浅析电厂自动化仪表设备可靠性提升

王新强

新疆天富伟业工程有限责任公司检修安装分公司   新疆 石河子 832000

摘要：目前，电厂生产领域应将自动化控制技术在仪器仪表中的应用作为关键课题，需要积极加强研究、探讨与实践，一方面既要客观、全面地认识自动化控制技术对电厂自动化仪表的优势，另一方面应采取科学、合理的电厂自动化仪表自动化控制技术应用策略，切实提升电厂自动化仪表的功能和自动化水平。

关键词：自动化控制技术，电厂，仪器仪表

一、自动化控制技术对电厂自动化仪表的优势

1.1提高仪器仪表的运行效率

电厂自动化仪表在电厂生产过程中起到不可或缺的监测、调控和管理作用，在很大程度上决定了电厂生产的效率、质量乃至安全。但传统电厂自动化仪表需要依靠人工控制，效率相当受限，且在人工较为繁忙时，难免会出现工作疏漏，影响正常的电厂生产。自动化控制技术是指在非人为的干预下，由机器、设备自主操作，执行预设指令，实现预期的功能目标。从单纯的技术层面而言，自动化控制技术是一门交叉性、综合性非常强的学科，涉及计算机技术、通信技术、电子技术、感应技术以及程序设计等多门技术学科。将自动化控制技术应用于电厂自动化仪表，能使电厂自动化仪表免受人工工作的限制，提高仪器仪表的运行效率，促进高效的电厂生产。

1.2降低人工成本、增强电厂生产安全保障

由于传统的电厂自动化仪表需要依靠人工操作，随着电厂生产规模的不断扩大，生产工艺的日渐复杂，需要投入的人工成本越来越高，对于大量电厂自动化仪表的操作，会给工作人员安全带来隐患。自动化控制技术能使电厂自动化仪表摆脱人工操作，自行根据生产情况进行数据采集、生产控制，工作人员只需要进行集中的仪器仪表监控即可，不用频繁地开展相关操作，大大降低了电厂生产人工成本，增强了电厂生产的安全保障，降低了工作人员可能面临的安全风险。

1.3提高生产控制精度、确保电厂生产品质

电厂生产是非常复杂的过程，需要对各种参数进行精确的检测、测量、计算和控制，如压力、温度、湿度、物位、重量、流量等。传统的电厂自动化仪表在完成相关工作时，需要依靠人工操作，而人工操作会产生误差，进而影响电厂生产的质量和品质。在自动化控制技术的帮助下，电厂自动化仪表在检测、测量、计算和控制相关参数时，可自动执行预设命令，不仅效率快，而且尤为精确，与人工控制相比，自动化控制技术可大大提高电厂生产的控制精度，更为有力地确保电厂生产品质。

二、自动化控制技术的应用

2.1仪器仪表分散控制

分散控制系统(DistributedControlSystem，DCS)是指以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统，根据仪器仪表测量的结果决定控制策略，运算结果发给执行元件，如调节阀、电动机等，进而控制电厂过程的自动化生产。DCS一般采用分级递阶结构，每级由若干子系统组成，每个子系统实现若干特定的有限目标，形成金字塔结构。DCS的最大特点是依靠各种控制、运算模块的灵活组态，可实现多样化的控制策略，以满足不同情况下的需要，使得在单元组合仪表中相当繁琐与复杂的命题变得简单。

2.2仪器仪表在线自动监控

电厂自动化仪表的主要作用是在电厂生产中监测、调控和管理生产过程。传统电厂自动化仪表中一切的监测、调控和管理工作都需要工作人员操作，例如，在现场抄写记录仪表数据，并根据生产需求、仪表数据等控制仪器，以保证生产的正常进行。而应用自动化控制技术，相关工作均可在线自动完成。例如，电厂自动化仪表的相关数据能够被及时采集、传输到监控平台，不再需要工作人员现场抄写记录数据。平台还能自动进行数据分析、逻辑判断，结合生产需求、预设命令等，自动控制相关仪器设备，保证整个生产过程的顺利进行。如果需要人工干预，工作人员也可在平台直接下达命令，人工的控制权限仍高于自动化控制的权限。

2.3仪器仪表状态监测

电厂自动化仪表担负着监测、调控和管理电厂生产过程的重要任务，因此，其自身状态要始终处于正常，一旦仪器仪表出现故障，功能无法正常运行，会给电厂生产带来非常大的危险。通过应用自动化控制技术，不仅可以在线、及时地获取仪器仪表的显示数据，还可以在各种感应装置、检测装置的辅助下，实现对仪器仪表本身状态的监测，判断仪器仪表功能是否正常或存在故障。若监测到异常，其可以立即启动备用仪器仪表，同时自动修复故障仪器仪表，并将相关故障信息发送给工作人员，便于工作人员进行现场监测、维修，从而有效防止因仪器仪表故障而引发的电厂生产事故。

2.4仪器仪表人机界面控制

仪器仪表的数据显示、人工认读是非常值得关注的问题。通过应用自动化技术，能使仪器仪表的数据显示更加直观、便捷，人工认读更加轻松。例如，在人机界面控制技术的辅助下，大量复杂、抽象、琐碎的仪器仪表数据能被更加规范、整洁、有规律地显示给工作人员[7]。工作人员还可根据需求，在人机界面对大量的数据进行高效筛选、排序、绘图，或直接在人机界面对仪器仪表进行功能控制。依靠人机界面控制技术还能实现仪器仪表虚拟界面，即在实际的生产环节中，可以不再需要传统意义上的仪器仪表，只需安装相应的感知、感应设备，其采集的数据可直接通过虚拟仪器仪表的方式显示，丝毫不会影响正常的电厂生产，还可节省仪器仪表成本。

2.5仪器仪表群控协作

目前，电厂生产规模庞大，工艺技术复杂，涉及大量的生产环节，且各生产环节需要精细化协作才能保证生产的顺利进行，即变相提高了对仪器仪表的协作要求。应用自动化控制技术不仅能使电厂自动化仪表具有一定的自动化控制功能，同时可联合性监控所有电厂生产环节中的仪器仪表，实现仪器仪表群控协作。例如，仪器仪表的监控平台能动态、实时地汇总所有电厂生产环节，以及相关的仪器仪表数据、状态等，并根据生产需求联合控制各仪器仪表，使其能与该环节前后的生产进度保持一致，从而提高电厂生产工作中所有仪器仪表的配合与协作度。

结语

自动化控制技术在电厂自动化仪表中的应用具有极为突出的优势。应加强自动化控制技术的应用和推广，在自动化控制技术的帮助下提升电厂自动化仪表的功能，使其能更好地适应目前的电厂生产需求，不断提高电厂生产的效率、质量，保障电厂生产安全。

参考文献

[1]于治国.浅析电厂自动化仪表与自动化控制技术[J].时代汽车，2021，18(23)：28-29.

[2]孙卫锋.浅谈火电厂热工仪表自动化及其应用[J].华东科技：学术版, 2013(10):2.

[3]王栋.浅析常见电厂热工自动控制技术研究[J].工业, 2016.

[4]李玉坤.浅析电厂自动化仪表设备管理[J].智能城市, 2018, 4(8):2.DOI:CNKI:SUN:ZNCS.0.2018-08-060.