熱工儀器儀表計(jì)量檢定及其自動(dòng)化探析

覃來(lái)豐

摘 要：供熱單位作為我國(guó)重要的民生基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，近年來(lái)伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)業(yè)效率也取得了突破性進(jìn)展，但縱觀在當(dāng)前新市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)常態(tài)下，為滿足國(guó)家對(duì)供熱單位企業(yè)的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)作業(yè)中是十分必要的。鑒于此，本文主要基于供熱單位，剖析了儀表計(jì)量檢定方式，并對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)在熱工儀器儀表中的具體應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)化剖析。

關(guān)鍵詞：供熱單位;自動(dòng)化控制技術(shù);熱工儀器儀表;計(jì)量檢定;實(shí)踐應(yīng)用

一、供熱單位熱工儀器儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)踐意義

簡(jiǎn)單來(lái)講，所謂的“供熱單位儀表自動(dòng)化控制技術(shù)”其實(shí)在當(dāng)前新市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)常態(tài)下，供熱單位企業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，借助各種先進(jìn)的過(guò)程控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)，基于各種參數(shù)控制從而實(shí)現(xiàn)指令傳遞以及多種功能控制的一種自動(dòng)化控制平臺(tái)。作為供熱單位自動(dòng)化控制的中樞，熱工儀器儀表能全面反映供熱單位生產(chǎn)的全過(guò)程，熱工儀表和自動(dòng)裝置的基本組成主要是執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號(hào)電纜以及壓力變送器等部分，而由于生產(chǎn)涉及多個(gè)作業(yè)流程，為滿足當(dāng)前國(guó)家對(duì)供熱單位提出的高標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)要求，將自動(dòng)化控制技術(shù)與供熱單位儀表進(jìn)行緊密結(jié)合是十分必要的。

智能供熱機(jī)構(gòu)的一個(gè)重要組成部分就是熱工儀表的自動(dòng)化技術(shù)，這也是達(dá)到供熱機(jī)構(gòu)建設(shè)目標(biāo)的核心所在，在以往電力資源管理過(guò)程中，用電收費(fèi)管理需要借助大量的人力資源，并且采用“先用電后抄表”的付費(fèi)模式，長(zhǎng)此以往在增加抄表人員勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，抄表錯(cuò)誤和計(jì)算錯(cuò)誤等問(wèn)題的存在，對(duì)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展而言是十分不利的。就目前來(lái)看，熱工儀表自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，相比傳統(tǒng)儀表設(shè)備從某方面而言具備如下功能——實(shí)現(xiàn)了信息的儲(chǔ)存和處理、實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息的自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)、實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享;具備寬量程電流、具備寬量程電壓，滿足不同現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的運(yùn)行需求;具有需量計(jì)量功能、具有分時(shí)計(jì)量功能、具有分段計(jì)量功能，滿足分時(shí)電價(jià)和階梯電價(jià)執(zhí)行需要;具備電能雙向計(jì)量功能;具有異常用電狀況在線監(jiān)測(cè)、診斷、報(bào)警及智能化處理功能等。

二、供熱單位熱工儀器儀表計(jì)量檢定管理問(wèn)題的基本概述

經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，現(xiàn)階段在供熱單位生產(chǎn)過(guò)程中，常用的熱工儀器儀表類型主要有——壓力儀表（主要檢測(cè)供熱單位生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的壓力）、流量?jī)x表（主要檢測(cè)供熱單位企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中所通過(guò)液體物料的體積來(lái)計(jì)算出通過(guò)質(zhì)量）、溫度儀表（主要測(cè)量產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的溫度）以及物位儀表（測(cè)量物體位置）。目前來(lái)看隨著近年來(lái)供熱單位企業(yè)規(guī)模和數(shù)量的持續(xù)增加，熱工儀器儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用率也持續(xù)遞增，與傳統(tǒng)熱工儀器儀表相比，自動(dòng)化控制的熱工儀器儀表具有如下顯著特征：安全性、多元化、智能化，但目前來(lái)看在計(jì)量檢定管理過(guò)程中，其作業(yè)成效未能達(dá)到預(yù)期作業(yè)目標(biāo)的根本原因在于：

（一）溫度變化引發(fā)的計(jì)量誤差

在計(jì)量管理過(guò)程中，計(jì)量誤差問(wèn)題的誘導(dǎo)因素是多元化的，其中因溫度而引起的計(jì)量誤差問(wèn)題，是現(xiàn)階段計(jì)量管理過(guò)程中誤差問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因，其主要表現(xiàn)在壓和電流采樣電路中，采樣電阻阻值會(huì)隨外界溫度變化而改變，在影響數(shù)據(jù)計(jì)量精準(zhǔn)度的同時(shí)，企業(yè)發(fā)展也勢(shì)必受到了一定阻礙。

（二）諧波問(wèn)題引發(fā)的計(jì)量誤差

經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，計(jì)量誤差問(wèn)題的產(chǎn)生除了溫度因素外，諧波問(wèn)題的存在也是重要的影響因素。就目前來(lái)看，電力系統(tǒng)中的諧波源主要有四種——含有鐵磁的非線性諧波源、強(qiáng)非線性負(fù)載諧波源、沖擊性的負(fù)載諧波源以及移相整流負(fù)荷諧波源，通過(guò)“固定諧波功率含量改變諧波次數(shù)亦或是固定諧波次數(shù)調(diào)整諧波功率含量”實(shí)驗(yàn)克制，疊加諧波次數(shù)對(duì)于諧波功率有著一定影響，疊加次數(shù)越多影響越大。

