呂林科

摘 要：工業(yè)控制技術(shù)近年來(lái)得到了很大的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)也日新月異，其中熱工自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展也很快，通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用，使得基于總線式的檢測(cè)控制系統(tǒng)得到了大規(guī)模的普及。文章對(duì)熱工儀器儀表技術(shù)進(jìn)行了介紹和特點(diǎn)分析，對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了綜合概括，主要包括熱工檢測(cè)功能更加集成化、系統(tǒng)化，以及出現(xiàn)了智能化的自動(dòng)軟檢定技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用使得設(shè)備的運(yùn)行檢測(cè)更加全面，運(yùn)行安全可靠性得到了提升，而且還大大提高了工人的工作效率，降低了企業(yè)勞動(dòng)成本，為企業(yè)的高效安全生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)可靠的保障。

關(guān)鍵詞：熱工儀器儀表；技術(shù)特點(diǎn)；發(fā)展綜述

隨著我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)化的大發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)也日新月異，其中熱工自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展也十分令人驚訝。眾所周知，能源緊缺一直是世界各國(guó)面臨的重大問(wèn)題之一，我國(guó)在能源供應(yīng)方面也存在很大的問(wèn)題，甚至?xí)?jīng)常出現(xiàn)某個(gè)城市拉閘節(jié)約電能的現(xiàn)象。為了解決這些問(wèn)題，近年來(lái)我國(guó)不斷完善電力系統(tǒng)，加快電廠的建設(shè)。進(jìn)而出現(xiàn)了一批技術(shù)先進(jìn)、自動(dòng)化程度高的發(fā)電機(jī)組，這些發(fā)電設(shè)備的建設(shè)，對(duì)熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)提出了更高的要求。為此，研究現(xiàn)代化熱工儀器儀表技術(shù)，掌握其發(fā)展方向，也就成為了該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。

1 熱工儀器儀表技術(shù)簡(jiǎn)介

熱工儀器儀表技術(shù)就是利用各種測(cè)量測(cè)試儀器對(duì)各種物理量進(jìn)行監(jiān)測(cè)的技術(shù)，這些物理參數(shù)的值一旦超出安全范圍，可能就會(huì)造成一定的危害，影響生產(chǎn)過(guò)程或者發(fā)生意外事故，因此需要對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。熱工檢測(cè)技術(shù)能夠測(cè)量出物理參數(shù)的大小，比如壓力壓強(qiáng)、溫度等，并將這些參數(shù)值以電信號(hào)的方式傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)接收相關(guān)信號(hào)并進(jìn)行處理后，可以實(shí)時(shí)顯示參數(shù)值，或者自動(dòng)判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常，從而保證熱力設(shè)備運(yùn)行的安全可靠。在發(fā)電機(jī)組的熱工檢測(cè)中，熱工參數(shù)是判斷發(fā)電機(jī)組是否可靠運(yùn)轉(zhuǎn)的根據(jù)，也是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)計(jì)算、事故原因調(diào)查等的重要手段之一。

2 熱工儀器儀表技術(shù)特點(diǎn)

根據(jù)之前對(duì)熱工檢測(cè)技術(shù)的描述，這是對(duì)熱力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的一種技術(shù)。進(jìn)一步地，本文對(duì)這種技術(shù)的幾個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行了概述：一是熱工儀器儀表技術(shù)可以實(shí)時(shí)反饋熱力設(shè)備和熱力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，能夠給設(shè)備操作運(yùn)行工人提供堅(jiān)實(shí)可靠的設(shè)備參數(shù)，進(jìn)而保證工人做出科學(xué)合理的設(shè)備操作和調(diào)節(jié)，從而保證電力生產(chǎn)的人員設(shè)備安全。二是可以為熱力自動(dòng)化設(shè)備提供快速、準(zhǔn)確的測(cè)量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化控制，取代人力勞動(dòng)，從而使工人擺脫臟、亂、差的工作環(huán)境，提高生產(chǎn)的安全性和可靠性。三是熱工儀器儀表提供的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)可以作為電廠經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算的根據(jù)，對(duì)于發(fā)電廠提高發(fā)電效率、減少能源消耗有十分重要的意義，也能夠指導(dǎo)降低電力生產(chǎn)成本等。四是對(duì)于發(fā)生的電力事故可以提供事故原因分析數(shù)據(jù)，從而追究事故責(zé)任人員，同時(shí)也能夠給后人一定的經(jīng)驗(yàn)啟示，為生產(chǎn)安全性提供更高的保障。

3 熱工儀器儀表技術(shù)發(fā)展綜述

隨著現(xiàn)代工業(yè)儀器儀表技術(shù)的快速發(fā)展，基于信息化的熱工測(cè)量技術(shù)已經(jīng)得到了一定的推廣，這些先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)能夠使生產(chǎn)力得到更好的進(jìn)步，以下就現(xiàn)代熱工儀器儀表技術(shù)的幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。

