熱工自動裝置又稱為熱工自動控制設備、熱工控制儀表，是實現熱工過程自動化的重要技術工具，是保證單元機組安全經濟運行不可缺少的設備。隨著機組容量的增大和科技水平的提高，熱工自動裝置在整個火電廠具有的中樞神經作用越來越明顯。
一個熱工自動控制系統的控制品質，除取決于控制系統的設計是否合理外，還取決于對控制對象特性的熟悉及熱工自動裝置性能的掌握。因此，作為熱工自動化工作人員，不但要熟悉控制對象的特性，還要掌握各種熱工自動裝置的分類，才能正確選擇和使用各種自動裝置。熱工自動裝置可按能源形式、結構形式、輸出信號類型和布置的位置等分類。
1、熱工自動裝置按能源形式分類
熱工自動裝置按使用的能源形式可分為氣動、電動、液動、混合式等。
①氣動自動裝置
氣動自動裝置以壓縮空氣為能源，具有結構簡單，動作可靠、平穩，輸出推力大，維修方便，防火，防爆且價格低廉等優點。目前，成套使用氣動自動裝置的火電廠很少，但氣動基地式自動裝置和氣動執行器仍被廣泛采用。
②電動自動裝置
電動自動裝置以電能為能源，具有信息傳送速度快、動作迅速、便于遠距離信息傳輸和控制的優點。但其結構及工作原理復雜，技術難度高。由于其傳輸、放大、變換處理較容易，又便于實現遠距離監視和操作，且易于與計算機等現代化技術工具聯用，組成不同管理層次和控制水平的綜合自動化系統，因而這類儀表的應用廣泛。
③液動自動裝置
液動自動裝置是以高壓液體為能源，具有結構簡單、工作可靠的特點，多用于功率較大的場合。目前火電廠汽輪機數字電液控制系統（DEH）采用液動執行機構。液動自動裝置的缺點是動作緩慢、體積大、笨重，不適于快速控制、遠距離控制和集中控制。
④混合式自動裝置
混合式自動裝置同時使用兩種或兩種以上的能源進行工作，既具有電動自動裝置快速和遠傳等特點，又具有氣動或液動自動裝置的特點。
2、熱工自動裝置按結構形式分類
熱工自動裝置按結構形式可分為基地式自動裝置、單元組合式自動裝置、組件組裝式綜合自動裝置、可編程調節器和PLC、DCS系統及現場總線控制系統。
①基地式儀表
基地式儀表以指示、記錄儀表為主體，附加控制機構而組成，即將測量、顯示、控制和執行等部件組合成一個整體，安裝在一個表殼里。它不僅能對某變量進行指示和記錄，還具有控制功能。一臺基地式儀表能完成一個簡單控制系統的測量、指示、記錄、控制和執行等全部任務，具有結構簡單、使用方便、可靠和經濟等優點?；厥絻x表在地理位置上分散于生產現場，自成體系，是一種實現自治式的徹底分散控制。其優點是危險分散，一臺基地式儀表故障只影響一個控制點其缺點是只能實現簡單的控制，不便于集中操作管理?；厥絻x表多適用于單參數、單回路的簡單控制系統。目前，在火電廠中，仍使用KF氣動基地式儀表控制高、低壓加熱器水位等熱工參數。
②單元組合式自動裝置
在自動控制系統中，根據單元組合式控制儀表所擔負的功能分解成不同的單元，每一單元均為一種儀表，不同單元之間的連接采用統一的傳輸信號。將這些單元進行不同的組合，可構成多種多樣、復雜程度各異的自動檢測和控制系統。因此在自動控制系統中，每一單元儀表損壞時，只需更換被損壞單元，其他單元照常使用。這種控制儀表又稱為積木式儀表，具有組成與改組系統方便、靈活和通用等特點，適合大、中規模生產過程自動化的要求。但是，由單元組合式控制儀表形成的系統控制策略采用硬接線，更改十分不方便。另外，控制單元的I/O點有限，很難實現給水全程和單元機組協調等復雜控制。單元組合式控制儀表主要有QDZ、DDZ-3(集成運算放大器)、DDZ-S(微機芯片)型。
③組件組裝式自動裝置
組件組裝式控制儀表的特點是，將整套儀表的控制和運算功能與顯示操作功能分開。組件組裝式控制儀表在結構上分為控制柜和操作臺兩大部分?？刂?/span>柜中以插接方式密集安裝了多塊具有獨立功能的組件，這是組件組裝式控制儀表的顯著特征。顯示操作臺是人機聯系部分，集中安裝了與監視、操作有關的臺裝儀表。運行人員利用屏幕顯示、操作裝置實現對生產過程的集中顯示和操作。在我國，組件組裝式控制儀表系列主要有自行研制的TF-900型和MZ-3型，及引進生產的SPEC-200型。這類儀表在20世紀80年代的200MW和300MW機組中有所應用，但由于分散控制系統(DCS)的出現，這類控制儀表已經被淘汰。
