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摘要：在科技飞速发展的今天，热工自动化系统也得到了快速发展，逐渐实现了高速化、智能化和透明化。在火电厂中应用热工自动化控制，可以充分利用故障信息，更好的处理故障，还可以对各个控制系统进行控制，提高系统运行的稳定性。基于此，本文就自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用进行了探讨。
关键词：自动控制理论；火电厂；热工自动化；应用
中图分类号：TM621文献标识码： A
一、热工自动化概述
1、概念浅析
在传统的火电厂的参数操作中，都需要人力进行测量与控制。热工自动化应用于火电厂解放了人力，在自动化控制装置、自动化仪表的帮助下，实现了对火电厂热力参数的无人直接参与、无人控制的现实，以自动化保护、自动化报警与自动化控制满足处理信息的需求。可见，热工自动化是火电厂热力参数的智能控制系统。除了人力的解放外，火电厂应用热工自动化控制也提高了保障热工设备的安全等级，避免了工作人员不必要的劳动，机组经济性与工作效率大大提升，是优化工作环境条件的重要系统。可以说，火电厂的现代化是以热工自动化为前提的。
2、热工自动化在火电厂的应用现状
新时期，各企业都在追求自动化以提高生产力、降低生产成本，实现效益的最大化。热工自动化应用于电力企业中，为电力行业注入了新的活力，也是在火电发电过程中，一步一步由无到有的过程。当前，自动保护、自动控制、自动检测与自动报警是热工自動化的重要组成。首先，自动检测。即通过自动化仪表对热工参数，例如热工环节的流量、压力温度、液位与成分等独立完成测量，排除了工作人员的参与。在火电厂运作过程中，若存在问题与不足，自动检测装置也能有效的探测到，并立刻调整火电厂运作参数。其次，自动控制。可实现自动调节与运行火电厂机组的设备或过程，保证经济性与安全性的机组运作。第三，自动报警。火电厂机组在无人参与情况下若出现参数的控制偏离，则自动报警装置将向工作人员发出警告提示，做好及时纠正、调整，避免重大事故与故障的出现。第四，自动保护。此功能在于自我控制与修整。如果设计参数无法满足实际设备运行条件或热工参数比限定值大，那么装置将自动终止工作，防止事故进一步扩大，避免不必要的损伤。
在各领域的技术革新面前，火电厂热工自动化有较大的进步。从自动装置角度分析，数字仪表在进一步的取代组装仪表的地位，系统控制设备的改善步伐也在加快。小型计算机也应用到了机组工作当中，进行控制与监督作业。CRT显示的配设，很大程度提高了监控水平。热工保护、局部应用控制也存在很大程度上的更新。在大型火电机组中，较多的应用了协调控制系统，可以说，火电厂的热工自动化控制系统是在社会科技进步下的“水涨船高”，未来火电厂的热工自动化还将有更大的进步。
二、自动化控制系统的作用
自动化控制系统是一个以控制器和网络为基础的自动化系统，理论上它们极有可能扩展更高的管理信息系统。然而事实上，DCS采用的是分布式控制系统的结构模型，它的控制器既可以采用传统的DCS控制器。也可以使用新型的PLC等其他类型的控制设备。
在自动化控制系统数年的发展过程中，积累沉淀了大量先进的算法模块。比如对于NT6000这样一个具有设备级的计算模块的系统，它的计算模块能够集中完成基本的设备控制和故障报警的功能。且该模块的网络通信单元的功能也已经能够实现，这项技术使得软件开发的效率大大提高。其中一个设备级的计算模块和0.5K的梯形图的逻辑量是相等的，如果要还有PLC来完成同样的功能，程序流程就会变得非常烦琐。PLC缺乏在下载修改，运行调试，远程诊断等方面的解决方案。由于中国开始逐步放宽电力供应以及更加重视节能降耗，对于火力发电行业的结构的调整采取了大力度的方案措施。预计在“十一五”期间就对“关小”步伐不断加速，到“十一五”的末期，一共将会关掉四千万千瓦的小火电厂。这一举措使得我国电力工业结构发生了一个极大的变化。
