自动化控制技术在热工仪表自动化中的应用探究

自动化控制技术在热工仪表自动化中的应用探究

张雁凤 刘胜

内蒙古高新材料有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 016064

摘要：在热工仪表自动化技术领域中自动化控制技术的应用已十分广泛，本文从热工议表密闭问题与振动问题、人为及突发故障两大方面介绍当前热工仪表自动化常见的故障及维修策略，再从提高故障诊断能力、对系统的有效管控、检测生产环境、高效整合数据四点介绍自动化技术在热工仪表自动化领域中的应用。

关键词：自动化控制技术；热工仪表；自动化

引言：如今的热工仪表自动化对自动化控制技术的依赖程度十分明显，自动化控制技术可以大幅降低操作工人的失误与生产环境的不稳定性。随着时代的进步与家国整体经济的发展，人们更加依赖于热工业，为了实现热工技术的更新换代与长足发展，我国正在全面引入自动化技术以辅助热工业完成智能化建设与改造。

一、当前热工仪表自动化常见故障及维护措施

（一）密闭问题及振动问题

热工仪表由于整体设备长期处于高温、潮湿、高压的环境中，因而极易产生故障，导致安全事故的发生，密闭问题与振动问题是当前热工仪表中较为常见的故障。热工仪表仪器由于长期处于生产环境中极易因内外因素导致热工仪表的密封措施受损，进而使整块仪表出现电器线路或机械机构的损坏，造成生产危险。热工仪表的密封性是仪表能够正常工作的前提，如果密封性能不良极易导致工业生产物如热蒸汽、冷凝水、各类生产液体的进入，导致热工仪表设备发生定向故障进而带来安全风险。热工仪表装置应做到严格密闭，首先在热工仪表的采购中应严格把关，尽可能选择该领域权威大厂进行装备采购，聘请专业团队或人员进厂子安装、调试。其次在安装上安装工作人员应严格按照安装流程，严格管控具体事项，认真规范操作流程，确保仪表各项参数正常的读取。最后应对工作人员进行专业培训，确保每名工人完全掌握仪表的读取、维护、操作。

2. 人为及突发故障

人为造成的故障是导致热工仪表自动化故障的常见问题，热工仪表本是十分复查且精密的探测仪器，如果人为操作失误或使用不当极易造成仪表的损坏或读取数据的精度出现问题^[1]。操作人员专业技术能力不强或技术人员责任心的不足是导致仪表发生故障或不能准确读取数据的基本原因，企业应加大对员工专业技能的培训力度与事业心的培养，并针对仪表故障的主要常见问题进行集中培训，定期考核涉及到热工仪表自动化一线操作人员的专业技能，及时出台相应的规章制度，确保工作人员严格按照规章流程操作读取数据。突发故障也是热工仪表故障的常见问题，由于仪表设备长期处于严酷的生产环境中，突发事件概率明显增加，非人为因素的突发概率虽然频率较低，但一经发生影响程度与影响范围不可估量，极易造成严重的后果，因此企业有关部门应结合仪器厂商的技术指导，严格出台故障及突发事故应急预案与应急解决办法，加强仪表检测力度，对每个生产环节、每一操作实例、每种异常事项都能追本溯源，苛求到极至，真正意义上防患于未然，将危险隐患及时扼杀在萌芽状态。

二、在热工仪表自动化领域中自动化控制技术的实践

1. 提高故障诊断精确度

故障诊断技术是自动化控制技术应用于热议表领域的重要应用部分，如今的自动化控制技术可通过控制设备与控制单元快速的查找热工领域的故障单元并加以维修处理。在故障诊断方面热工仪表自动化技术的应用能够快速的获得各区域的仪表数据，以数字化的形式采集至屏幕，工作人员能够根据自动化设备提供的数据清晰的查看生产区域各车间的情况指标，通过比对参数与正常量的差值，精确的找出存在安全隐患的位置，从而降低安全风险增加生产效率。随着自动化技术的发展如今衍生出多种自动化控制软件例如：sis自动化控制系统，sis系统全名是Safety instrumentation System系统，是一种高效的生产控制安全系统，sis系统响应速度快，可覆盖生产厂区几乎全部内容，高效监管所有生产流程，具备对热工仪表仪器的数据读取、覆盖区域广能够检测并预防潜在的安全漏洞及安全风险、程序容易修改可塑造性强、响应速度快、对故障诊断能力强等特点。

