自動化控制技術在熱工儀表自動化中的應用

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，同時也是一個耗能大戶，面對資源短缺和環境污染的嚴峻形勢，安全、高效、經濟生產非常必要，而應用自動化控制技術的熱工儀表有助于實現全程生產的智能化管控，能夠滿足高新發展需求，因此值得深入研究和推廣應用。

1 鋼鐵企業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、管路儀表等設備裝置，經電纜連接形成同路或者系統，對生產過程中涉及的溫度、壓力、流量、液位等熱工參數進行測量，一般用于工藝狀態監測和設備情況檢查。而鋼鐵企業熱工儀表自動化，因融合了先進可靠的電子技術、信息技術、計算機管理技術、熱能功能控制技術以及智能型儀表和精密元件，所以有著智能化和技術性特征，可自動完成設備的動態監測并識別監測范圍，為相關人員提供真實可靠的熱工曲線參數，提醒其及時發現生產設備或輔助設備的運行異常并通過自動化控制來適應變化的工況，故不僅能保障安全、經濟生產，還能在一定程度上改善生產效率與質量，促進鋼鐵企業朝著更穩更好的方向發展。

2 熱工儀表自動化控制技術的應用要點

（1）規范安裝。鑒于熱工儀表在鋼鐵行業的重要作用，所以為充分體現其自動化水平，就必須嚴格按照規定進行安裝，做好技術檢驗。期間要重點檢驗熱工儀表的規格與質量，包括與溫度、壓力、流量等有關的儀表，必須確保性能測試完整，滿足鋼鐵生產需求；同時立足企業實際，確定儀表暗轉位置，針對容易出現問題的地方及時調整技術方案，分析并糾正實際數據與規劃設計的偏差，為自動化控制技術在熱工儀表自動化中的正常應用和性能發揮奠定堅實基礎。

（2）重視試運行。鋼鐵企業中基于自動化控制技術的熱工儀表自動化大多是在完成系統安裝以及儀表的二次聯校之后所開展的監測，因此首先應對單體系統的運行狀況進行嚴密檢測，在傳動設備轉動作用下檢測儀表入口位置的壓力等參數；然后針對大型機組的運行，既要檢測重要的熱工電力參數，也應科學測試聯鎖系統的實際性能，進而保證在鋼鐵生產期間熱工儀表可實現自動化的遠程控制操作；同時在聯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，根據設計規范和聯動試運行，置換特定容器中的惰性氣體，為后續的正式使用做好準備。

（3）加強檢修與維護。應用自動化控制技術的熱工儀表的工作環境比較復雜，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故障，此時只有及時準確的定位故障所在，盡快恢復運行，才能保證熱工儀表自動化功能正常發揮。

一是合理分析熱工儀表故障前后的數據，即工作人員應該深入分析熱工儀表自動化系統的設計方案、生產工藝并記錄正常狀態下的運行參數，為后續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的分析，在鋼鐵生產過程中，基于自動化控制技術的熱工儀表參數均處于不斷變化中，雖然記錄的曲線有所波動，但有一定的規律和特點，相對比較穩定，若記錄曲線變化呈現大幅度的趨勢，表示無線雜亂無序，且此狀態下手動控制不能啟動，故判斷故障與系統工藝有關；如果儀表故障出現后DCS顯示儀器顯示異常，需要在現場檢查儀表數據，其中漸入項目參數偏大情況的存在表示故障是由儀器系統導致的。

3 自動化控制技術在熱工儀表自動化中的應用與發展

（1）應用途徑。自動化控制技術在熱工儀表自動化中有著非常重要的實用價值，應用大多體現在鋼鐵生產過程與設備運行監控與檢測方面，特別是鋼胚連鑄機、熱連軋機等設備的運行，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熱工儀表裝置，不僅設備性能滯后，檢測精度也較低，而且操作復雜，功能有限。隨后經升級改造選用了融合了自動化控制技術的熱工儀表，配以技術成熟且靈敏的掃描開關，在調節器的作用下調整功率用于檢定燃煤鍋爐的爐溫，并進行自動化調節，結果發現爐溫溫度能夠穩定的保持在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測精度，也便于操作和修正，再者還優化了數據采集效率，擴大了參數種類和范圍，提高了檢測質量，為鋼鐵廠創造了更多的經濟效益。再如某鋼鐵企業針對煉鋼系統，基于通信技術與軟件系統，接入了1級的電氣控制站、服務器以及人機接口等設備，其中1級主要是采集與生產工藝和設備運行有關的參數，如出鋼溫度、冶煉氧氣的流量、鋼水溫度等，并緊急、自動處理生產期間的問題，同時配以操作命令和現場檢測信號調節設備運行，使其適應工況實際需要，同時利用雙機熱備，在熱工儀表自動化的作用下監測控制設備運行狀態，并網絡連接主機控制儀表PLC運行，為進一步保障熱工儀表的自動化的優勢，還要求在主機故障情況下由輔機快速接替其工作，對數據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據。

（2）發展趨勢。基于自動化控制技術的熱工儀表，在服務于鋼鐵企業生產與運營的過程中，應朝著綜合自動化、控制一體化和高性能化的方向發展。這是因為熱工儀表自動化涉及的數據不僅量大密集而且種類繁多，稍有不慎便可能對設備工作或者系統運行帶來直接或間接的影響，所以建議以鋼鐵企業的生產經營目標為首要考慮因素，將整個生產過程納入熱工儀表的監管和控制范圍之內，然后科學分析、有效挖掘熱工儀表自動化數據中的價值信息，為鋼鐵企業生產資源的配置優化和運轉管理決策提供數據參考。

4 結語

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