④可編程調節器和可編程控制器
可編程調節器也稱單回路控制器，如KMM、V187可編程調節器，在20世紀80年代的200MW機組和老電廠熱工控制系統的更新改造中得到定范圍的使用?？删幊陶{節器的外形結構、面板布置保留了模擬式儀表的一些特征，但其運算、控制功能更為豐富，通過組態可完成各種運算處理和復雜控制。PLC以開關量控制為主，也可實現對模擬量的控制，并具備反饋控制功能和數據處理能力。它具有多種功能模塊，配接方便。可編程調節器和可編程控制器均有通信接口，可與計算機配合使用，以構成不同規模的分級控制系統。顯然，這類控制器用于生產過程，使危險更加分散。
⑤分散控制系統
分散控制系統(俗稱DCS)是一種以微處理器和微型計算機為核心，在控制技術(control)、計算機技術(computer)、通信技術(communication)、屏幕顯示技術(CRT)等技術迅速發展的基礎上研制成的二種計算機自動裝置。它的設計思想是分散控制、集中管理，也稱為集散(型)控制系統或分布式控制系統。采用分散控制系統的單元機組，以CRT和鍵盤為監視、控制中心，僅配以少量的必要儀表和自動裝置以及報警光字牌作后備監控，實現爐、機、電統一的單元集中控制，大大縮小了盤面尺寸。
⑥現場總線控制系統
現場總線控制系統(fieldbus control system，FCS)是20世紀90年代發展起來的新一代工業控制系統，是計算機網絡技術、通信技術、控制技術和現
代儀器儀表技術的最新發展成果，是將諸多現場儀表通過現場總線互連及與控制室人機界面組成系統，一個全分散、全數字、全開放和可互操作的新一代生產過程控制系統。因為FCS將控制功能重新送回現場，所以每臺現場儀表都是二臺基地式控制儀表，并且通過現場總線與其他現場儀表和控制室人機界面進行雙向數字通信?，F場總線控制系統的出現、宣告了新一代控制系統體系結構的誕生。它的廣泛應用大幅度地降低了控制系統的投資，顯著地提高了控制質量，極大地豐富了信息系統的內容，明顯地改善了系統的集成性、開放性、分散性 和互操作性。因此，現場總線控制系統已經成為當今世界范圍內自動控制技術的熱點，被譽為跨世紀的自動控制系統。
3、熱工自動裝置按輸出信號類型分類
按輸出信號是否隨時間連續變化，可分為模擬式和數字式兩大類。
①模擬式控制儀表
模擬式控制儀表的輸出信號通常為隨時間連續變化的模擬量。這類設備線路較簡單，操作方便，價格較低，廣泛應用于各工業部門。氣動儀表、電動單元組合儀表、組裝儀表都屬于模擬式控制儀表。
②數字式控制儀表
隨著微電子技術、計算機技術和網絡通信技術的迅速發展，數字式控制儀表和新型計算機自動裝置越來越多地應用于生產過程自動化中，這些儀表和裝置以微型計算機為核心，功能完善、性能優越，能解決模擬式儀表難以解決的問題，滿足現代化生產過程中的控制要求。昌暉儀表制造有限公司生產的智能數字儀表就是這類型產品。
4、熱工自動裝置按布置的位置分類
從火電廠布置的角度來看，熱工自動裝置可分為人機接口設備、自動裝置、中間設備及現場設備四大類。
①人機接口設備包括顯示儀表、操作器、記錄儀、帶有CRT的操作員站、各種打印機及熱工信號裝置等。
②自動裝置包括可編程控制器、數字調節器、分散控制系統各控制單元、通信網絡及具有一定功能的自動裝置。
③中間設備包括中間控制箱、中間繼電器、中間轉換器及電動機控制中心(MCC)等。
④現場設備包括一次元件（熱電偶、熱電阻、各種斷路器等）、溫度變送器、壓力變送器、流量計、雷達物位計、位置變送器、振動變送器、轉速變送器等)、就地顯示儀表、基地式儀表、執行器及各種電動(氣動)裝置。
以上幾類熱工自動裝置在控制系統中的關系，如圖1所示。
圖1 各種熱工自動裝置之間的關系
