热工检测与控制相关问题的探讨

摘要：近年来，热加工产业迅速发展，在实体企业中的应用范围十分广泛。热工检测技术和生产自动化控制技术是热加工产业中的两项核心内容，其技术的发展水平，直接影响企业的生产效益、效率和发展前景。在竞争加剧的经济市场中，加工标准、控制效果要求越来越高，为满足生产需求，工业企业纷纷将工作重心转移到热工检测与控制技术方面，其目的在于利用技术优势，获得更广阔的市场。

关键词：热工检测 控制 相关问题 研究与探讨

前言：

2004年国家发改委对《热工检测控制技术导则》进行了修订，从技术、理论、经验上，彻底改变了传统热工检测理念和技术研究模式。在经济和技术创新发展的环境下，手动热工检测逐渐演变成了自动模拟控制检测体系，不仅效率提高了，其检测、控制效果也非常显著。

一、加工检测与控制系统发展历程分析

1910年，早期通风自动调节设备是热工生产体系的前身，也是核心设备。后来，调节器设备的引入，使热工生产工艺的便捷性大大提高。气动变化情况传输到模拟系统，系统进行数据分析，将热工生产情况翻译成数字信号，传送到集控中心。从发展历程上看，检测元件的敏感性是有效控制的首要前提，如果执行器没有获得及时信息，则热工状态信号很难依靠模拟系统执行管理。为此，无论是孔洞、执行器、调速电机，还是水泵、节电装置、模拟系统，它们在功能上都具备一定的监测功能，监测热工生产的每项技术。目前，热工系统同时引进了送风、引风、水泵系统，利用自然调节装置，执行机构可以有效控制电流损失，降低电能消耗，是热能完全转化为动能，作用于加工零件表面，体现工业加工生产价值。即使风量为0，送风系统承受总负荷40-70%的电功率，且风速和电机转速成正比，电机消耗量是转速的三次方。

二、热工检测与控制系统

2.1设计原理

整个热工工艺，机械设备、模拟系统、运行装置运行时所产生的数据参数种类繁多，需要正确检测与控制。模拟系统不仅有温度、压力、电流测量仪器，还具有很多信号监测仪器，方便工作人员实时记录、统计信息。

2.1.1自动检测

在热工闭合控制系统中，包钢液温度、熔池液位高度、包水口流量、扎制压力、辊缝调节机构等状态参数，都由其控制，检测仪器将参数转变成同一规格的数字信号，传送到集控中心，有专门的工作人员负责记录。

2.1.2数据信息的及时性

在热工生产中，检测和控制是同步进行的，在先进检测技术的影响下，信号可以在0.1秒内将信号传送给集控中心，检测结果的运输速度非常快，工作人员根据及时信息，可以在第一时间做出反应，制定切实有效的控制方案。

2.1.3温度、重量、转速控制

虽然热工生产工艺复杂，检测与控制技术要求非常高，但是控制系统可以根据不同运行原理，选择恰当的检测方法，使温度、重量、转速等变化参量不受设备运行状态控制，能够自由、及时的发出信号。目前，工艺体系逐渐完善、检测技术不断革新升级，检测结果的精度也随之提高，其控制功能越发突出。

2.2检测与控制技术的应用特征

2.2.1多元控制

为避免影响热工生产，稳定水位、风量的基本参数值，工作人员经常利用检测与控制技术的调试功能，改变装置电压、电流，使装置的排烟湿度、电量载荷、空气系数在正常范围内，如果检测信号偏离正常值，则也可以采用控制蒸气流量的方式，计算水、风能量消耗情况，经过系统考核，控制集成电路。保证让热工生产在多元控制环境下，稳定运行。

2.2.2检测与控制操作流程简单

DDE-2型电动单元组合仪表是热工生产工艺检测系统的核心装置，其可以将各生产装置信号、状态、运行故障集中分类储存，在氯化锆定氧探头的帮助下，测量水、风调节系统的双冲量。由此可见，系统中的精密探测仪器可以优化信息传导体系，且操作方法简单，便于工作人员直接掌控系统中的生产装置。

