熱工儀表自動(dòng)化控制研究

劉璇

（山東海化集團(tuán)有限公司熱力電力分公司，山東 濰坊 262737）

隨著電力應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，熱工儀表自動(dòng)化在社會(huì)很多行業(yè)中都成為不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。尤其是熱工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的逐漸成熟和應(yīng)用，使得熱工儀表本身的性質(zhì)屬性以及安全性能得到了巨大的提升。在相關(guān)企業(yè)發(fā)展進(jìn)步的過程中，熱工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用十分關(guān)鍵。正確認(rèn)識(shí)和規(guī)范使用熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)于企業(yè)的健康發(fā)展、經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提升具有重要的意義。在相關(guān)生產(chǎn)流程運(yùn)行工作中，熱工儀表是保障工序正常、設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)的重要組成部分，電纜路線和儀表儀器的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備的檢修和監(jiān)測(cè)工作，從而為設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及生產(chǎn)效率的提升提供堅(jiān)實(shí)的推動(dòng)力，讓企業(yè)在安全、穩(wěn)定的環(huán)境中開展作業(yè)，更好地實(shí)現(xiàn)安全、健康、高效的發(fā)展。

1 熱工儀表自動(dòng)化概述

熱工儀器的主要組成是地表計(jì)、管路儀器等，利用光纜的連接功能，彼此相互貫穿組成同路的系統(tǒng)。在生產(chǎn)過程中，熱工儀器可以對(duì)有關(guān)設(shè)備、工作環(huán)境的溫度、壓力等熱工參數(shù)進(jìn)行精密測(cè)量和調(diào)節(jié)，同時(shí)，也能用于設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)中。熱工儀表自動(dòng)化，是與電氣、信息、熱能功能控制技術(shù)等相協(xié)調(diào)而形成的一種自動(dòng)化程度更高的技術(shù)。所以，對(duì)于熱工儀表而言，它還具備多種屬性。主要突出表現(xiàn)為高度自動(dòng)化和專業(yè)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，可以進(jìn)行有關(guān)儀器設(shè)備的檢測(cè)工作，為有關(guān)人員進(jìn)行檢查作業(yè)時(shí)提供有效準(zhǔn)確的參考。此外，熱工儀表的廣泛應(yīng)用，對(duì)于故障的及早排除也有很大的效果，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備存在的隱患，并通過自動(dòng)化控制技術(shù)及時(shí)解決在自動(dòng)檢測(cè)過程中所發(fā)現(xiàn)的設(shè)備問題，并保留相關(guān)的問題參數(shù)作為后續(xù)出現(xiàn)類似問題的解決方案。熱工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和日趨完善，將不斷促進(jìn)生產(chǎn)水平的提高和產(chǎn)品質(zhì)量的升級(jí)，使得企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中牢牢把握市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)自身的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，使企業(yè)不斷向技術(shù)化、智能化、自動(dòng)化水平邁進(jìn)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展。

2 熱工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)注意事項(xiàng)

2.1 嚴(yán)格遵循安裝流程

熱工儀表應(yīng)用對(duì)于企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展起著重要的作用。因此，為了使熱工儀表的功能屬性能夠得到完全釋放，充分發(fā)揮自動(dòng)化給企業(yè)發(fā)展所帶來的積極意義，必須高度重視和規(guī)范熱工儀表的安裝流程和技術(shù)操作要求，并積極采取措施開展后續(xù)的維護(hù)和技術(shù)檢查工作。在一系列過程中，應(yīng)當(dāng)將熱工儀表規(guī)格和質(zhì)量抽測(cè)擺在其正常發(fā)揮作用的突出位置，其中包含溫度、壓力等相關(guān)儀表的檢測(cè)，從而發(fā)揮其對(duì)后續(xù)流程的保障作用，滿足現(xiàn)代化趨勢(shì)下企業(yè)的市場(chǎng)需求和技術(shù)要求，促進(jìn)企業(yè)整體生產(chǎn)水平和生產(chǎn)效率的提升。同時(shí)，企業(yè)在嚴(yán)格依照安裝流程開展熱工儀表安裝工作時(shí)，要結(jié)合企業(yè)自身的實(shí)際情況，科學(xué)選擇熱工儀表的具體安裝位置，使其自動(dòng)化水平能夠完全得到發(fā)揮。在具體安裝過程中，面對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的操作問題以及調(diào)試問題要及時(shí)改變安裝方案，在規(guī)范的操作流程內(nèi)進(jìn)行最合理化的安裝；面對(duì)突發(fā)問題，要制定一套緊急預(yù)案以應(yīng)對(duì)在具體安裝過程中可能出現(xiàn)的問題。此外，做好安裝過程相關(guān)數(shù)據(jù)的全程記錄，及時(shí)分析實(shí)際安裝數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的誤差，提出行之有效的解決方案，為熱工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)在生產(chǎn)流程中提供堅(jiān)實(shí)的保障。

