自動化控制技術在熱工儀表自動化中的應用

王云 李詩琪 陳強 丁大林

摘要：自動化控制技術的普及和應用可極大提升機器工作效率及資源有效利用率，熱工儀表是鋼鐵企業煉鋼過程必不可少的元器件，為遠程控制端提供實時爐內溫度和內外溫差，自動化控制技術與熱工儀表的配合使用可以更加科學和動態的管理模式對反應進行實施管理，減輕了工作人員的工作量，同時也避免了因為人的疏忽導致危險工況的出現。本文從熱工儀表自動化控制技術的應用要點出發，對自動化控制技術在熱工儀表自動化應用展開論述，為鋼鐵企業員工提供儀器設備工作的原理理論，拓展工作人員視野。

關鍵詞：自動控制;熱工儀表;應用

引言：

鋼鐵屬于勞動密集型的產業，鋼鐵的產能影響國家發展速度和整體經濟走向，鋼鐵行業也是牽一發而動全身的重點行業，面對日益增長的鋼鐵需求，鋼鐵企業需提高生產速率，保證安全生產。由于鋼鐵冶煉需全天候不間斷的熱能供應，傳統的人工抄表模式已不能滿足發展需要，取而代之的是自動化熱工儀表的普及。應用自動化控制的熱工儀表可實現鋼鐵企業智能高效管理，滿足鋼鐵企業的轉型發展需求，本文將從熱工儀表自動化控制技術的應用要點出發，對具體應用展開介紹，為熱工儀表的自動化研究提供可靠的理論基礎。

一、熱工儀表自動化控制技術的應用要點

1.規范安裝

熱工儀表在鋼鐵企業中有著舉足輕重及不可替代的重要作用，自動化技術與熱工儀表要達到更加密切的配合關系首先應進行規范安裝，以專業安裝技術人員的安裝模式是熱工儀表安裝常用的模式。熱工儀表并非單一儀表，往往是壓力儀表、溫度儀表和流量儀表的多聚體儀表，安裝過程要立足于企業的生產現狀，立足實際選用規格，并測量安裝誤差，為自動化技術創設更加穩定的使用環境，熱工儀表在安裝中，儀表的水平度、高度與地面垂直度都有極其嚴格地規定，相關安裝人員也需專業設備進行工程安裝標定，確保安裝能滿足多種使用工況。整體安裝完畢后需對儀表指針進行調校，在沒接通管線前應進行儀表的清零處理，校準指針的彈性阻尼情況，保證儀表的靈活運轉。

2.在整個系統工作之前進行系統化試運行

鋼鐵企業能夠實現自動化的儀表往往在結束安裝后需要試運行，試運行的目的是為了將熱工儀表的工作情況與自動化系統進行對接，統一機器算法語言，形成共同工作的合力。在試運行進行之前，應對所有的熱工儀表進行單體檢測，排除輸入端的自身質量干擾，自動化的控制系統在整個機器系統啟動時，進行開機檢測，對熱工電力參數的數顯值與熱工儀器的機器顯數值進行比對，隨時校訂誤差。試運行階段也是設定自動化報警系統的閾值，一旦熱工儀表的表顯示數越過許用安全值，就會立即報警，避免危險工況發生。系統化試運行的測試重點是后臺對整個控制系統的遙感靈敏性測試，一旦出現危險工況，遠程設備檢測人員應立刻進行對系統的停機處理，同時開展機器的自檢工作，如果遠程遙感自動控制端反應過于遲鈍就會影響正常的維修進程，降低檢修效率

3.加強檢修和維護

由于自動化控制系統與熱工儀表的工作環境較為復雜，工作條件相對惡劣，運行周期較長，難免會出現故障。故障一旦出現就會影響整個系統的正常工作，進而延長了工作周期。所以在整個控制系統使用過程中，應及時檢修和維護，做到以養代修，合理分析熱工儀表故障前后數據，總結經驗，一旦出現類似的情況應及時報備，及時處理同時進行替換設備的開啟應用，盡快確定故障來源。由于自動化的工作環境要求較為苛刻，周圍的電磁環境和交變電流的環境一旦發生波動都會導致自動化系統發生故障，在系統使用過程中應安裝穩壓器，并對周圍電磁波及電流進行密切監視，必要時安裝鎮流器及電磁濾除器，為自動化工作系統打造更加穩定的工作環境。在正常使用中，如果數據波動較大，DCS顯示波形圖的波峰波谷之間的有效具體陡然變化，那么機器設備一定出現故障，應立刻進行專人診斷和檢修，避免故障波及到整個生產過程。

二、自動化控制技術在熱工儀表自動化的應用

1.實現綜合自動化

自動化控制技術與熱工儀表自動化相互配合可有效實現整個系統的綜合自動化，熱工儀表為整個控制系統提供實時的遙感數據，控制系統會根據熱工數據及時控制進料量、通氧量以及加熱溫度保證鋼鐵冶煉的效率。整個過程無需人的參與，完全按照技術人員預先設定的標準進行自我調整，滿足全新的反應平衡。

2.實現整個系統的控制一體化

自動化控制系統在正常工作中一旦發生突發情況需及時停機，停機的操作權限在遠程控制端，自動化控制系統的一個硬性要求是反應靈敏，迅速。自動化控制技術與各種先進的傳感器的相互配合將把整個線路的工作情況實時回傳至遠程系統的控制端，技術人員可通過不同線路的產出和輸入量進行減緩單一生產路線的速度，確保供需平衡，提高能源和原材料的有效利用率，減少能源浪費。

3.技術高性能應用

自動化技術與當今最為先進的人工智能與虛擬顯示技術往往能夠形成良好的配合，利用人工智能技術可讓自動控制系統學習技術人員的操作習慣，并變成自我的操作語言。通過虛擬現實技術，相關技術人員可通過遠程遙感對機器設備進行直接操控，避免危險工況對人員造成的直接傷害。自動化技術要求的是操作精準化、數據精確化，對能源和供給熱的評估能實現數字化，更加直觀展現能源的消耗情況。鋼鐵企業也是國內能源需求和污染物排放量最大的企業，通過自動控制技術與污染物計算測量儀可更加精確評估碳排放情況，便于實現行業的碳循環和碳中和目標，實現企業的綠色化可持續發展。

三、總結

綜上所述，自動化技術在熱工儀表的有效應用促進火電廠生產管理的先進化，也是歷史發展的趨勢。在鋼鐵企業轉型發展的今天，在應用自動化技術前應進行規范安裝、重視系統化試運行工作，確保自動化系統工作環境穩定，在系統正常工作過程階段也應加強檢修和維護工作，合理延長使用時間，降低維護成本讓系統為鋼鐵企業創造更大的經濟效益及使用價值。與此同時，自動化技術可實現整個鋼鐵行業的綜合自動化和控制一體化，便于系統性管理及企業的綠色發展，為綠色低碳可循環經濟貢獻更多力量。

參考文獻：

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