三、优化热工检测与控制效果的对策

3.1规范现场人员的工作行为

因为热工生产工艺发展迅速，很多先进设备、技术的革新换代时间非常短，现场人员在不熟练系统操作规范、控制流程的情况下，经常会做出错误的操作行为。为此，热工企业应学会培养员工，将设备、技术引进与员工培训有机的结合在一起，成为一项整体工作项目。只有这样，现场的一系列检测、控制行为才能切实、有效的完成热工生产任务。

3.2引进SIS系统

检测与控制系统依赖信息化平台，因此，热工企业可以引入SIS系统（镜像服务器），增设“只读”访问功能，原始检测系统与SIS系统联合，检测数据可以在无翻译、无开发的状态下，实现信号传输。工作人员可以根据当前技术应用情况，顺利完成检测任务，并结合信号内容，做出正确、规范的控制措施。同时，SIS系统的运行效率非常高，它不但可以削弱检测系统翻译工作负累，还能帮助集控中心掌握各参数异常变化情况，如检测结果在单位时间内的数据变化不平稳，则系统会自动发出报警信号，告诫集控中心工作人员要格外注意参数，做好应急准备。

3.3完善检测与控制策略

检测结果中的信息，经常会干扰控制决策，扰乱工作人员对各生产装置的判断。如自动屏蔽、梯形组态系统、并网信号等，都会给检测系统的信号追踪技术带来诸多行为障碍。为此，检测系统需利用程序编写，增设逻辑判断功能，其步骤如下：

3.3.1设置板卡

在检测系统中设置三块板卡，转速信号进入第一道板卡之后，30%的信号将被提取出来，与跳闸信号结合。第二道板卡专门负责冗杂转速的检测任务，并对信号进行逻辑判断。最后一道板卡总结信息，将最终检测信号传送到集控中心。

3.3.2逻辑处理

将OPC、OPT信号连接在不同硬件系统中，采用回路处理方法，对信号进行并网逻辑处理，如果信号中途停止传输，或翻译错误，则信号需重新进入原始回路，再进行逻辑处理。

3.4解决保护投切问题

热工系统中的检测、控制系统即是密切联系的，也要保持相对独立性。因此，可以在系统中设置“投入/切除”功能模块，如果PLC系统没有做好上机准备，不具备控制信号能力，则检测系统可以和控制系统解除绑定关系，分开独立运行操作。同时，工作人员也要格外注意观察“投入/切除”功能模块的切换状态，结合状态内容判断检测结果是否符合控制需求，为控制决策提供准确的状态依据。

3.5选用正确的执行元件

检测与控制系统需配备多个配用电源，防止检测仪器、设备、装置出现短路现象而影响系统运行。对某设备进行状态检测时，集控中心需断开关联电源，让线路在独立回路中联成通路，最大限度防止电压、电流不稳。同时，针对电动门、风、水系统等执行器操作不良现象，工作人员需随时更换设备元件，找出机械卡涩、磨损严重的部位，调整各检测对象的装置形态，以维护执行器操作行为。

结论：

通过对上文热工检测与控制内容、技术进行系统分析可知，热工检测工作是十分必要的，作为引导技术，检测技术与控制技术应学会独立发展，创在特性的运行防止，在简化它们系统操作程序的同时，提高系统之间联系的紧密性，做到相互促进、独立运行、互不影响。

参考文献：

[1]杨绍胤，王光旭.工业锅炉热工检测与控制系统设计探讨[J].能源工程，1985，12（04）：128-129.

[2]鲁绍基.努力开创工业窑炉热工检测与控制研究的新局面[J].冶金能源，1986，23（05）：126-127.

[3]谢又成，潘维加，陈冬林.热工检测与控制系列课程的整合优化研究[J].文教资料，2006，11（32）：118-119.

[4]李华翔.热工检测与控制技术专题[J].金属加工（热加工），2009，12（13）：116-124.

[5]蒙映峰.火力发电厂凝汽汽轮机的热工检测与控制技术条件标准修编探讨[J].电力技术，2009，23（03）：156-159.

[6]黄善成.小型热电厂锅炉微机热工检测与控制[J].江苏煤炭，1997，23（03）：127-129.

[7]乐恺，郭美荣，温治，张欣欣.热工自动检测与控制系列课程的整合与优化[J].中国冶金教育，2011，23（04）：140-144.