2.2 強(qiáng)化對(duì)測(cè)試環(huán)節(jié)的重視

提高與生產(chǎn)相關(guān)的測(cè)試工序的成效和質(zhì)量是熱工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。實(shí)踐中，在高效完成熱工儀表安裝和儀表二次聯(lián)較后才進(jìn)行相應(yīng)的熱工儀表自動(dòng)化測(cè)試工作。測(cè)試工作主要包含以下3個(gè)方面的內(nèi)容：（1）要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)情況開展現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，以傳動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)為依托，對(duì)熱力儀表入口的氣壓等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。（2）以大型機(jī)組設(shè)備為例，既要對(duì)能源參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)工作，又要檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)熱力系統(tǒng)的實(shí)際工作能力，從而確保在企業(yè)的生產(chǎn)過程中熱力控制儀表設(shè)備能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)遠(yuǎn)程管理。（3）開展氣體聯(lián)動(dòng)測(cè)試，采取就地作業(yè)的辦法，將熱壓力儀表、監(jiān)測(cè)儀表裝置引入，結(jié)合工程設(shè)計(jì)和聯(lián)動(dòng)情況，替換容器熱能氣體，有利于后續(xù)生產(chǎn)流程的開展和推進(jìn)。

2.3 重視后期設(shè)備的維護(hù)

在嚴(yán)格依照科學(xué)的安裝流程和技術(shù)規(guī)范完成相應(yīng)的熱工儀表安裝以及測(cè)試工作后，必須加強(qiáng)后期設(shè)備的維護(hù)和定時(shí)檢修工作，這對(duì)于熱工儀表本身效用的發(fā)揮具有重要的作用。熱工儀表自動(dòng)化控制在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于工作環(huán)境的復(fù)雜程度比較高，外部條件相對(duì)較差，而且動(dòng)作重復(fù)性頻率較大，設(shè)備基本處于運(yùn)行狀態(tài)也導(dǎo)致熱工儀表的運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)，這些因素的綜合影響，極易出現(xiàn)故障問題。因此，重視和加強(qiáng)熱工儀表的維護(hù)和檢修工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的故障問題和安全隱患，第一時(shí)間恢復(fù)機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，防止因故障問題的出現(xiàn)使得企業(yè)生產(chǎn)效率的降低，弱化熱工儀表的自動(dòng)化成效之于企業(yè)發(fā)展的重大意義。具體而言，可以從以下2個(gè)方面著手：（1）在出現(xiàn)問題時(shí)，將相關(guān)的故障數(shù)參實(shí)時(shí)進(jìn)行搜集和保管，包括對(duì)熱工自動(dòng)化整體方案、生產(chǎn)程序、正常數(shù)據(jù)信息等，以相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行深入的分析，為以后的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供指導(dǎo)和幫助。同時(shí)，通過以產(chǎn)生故障的設(shè)備總體負(fù)荷情況為基礎(chǔ)，展開數(shù)據(jù)分析和觀察，對(duì)相關(guān)情況進(jìn)行文字記錄，及時(shí)地把握機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的負(fù)荷底線，及時(shí)處理相關(guān)的設(shè)備故障問題。（2）通過對(duì)熱工儀表的自動(dòng)故障指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在工廠制造流程中，熱工儀表自動(dòng)數(shù)據(jù)整體的變化態(tài)勢(shì)，并通過對(duì)有關(guān)數(shù)值展開記錄的曲線走勢(shì)，以曲線的運(yùn)動(dòng)原理和特點(diǎn)為基礎(chǔ)展開問題的發(fā)現(xiàn)與解析。如果曲線出現(xiàn)較大波動(dòng)，呈現(xiàn)出復(fù)雜無(wú)序狀態(tài)，且無(wú)法進(jìn)行手動(dòng)控制，這一問題的出現(xiàn)主要是由于系統(tǒng)本身制造因素引起的；如果儀表的DCS顯示器呈現(xiàn)異常狀態(tài)，則需要靈活、及時(shí)地開展對(duì)儀表相關(guān)參數(shù)的檢查工作；如果出現(xiàn)項(xiàng)目參數(shù)誤差較大的情形，則表示故障出現(xiàn)是由于儀表系統(tǒng)引起的。