3.1 熱工儀器儀表功能集成化

傳統(tǒng)的熱工儀器儀表技術(shù)只能夠?qū)δ撤N物理量進(jìn)行測(cè)量和顯示，一般一種測(cè)量?jī)x器只能支持一種物理量的測(cè)量，如傳統(tǒng)的溫度儀只能測(cè)量溫度的大小等。隨著半導(dǎo)體技術(shù)在儀器儀表中的應(yīng)用，現(xiàn)代檢測(cè)儀器可以通過(guò)外接不同類型的傳感器，從而實(shí)現(xiàn)多種物理量的綜合檢測(cè)。其檢測(cè)的原理是，將各種傳感器采集的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，通過(guò)主處理器的計(jì)算處理，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的物理量，由于數(shù)字化處理可以做到很高的精度，因而得到的物理量測(cè)量值的精度也比傳統(tǒng)測(cè)量方式更高。此外，在儀器儀表上增加各種通訊接口，如串行通訊接口RS-232/485、以太網(wǎng)口等，可以使儀表設(shè)備與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸和共享。

3.2 熱工儀器儀表系統(tǒng)化

現(xiàn)代熱工儀器儀表已經(jīng)不僅僅是單一的儀器設(shè)備，而是應(yīng)用通信技術(shù)將各種儀器設(shè)備連接，使之能夠相互通訊，再由一個(gè)控制檢測(cè)中心統(tǒng)一進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這種系統(tǒng)級(jí)的熱工監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以十分方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能，具有很高的集成性。

如圖1所示為RZJ-2D型熱工全自動(dòng)檢定系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接各儀器設(shè)備，計(jì)算機(jī)作為統(tǒng)一處理器，處理各種數(shù)據(jù)并發(fā)出控制指令。其工作原理是，被測(cè)信號(hào)由多路開(kāi)關(guān)控制通斷，采集到的數(shù)據(jù)被上傳到采樣數(shù)據(jù)表。計(jì)算機(jī)再對(duì)采樣到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以將數(shù)據(jù)放到顯示器進(jìn)行顯示，也可以投影到打印機(jī)打印。系統(tǒng)的處理核心是計(jì)算機(jī)，其中檢定爐和油槽是由調(diào)功器調(diào)節(jié)功率，主機(jī)箱是計(jì)算機(jī)的主要控制部件，可以控制調(diào)功器和冰點(diǎn)器等設(shè)備。

RZJ-2D型熱工全自動(dòng)檢定系統(tǒng)是基于Windows操作系統(tǒng)下的測(cè)控系統(tǒng)，檢測(cè)的項(xiàng)目可以根據(jù)實(shí)際工作狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)，只需要配以各種不同類型的傳感器，就可以實(shí)現(xiàn)各種物理量的檢測(cè)。該系統(tǒng)還具有很高的自動(dòng)化程度和強(qiáng)大的處理能力，對(duì)采集的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析處理之后，通過(guò)通信接口將各種控制指令傳輸給各個(gè)執(zhí)行部件，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。

圖1 RZJ-2D型熱工全自動(dòng)檢定系統(tǒng)原理圖

3.3 熱工儀器自動(dòng)軟檢定技術(shù)

基于自動(dòng)檢定技術(shù)，熱工儀器檢測(cè)技術(shù)還得到了進(jìn)一步的發(fā)展，出現(xiàn)了軟檢定技術(shù)，這也是最先進(jìn)的儀表技術(shù)。軟檢定技術(shù)是根據(jù)以及得到的檢測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)一定的算法處理，進(jìn)而推斷出一些無(wú)法確定的數(shù)據(jù)信息，這種技術(shù)一般是用于那些無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的地方，該技術(shù)主要依賴科學(xué)合理的處理算法，才能保證推斷的數(shù)據(jù)信息具有較高的可靠性。目前，這種智能型儀表已經(jīng)能夠支持多通道的數(shù)據(jù)采集，功能強(qiáng)大，易于使用。但是智能型儀表也存在一定的缺點(diǎn)，就是要求使用者具有較高的知識(shí)水平，用戶需要對(duì)儀表進(jìn)行編程以及建立檢測(cè)數(shù)學(xué)模型，面對(duì)不同的工況，還有進(jìn)行程序的修改，才能實(shí)現(xiàn)儀器儀表的多功能使用。

4 結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)控制技術(shù)近年來(lái)得到了很大的發(fā)展，通信技術(shù)在控制領(lǐng)域的應(yīng)用，使得基于總線式的檢測(cè)控制系統(tǒng)得到了大規(guī)模的普及。其中，熱工儀器儀表技術(shù)作為工業(yè)控制技術(shù)之一，同樣也得到了跨越式的發(fā)展，各種熱工自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)日新月異，并不斷地被應(yīng)用到熱工檢測(cè)領(lǐng)域，表現(xiàn)出功能更加集成化、更加系統(tǒng)化以及更加智能化的特點(diǎn)。這些技術(shù)的應(yīng)用使得設(shè)備的運(yùn)行檢測(cè)更加全面，運(yùn)行安全可靠性得到了提升，而且還大大提高了工人的工作效率，降低了企業(yè)勞動(dòng)成本，為企業(yè)的高效安全生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)可靠的保障。

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