（三）計(jì)量設(shè)備使用不規(guī)范引發(fā)計(jì)量誤差

在當(dāng)前計(jì)算管理過(guò)程中，計(jì)量設(shè)備的使用是否規(guī)范合理化，對(duì)于計(jì)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度也有著一定影響，換言之使用操作的不規(guī)范、不合理是導(dǎo)致誤差問(wèn)題產(chǎn)生的重要原因，此外使用的電流互感器裝置在進(jìn)行操作時(shí)，操作不規(guī)范也會(huì)對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度造成一定影響，進(jìn)而導(dǎo)致電力計(jì)量較大誤差問(wèn)題的產(chǎn)生。

三、供熱單位熱工儀器儀表計(jì)量檢定管理問(wèn)題的自動(dòng)化控制技術(shù)剖析

（一）分散式控制技術(shù)

在當(dāng)前新市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)常態(tài)下，國(guó)家對(duì)供熱單位生產(chǎn)提出了更高的要求，故此為改善當(dāng)前生產(chǎn)現(xiàn)狀，將供熱單位儀表自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)過(guò)程中，是現(xiàn)階段推動(dòng)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略基礎(chǔ)。眾所周知生產(chǎn)涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，而其中監(jiān)控作業(yè)是否落實(shí)到位，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率而言具有十分重要的影響，有效控制生產(chǎn)各流程是現(xiàn)階段儀表自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用的首要前提，為此將分散式控制技術(shù)應(yīng)用到供熱單位生產(chǎn)中是十分必要的。

（二）PID先進(jìn)控制技術(shù)

在當(dāng)前信息化產(chǎn)業(yè)時(shí)代背景下，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，PID技術(shù)的出現(xiàn)與實(shí)踐，在推動(dòng)供熱單位產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的同時(shí)，也為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的達(dá)成奠定了良好基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)生產(chǎn)自動(dòng)化控制技術(shù)相比，PID具備更突出的先進(jìn)性及靈敏度，其中P是指比例

控制、I代指積分作用、D指的是微分輸出，在生產(chǎn)過(guò)程中，作為基本常規(guī)控制，比例控制占據(jù)主導(dǎo)地位，可通過(guò)識(shí)別來(lái)減少系統(tǒng)中存在的誤差，降低工作的失誤率;積分作用的引入，則是在加大系統(tǒng)波動(dòng)的同時(shí)，消除余差來(lái)輔助提高儀表的控制精度;微分輸出的作用是通過(guò)減少波動(dòng)、優(yōu)化調(diào)節(jié)時(shí)間來(lái)對(duì)比例控制作用進(jìn)行補(bǔ)充和完善，最終為供熱單位的穩(wěn)定性生產(chǎn)奠定良好基礎(chǔ)。其實(shí)從某方面而言，PID技術(shù)是DCS技術(shù)的創(chuàng)新，;兩者相比前者不僅具有極強(qiáng)的模糊識(shí)別能力，此外它還具有充分的獨(dú)立性，在生產(chǎn)過(guò)程中可通過(guò)串級(jí)控制措施，在滿足動(dòng)態(tài)多變量測(cè)量需求的同時(shí)，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，為后期各項(xiàng)作業(yè)的實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)。

（三）局部?jī)?yōu)化控制

就目前來(lái)看，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在提高產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的同時(shí)，也為預(yù)期生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了良好基礎(chǔ)。通過(guò)上述分析可知，與傳統(tǒng)自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)相比，供熱單位儀表控制具有多元化、智能化的顯著特征，在當(dāng)前現(xiàn)代控制理論的支持下，自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多樣化的智能化算法，在生產(chǎn)過(guò)程中只需對(duì)部分接口芯片進(jìn)行位控，就能夠?qū)崿F(xiàn)控制部分復(fù)雜功能，在不斷提升自動(dòng)化控制效果的同時(shí)，也顯著地提高了儀表自動(dòng)化控制的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。除此之外，人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展與新型分散控制系統(tǒng)的成熟相得益彰，人機(jī)互動(dòng)界面功能豐富度的增加在使供熱單位儀表自動(dòng)化監(jiān)控及控制更加靈活的同時(shí)，還大幅度降低了人工作業(yè)成本，減少了人為因素引發(fā)的監(jiān)管失誤。

四、結(jié)語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，在供熱單位企業(yè)規(guī)模和數(shù)量持續(xù)增加的新市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)常態(tài)下，儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，在將生產(chǎn)推入安全可控狀態(tài)的基礎(chǔ)上，也為預(yù)期“高效、安全”生產(chǎn)目標(biāo)的達(dá)成打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，而為從根本上障生產(chǎn)安全運(yùn)行，不斷優(yōu)化和革新儀表自動(dòng)化控制技術(shù)，是當(dāng)前企業(yè)提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要戰(zhàn)略基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]任健政.供熱單位儀表自動(dòng)化控制技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019，11（17）：139-140.

[2]陳鍇鵬.供熱單位儀表中自動(dòng)化控制技術(shù)[J].設(shè)計(jì)通訊，2019，45（5）：31-37.

[3]汪康.供熱單位儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2019，9（3）：86-87.

[4]韓憲良.供熱單位儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)[J].設(shè)計(jì)通訊，2018，44（12）：99-102.