2.4 管路布置與配線安裝

管路的布設(shè)包括數(shù)據(jù)計(jì)量、供電分配和信息傳遞等方面。在布設(shè)管道和安裝配線時(shí)，必須按照實(shí)際狀況調(diào)整計(jì)量管理和供電管理，在確保安全不返工的前提下科學(xué)選定裝設(shè)地點(diǎn)。放置位置不要選擇在電磁干擾區(qū)域，安裝地點(diǎn)不要選在電磁干擾區(qū)，同時(shí)還要便于以后的檢測(cè)工作。在進(jìn)行儀器接線檢查時(shí)，也要保證接頭能夠齊全、線路能夠安全，如此才可以確保裝置在正常工作時(shí)具有充分的穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控提高火電廠的安全性。

3 熱工儀表自動(dòng)化控制的應(yīng)用

3.1 自動(dòng)控制

熱工儀表自動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)械設(shè)備溫度調(diào)節(jié)控制中得到廣泛應(yīng)用，包括環(huán)境溫度、燃燒率等，以便于把機(jī)械智能化管理的整體優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最高，從而達(dá)到機(jī)械設(shè)備的有效運(yùn)行以及公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。而自動(dòng)控制在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中，主要被普遍應(yīng)用在以下3個(gè)控制系統(tǒng)中：（1）機(jī)、高壓鍋爐部協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)。即在單元制機(jī)組高壓鍋爐尾部與汽機(jī)緊密銜接，亦即機(jī)、高壓鍋爐二個(gè)部門共同承擔(dān)著整個(gè)系統(tǒng)的供電量與保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。實(shí)際上就是依靠統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，將高壓鍋爐－在汽機(jī)上作為一個(gè)整體進(jìn)行統(tǒng)一管理，這樣才能使機(jī)、高壓鍋爐尾部配合開展工作。（2）燃燒控制系統(tǒng)。不論是在設(shè)備運(yùn)行中提高用電量或者降低相應(yīng)裝置的工作負(fù)荷量，都要采用智能化控制來精確掌握并實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，還要嚴(yán)格依照熱工儀表的相關(guān)技術(shù)指數(shù)要求來實(shí)現(xiàn)。（3）主汽壓力系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水的溫度的監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)，以實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)主汽溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。同時(shí)，主汽壓力自動(dòng)控制與其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，再加入模糊控制方法，可以使主汽壓力系統(tǒng)不斷適應(yīng)設(shè)備的整體運(yùn)行情況，為機(jī)器設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持和保障。

3.2 熱工監(jiān)測(cè)

熱工監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)是熱工儀器及智能化控制系統(tǒng)的主要組成部分，同時(shí)擔(dān)負(fù)著大量的技術(shù)監(jiān)測(cè)工作，主要內(nèi)容包括對(duì)流速、氣壓等數(shù)值的檢測(cè)。熱工測(cè)量主要功能領(lǐng)域在以下幾個(gè)方面：（1）總體流速的檢測(cè)。基于差壓等工作機(jī)理，在熱工檢測(cè)環(huán)節(jié)中采用滿足一定技術(shù)要求的元件和儀器，逐步解決熱工測(cè)量數(shù)據(jù)誤差問題，為設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供有力地技術(shù)支持。（2）對(duì)壓力的測(cè)量。在應(yīng)變準(zhǔn)則的指導(dǎo)之下，輔之以技術(shù)傳感元器件的配合，可以在壓力監(jiān)測(cè)中實(shí)現(xiàn)熱工檢測(cè)的合理分配。（3）對(duì)溫度的測(cè)量。熱工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)踐化運(yùn)用，最明顯的表現(xiàn)就是溫度的測(cè)量工作，以傳感器為技術(shù)依托，結(jié)合熱工測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)踐，開展相應(yīng)的熱工測(cè)量工作，為生產(chǎn)工序的科學(xué)、合理開展提供數(shù)據(jù)支持，推進(jìn)相應(yīng)工作流程的開展和推進(jìn)。（4）對(duì)液位的測(cè)量。通過對(duì)傳感器的科學(xué)選擇，能夠及時(shí)地對(duì)液位變化進(jìn)行精確地測(cè)量，獲得最符合實(shí)際的測(cè)量值。