三、DCS的主要发展方向
1、自律分布式系统结构
在火电厂热工发展过程中，非常重要的一项控制系统就是自律分布式控制系统，这种系统可以满足自律可控性，又可以满足自律可协调性。自律可控性指的是如果有问题或者故障出现于系统中的任何一个部件系统，那么其余系统除了可以自我保护，还可以控制自身系统；自律可协调性指的是如果有问题出现于任何系统中，企业系统就可以对自身工作状态进行协调控制。相较于目前的DCS，自律DCS具有很大的差异，目前主要有层次分布型系统和水平分布型系统两种，如果有问题出现于前者的上位子系统内，调节功能是无法由下位子系统来完成，但是下位子系统可以进行局部控制，这样自律控制性就得到了实现；后者的部分子系统中出现了问题，并不影响到其他系统的正常工作，但是在这种情况，信息无法在各个系统中实现交换，这样虽然协调性可以实现，控制性却无法满足。如果采用传统的集中式系统，因为控制器只有一个，那么就会出现诸多问题。
2、EIC综合技术
EIC分别是三个装置的简称，分别是电气控制装置、仪表控制装置和计算机控制装置，在传统的发电控制中，这三个装置都是独立的，安装也是分别进行的，而如今随着科学技术的革新，国家开始应用了EIC综合技术，有机结合了三种装置，在规划时，可以由DCS来统一进行；在未来一段时期内，还需要进行深入的研究，从配套软件和硬件方面来努力，并且设计相关的编码，应用到综合系统组，来提高综合技术的控制能力。
3、现场总线
通过研究发现，在DCS发展中，非常重要的一个方向就是现场总线FB，FB作为一条重要的通信线路，由DCS所控制，可以将那些干扰以及不良影响给排除掉。通过FB可以有效连接现场的所有智能设备，比如智能变送器、智能执行机构等等，这样控制电缆的数量就可以得到大大的减少，以往通过长线传输出现的各种问题也可以得到有效减少，比如信号不良、信号差异等。通过现场总线的应用，可以更好的管理系统结构，提高现场设备运行的智能化程度，更好的维护发电控制设备。
4、过程仪表控制
随着DCS的广泛使用，常规控制仪器只有较小的使用范围，目前在大型机组上设置的仪器表数量越来越少，记录表也不再安装。如今开始应用IGS，也不需要将仪表盘应用在现代中央控制室。今后一段时期的发展趋势是在FB支持下，对各种智能变送器以及智能器等进行使用，这样就可以促使仪器更好的运行；这些装置可以找出在设备运行过程中以及设备停止运行过程中所出现的任何问题，并且进行分析和解决，促使仪器在一个良好的环境内运行。在社会飞速发展过程中，环境问题日益严重，环境保护已经被提上了日程，出现了越来越多的仪器来监控发电厂污染物的排放量，但是这些设备有着比较复杂的结构，并且需要较高的造价成本，那么就会增加实际使用和维护的难度。并且因为这些技术面世不久，在专业技术人才方面还比较的缺乏，我国也没有详细介绍这些先进的仪器，国外在相关资料方面也比较的欠缺，那么就会对设备的广泛应用产生限制作用，不仅会造成大量的资金和人力的浪费，还会威胁到环境，需要引起相关人员的重视。
结束语
作为新型的控制技术，热工自动化控制具无可比拟的优越性，发展前途光明。在使用前，合理的设计是不可少的。我们要立足国情，研发与我国现实情况相协调的热工自动化控制，提高操作性。
参考文献：
［1］曾友和.构建火电厂热工自动化安全系统的分析与探讨［J］.投资与创业，2012（8）.
