向后臺控制中心自動發(fā)出報警信號，提醒檢修人員及時對故障部位進(jìn)行處理，使整個設(shè)備的故障點得以有效分散，保障加熱爐控制系統(tǒng)的安全。

4 結(jié)束語

隨著自動化儀表改造的深入應(yīng)用，加熱爐控制系統(tǒng)的日常管理、操作以及故障檢測都進(jìn)入到自動化監(jiān)控和管理的階段，對于加熱爐運行操作有著十分積極的影響。自動化的技術(shù)不僅有效提高的生產(chǎn)的效率，降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，還有效節(jié)約了設(shè)備能耗，減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)不安全因素所帶來的潛在風(fēng)險，發(fā)揮了十分重要的作用，有利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的保障。

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