3.3 DCS

DCS在企業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，同時(shí)，DCS也是熱工自動(dòng)化控制技術(shù)的主要表現(xiàn)形式之一。DCS控制系統(tǒng)包含大量的敏感元器件，在生產(chǎn)中大量投入使用，就可以合理彌補(bǔ)控制系統(tǒng)中存在的不足，最大好處就是如果某個(gè)元器件出現(xiàn)了故障，并不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)DCS控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，DCS控制系統(tǒng)還可以限制施工規(guī)模，并管理電纜的運(yùn)用狀況，從而無(wú)須再進(jìn)口大量的機(jī)械設(shè)備和原材料。

4 熱工保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng)和拒動(dòng)的對(duì)策

4.1 對(duì)DCS本身特性進(jìn)行改變

為防止DCS系統(tǒng)端保險(xiǎn)絲熔斷而引發(fā)誤動(dòng)情況，可以通過對(duì)電流信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)解決這一問題。同時(shí)，為了防止電流信號(hào)顯示異常問題的出現(xiàn)，而影響熱工保護(hù)裝置的正常發(fā)揮作用，也可以采用在電流傳輸回路中運(yùn)用品質(zhì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量相關(guān)模塊技術(shù)，即當(dāng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量模塊在檢測(cè)到電流信號(hào)情況不佳時(shí)，可以及時(shí)斷開電流信號(hào)，從而保證裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了裝置的安全水平和穩(wěn)定性，為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和相關(guān)生產(chǎn)流程的持續(xù)性推進(jìn)保駕護(hù)航。

4.2 減少電纜故障造成的誤動(dòng)

在具體運(yùn)行過程中，要想在科學(xué)規(guī)范的框架體系內(nèi)地避免因電纜故障所引起的誤動(dòng)問題，應(yīng)當(dāng)從管理和檢修兩個(gè)途徑著手，具體而言，避免出現(xiàn)一個(gè)機(jī)柜中安裝多個(gè)模件的情況，否則，機(jī)柜供電的總?cè)萘烤蜔o(wú)法達(dá)到單通道供電電源的50%以上。重視電源模件實(shí)際輸出電流的定期檢查工作，一旦發(fā)生電流的實(shí)際輸出值較低時(shí)，就應(yīng)該進(jìn)行調(diào)換電源器件。對(duì)開關(guān)電源結(jié)合處的溫度定時(shí)進(jìn)行檢查，一旦出現(xiàn)異常，就應(yīng)該對(duì)結(jié)合處進(jìn)行緊固處理。

5 結(jié)語(yǔ)

企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程必然要求提高技術(shù)要素在全生產(chǎn)構(gòu)成的利用率，而熱工儀表自動(dòng)化控制作為推進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和現(xiàn)代化建設(shè)水平的重要角色，實(shí)現(xiàn)其普及應(yīng)用和發(fā)展是時(shí)代所需，也是企業(yè)緊緊跟隨競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)、積極擁抱科技、融入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局的必然選擇。因此，必須重點(diǎn)把握熱工儀表的相關(guān)操作、檢查管理問題，不斷更新知識(shí)體系，提升專業(yè)水平建設(shè)，結(jié)合企業(yè)具體生產(chǎn)過程中的情況，在嚴(yán)格遵守?zé)峁x表科學(xué)安裝流程的框架體系內(nèi)開展相應(yīng)的安裝工作。同時(shí)，要合理化、規(guī)范化、科學(xué)化地使用自動(dòng)化控制技術(shù)，這樣才可以將自動(dòng)化的直接優(yōu)勢(shì)和潛在優(yōu)勢(shì)最大化，更好地發(fā)揮其價(jià)值，從而更有力地促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提高和生產(chǎn)安全性建設(shè)水平，實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定的企業(yè)生產(chǎn)目的，促進(jìn)企業(yè)的現(xiàn)代化、可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程，使企業(yè)不僅僅實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提質(zhì)升級(jí)，同時(shí)，還能將經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益統(tǒng)一于企業(yè)的生產(chǎn)建設(shè)實(shí)踐中，不斷地提高現(xiàn)代化技術(shù)建設(shè)水平。