［2］元北石.论火电厂热工自动化的技术改造与安全系统［J］.科学之友，2011（36）.
［3］晋菲.故障树分析法在火电厂热工自动化检修中的应用［D］.2012.
关键词：自动控制理论；火电厂；热工自动化；应用
中图分类号：TM621文献标识码： A
一、热工自动化概述
1、概念浅析
在传统的火电厂的参数操作中，都需要人力进行测量与控制。热工自动化应用于火电厂解放了人力，在自动化控制装置、自动化仪表的帮助下，实现了对火电厂热力参数的无人直接参与、无人控制的现实，以自动化保护、自动化报警与自动化控制满足处理信息的需求。可见，热工自动化是火电厂热力参数的智能控制系统。除了人力的解放外，火电厂应用热工自动化控制也提高了保障热工设备的安全等级，避免了工作人员不必要的劳动，机组经济性与工作效率大大提升，是优化工作环境条件的重要系统。可以说，火电厂的现代化是以热工自动化为前提的。
2、热工自动化在火电厂的应用现状
新时期，各企业都在追求自动化以提高生产力、降低生产成本，实现效益的最大化。热工自动化应用于电力企业中，为电力行业注入了新的活力，也是在火电发电过程中，一步一步由无到有的过程。当前，自动保护、自动控制、自动检测与自动报警是热工自動化的重要组成。首先，自动检测。即通过自动化仪表对热工参数，例如热工环节的流量、压力温度、液位与成分等独立完成测量，排除了工作人员的参与。在火电厂运作过程中，若存在问题与不足，自动检测装置也能有效的探测到，并立刻调整火电厂运作参数。其次，自动控制。可实现自动调节与运行火电厂机组的设备或过程，保证经济性与安全性的机组运作。第三，自动报警。火电厂机组在无人参与情况下若出现参数的控制偏离，则自动报警装置将向工作人员发出警告提示，做好及时纠正、调整，避免重大事故与故障的出现。第四，自动保护。此功能在于自我控制与修整。如果设计参数无法满足实际设备运行条件或热工参数比限定值大，那么装置将自动终止工作，防止事故进一步扩大，避免不必要的损伤。
在各领域的技术革新面前，火电厂热工自动化有较大的进步。从自动装置角度分析，数字仪表在进一步的取代组装仪表的地位，系统控制设备的改善步伐也在加快。小型计算机也应用到了机组工作当中，进行控制与监督作业。CRT显示的配设，很大程度提高了监控水平。热工保护、局部应用控制也存在很大程度上的更新。在大型火电机组中，较多的应用了协调控制系统，可以说，火电厂的热工自动化控制系统是在社会科技进步下的“水涨船高”，未来火电厂的热工自动化还将有更大的进步。
二、自动化控制系统的作用
自动化控制系统是一个以控制器和网络为基础的自动化系统，理论上它们极有可能扩展更高的管理信息系统。然而事实上，DCS采用的是分布式控制系统的结构模型，它的控制器既可以采用传统的DCS控制器。也可以使用新型的PLC等其他类型的控制设备。
在自动化控制系统数年的发展过程中，积累沉淀了大量先进的算法模块。比如对于NT6000这样一个具有设备级的计算模块的系统，它的计算模块能够集中完成基本的设备控制和故障报警的功能。且该模块的网络通信单元的功能也已经能够实现，这项技术使得软件开发的效率大大提高。其中一个设备级的计算模块和0.5K的梯形图的逻辑量是相等的，如果要还有PLC来完成同样的功能，程序流程就会变得非常烦琐。PLC缺乏在下载修改，运行调试，远程诊断等方面的解决方案。由于中国开始逐步放宽电力供应以及更加重视节能降耗，对于火力发电行业的结构的调整采取了大力度的方案措施。预计在“十一五”期间就对“关小”步伐不断加速，到“十一五”的末期，一共将会关掉四千万千瓦的小火电厂。这一举措使得我国电力工业结构发生了一个极大的变化。