2. 对电力线路及系统的有效管控

自动化控制技术不但可以运用在环境监测、故障判断领域，该技术同样适用于对电力线路电力管线铺设及其相关数据领域的高效监控，涉及热工的领域都十分依赖于电力的持续支撑，一点电力线路老旧或出现故障对整个热工车间乃至整个企业都将产生巨大的安全隐患和经济损失，因此企业有关部门应着重关注对电力设备及管线的监管，自动化控制技术恰恰可以解决这一类问题，通过引入先进自动化控制系统可以实现对企业整体电力的监管，将热工企业整体区域电力划分为几大模块，每一模块分布式管控，在重要电气线路上装入数据采集元器件对重点位置及区域进行电气线路的采集，最终汇总至中央控制室，仪表区域的工作人员可通过对数字信号的监管，及时有效的发现企业电气线路中存在的安全隐患例如：区域电压不稳定、电线外部绝缘脱落受损、电线断裂等情况，根据每种突发情况所传递回的特殊符号，工作人员可迅速做出相应判断，并通知维修部门进行查缺补漏，将隐患及时扼杀。

3. 检测生产环境的变化

对热工自动化而言，在进行生产作业时环境因素是一大重要问题，是工作人员在生产中必须时刻关注的问题，相比于其他工业，涉及热工的工作环境更为复杂，温度与高压、空气中的氧含量及大气压强不稳都阻碍着企业的正常化生产，因此引入自动化控制技术应用于热工仪表自动化中就显得十分重要^[2]。自动化控制技术可以通过远程高效采集生产中的环境情况，高效检测环境的各项参数指标如:空气、湿度、温度、压力、液位、压强、管道情况、危险品储存装置等安全信息，密切关注生产过程中重要参数的突然变化情况，对有关生产设备的内部运作实施实时数据上传，如接受到的环境参数超过工作人员提前设定的上下线，自动化仪器会实施自动报警动作或自动调节、关闭阀门及重要控制单元，以保证生产区域的安全情况。

4. 高效整合生产过程中的数据

当今热工仪自动化在工业生产中的应用十分普遍且具有稳定的上升趋势，自动化控制在热工仪表中的广泛应用产生出几大独立的自动化控制应用系统，例如：DCS系统，该系统是分布式分散控制系统，采用了大量分散式控制组件与职能化模块，从分布式控制、操作、集中统一管理的方式整合各类型参数数据，其特点是分散管理和集中控制，目前DCS系统已经广泛应用与大型热电厂、冶金工贸、石油化工等各大领域，DCS系统能够在生产中高效的整合各类数据，为生产提供有力的数据支撑与安全保证。不同于plc的自动化控制技术，DCS系统更加注重整体区域性的数据调配与大数据分析，可自由拆解现有区域化模块与并入不同区域、不同生产形势的模块化区域，将分散在厂区不同位置的数据高效整合成一体，将不同类型的数据与矢量模式、不同度量的单位整齐划一的整合成同一类型的数据，呈现在操作平台之上，DCS系统也具备对控制系统的全方位监督管控，实施探测空气或管道内部及生产装置中的环境情况。

结束语：综上所述，在热工仪表自动化领域中使用自动化控制技术是及其高效的做法，不但可以加强企业对各生产环节的严格管控同时也大大降低了员工的危险系数与整体风险。在实际作业中应不断探索、开发、完善更为先进的自动化控制理念和先进技术模式，推动热工仪表自动化技术的高效发展。

参考文献：

[1]后德文.电气设备自动化控制中PLC技术的应用[J].电子测试,2020(18):106-107.

[2]曹磊.热工仪表自动化技术应用探讨[J].中国设备工程,2020(16):184-185.

作者简介：姓名：张雁凤（1982.04--）；性别：女，民族：汉，籍贯：天津市武清县，学历：本科；现有职称：初级工程师；研究方向：热工自动化