三、DCS的主要发展方向
1、自律分布式系统结构
在火电厂热工发展过程中，非常重要的一项控制系统就是自律分布式控制系统，这种系统可以满足自律可控性，又可以满足自律可协调性。自律可控性指的是如果有问题或者故障出现于系统中的任何一个部件系统，那么其余系统除了可以自我保护，还可以控制自身系统；自律可协调性指的是如果有问题出现于任何系统中，企业系统就可以对自身工作状态进行协调控制。相较于目前的DCS，自律DCS具有很大的差异，目前主要有层次分布型系统和水平分布型系统两种，如果有问题出现于前者的上位子系统内，调节功能是无法由下位子系统来完成，但是下位子系统可以进行局部控制，这样自律控制性就得到了实现；后者的部分子系统中出现了问题，并不影响到其他系统的正常工作，但是在这种情况，信息无法在各个系统中实现交换，这样虽然协调性可以实现，控制性却无法满足。如果采用传统的集中式系统，因为控制器只有一个，那么就会出现诸多问题。
2、EIC综合技术
EIC分别是三个装置的简称，分别是电气控制装置、仪表控制装置和计算机控制装置，在传统的发电控制中，这三个装置都是独立的，安装也是分别进行的，而如今随着科学技术的革新，国家开始应用了EIC综合技术，有机结合了三种装置，在规划时，可以由DCS来统一进行；在未来一段时期内，还需要进行深入的研究，从配套软件和硬件方面来努力，并且设计相关的编码，应用到综合系统组，来提高综合技术的控制能力。
3、现场总线
通过研究发现，在DCS发展中，非常重要的一个方向就是现场总线FB，FB作为一条重要的通信线路，由DCS所控制，可以将那些干扰以及不良影响给排除掉。通过FB可以有效连接现场的所有智能设备，比如智能变送器、智能执行机构等等，这样控制电缆的数量就可以得到大大的减少，以往通过长线传输出现的各种问题也可以得到有效减少，比如信号不良、信号差异等。通过现场总线的应用，可以更好的管理系统结构，提高现场设备运行的智能化程度，更好的维护发电控制设备。
4、过程仪表控制
随着DCS的广泛使用，常规控制仪器只有较小的使用范围，目前在大型机组上设置的仪器表数量越来越少，记录表也不再安装。如今开始应用IGS，也不需要将仪表盘应用在现代中央控制室。今后一段时期的发展趋势是在FB支持下，对各种智能变送器以及智能器等进行使用，这样就可以促使仪器更好的运行；这些装置可以找出在设备运行过程中以及设备停止运行过程中所出现的任何问题，并且进行分析和解决，促使仪器在一个良好的环境内运行。在社会飞速发展过程中，环境问题日益严重，环境保护已经被提上了日程，出现了越来越多的仪器来监控发电厂污染物的排放量，但是这些设备有着比较复杂的结构，并且需要较高的造价成本，那么就会增加实际使用和维护的难度。并且因为这些技术面世不久，在专业技术人才方面还比较的缺乏，我国也没有详细介绍这些先进的仪器，国外在相关资料方面也比较的欠缺，那么就会对设备的广泛应用产生限制作用，不仅会造成大量的资金和人力的浪费，还会威胁到环境，需要引起相关人员的重视。
结束语
作为新型的控制技术，热工自动化控制具无可比拟的优越性，发展前途光明。在使用前，合理的设计是不可少的。我们要立足国情，研发与我国现实情况相协调的热工自动化控制，提高操作性。
参考文献：
［1］曾友和.构建火电厂热工自动化安全系统的分析与探讨［J］.投资与创业，2012（8）.
［2］元北石.论火电厂热工自动化的技术改造与安全系统［J］.科学之友，2011（36）.
［3］晋菲.故障树分析法在火电厂热工自动化检修中的应用［D］.2012.