化工生產中工業電氣自動化技術的運用

劉世霞

摘 要：電氣自動化技術是工業現代化的重要標志，自上世紀五十年代發展至今，已有60多年的歷史，其中經歷了技術和裝備的不斷改革和創新，取得了極大的突破和進展，如今電氣自動化技術已經成為現代先進科學的核心技術，其發展速度和應用領域不斷擴大，為我國的工業發展做出了巨大貢獻。文章主要研究了工業電氣自動化技術在化工生產中的應用。

關鍵詞：化工生產；工業；電氣自動化技術；運用

電氣自動化技術正以蓬勃的發展趨勢影響著人們的生產和生活，其涉及范圍之寬，應用領域之廣，在企業生產中發揮重要的作用。依靠電氣自動化技術不僅能夠取代大量的勞動力投入，而且還可以有效提高設備的效率和信息的傳輸能力。為了更加科學、高效地利用電氣技術，需要在生產過程中開展計算機集成制造生產模式、分布式控制生產模式以及進行現場總線生產技術的嘗試。

1 化工生產中電氣自動化的技術現狀和存在的問題

我國在化工領域電氣自動化技術起步較晚，過去的生產過程中，大部分的工作都是由人工操作完成，電氣自動化技術在經歷了一段時間的發展后，逐漸向自動化的生產模式過渡，而且自動化水平得到了提高。化工產業是我國國民經濟的重要組成部分，隨著本世紀以來電子信息技術的飛速發展，帶動了我國化工行業的自動化發展，全程信息采集和監控的模式已經廣泛應用于實際的化工生產中，電氣自動化技術在化工領域起著重要的支撐作用，在此領域，我國有著大量具有自主知識產權的自動化生產控制系統，而且在實際的化工生產中得到了實踐，但是由于我國東西部發展不平衡，因此在化工生產過程中，我們不能忽略地區生產的差異性。例如，在我國的廣州地區，全自動化的生產線已經運用到了巴斯夫跨國企業的化工原料生產中，自動化程度較高；遠負盛名的青島啤酒生產過程中也引入了自動化的裝罐系統。但是在我國西部的經濟發展較為落后的山區，許多生產還是集中在作坊式的車間里面，生產過程以人工操作為主，需要較大的勞動力投入，而且生產效率低下，形成了化工企業自動化技術使用情況不一的現象。

其次，在我國發達地區所使用的自動化技術，并不都適用于西北部落后地區的化工生產，而且適用于全國化工生產的電氣自動化技術的開發是十分困難的，由于技術不匹配所導致的問題是多樣化的，對于這方面的技術，我國還有很長的路要走。

再者，我國的電氣自動化技術的發展在硬件和軟件中表現出不均衡的現象，通常硬件設施的自動化是大部分化工企業更為重視的方面，而忽略了軟件的重要性。這也是目前我國化工生產中自動化軟件技術發展較為落后的主要原因，實際生產中使得生產體系投入和運行效率較低，化工生產水平低下，進而影響了我國化工生產的自動化進程。部分企業引入了國外價格昂貴的自動化控制技術，但是使用過程中沒有對根據實際的生產需要對軟件做出及時的更新，使其不能充分發揮出最大效率，造成了資源的浪費。

2 電氣自動化生產在化工生產中的功能

2.1 設備控制

電氣自動化技術可以實現生產設備的全面自動化控制，通過自動化裝置來實現對生產設備的全面電腦控制，包括自動停機裝置、電子油門控制裝置、電子調整器等，而且它們都裝備有安全保護和必要的輔助機構，來確保生產過程的安全性。自動化設備系統是由多臺自動化設備、導航設備、計算機以及其他輔助設備等組成的，計算機起著監控和控制作用，設備根據設定的路徑工作，完成生產過程。

2.2 生產監控

監控設備承擔著監控生產過程的重要任務，一旦出現問題，能夠馬上發現并及時解決。監控是保證生產運營和穩定生產的關鍵，有利于提升化工生產效率，避免出現故障時導致大范圍的停工以及影響生產正常運用的事件。自動化監控系統是由監控系統、通信平臺、遠程監控終端、計量測量以及攝像設備組成，生產中一旦設備出現故障，報警系統將會被啟動，由報警器發出故障警報，無線接收主機收到信號后，控制電腦將其轉化為信號傳送至管理平臺，管理人員可通過顯示設備遠程觀測到系統的運行情況，對發生的問題作出及時的處理。

2.3 高效節能

采用電氣自動化生產能夠大大提高系統的效率，節約能源消耗，同時降低勞動強度、減少勞動力的投入。自動化生產可以實現全面化的能源管理，通過過程監控，監測能源的發生和使用過程，同時對能源放散系統做直接的操作和控制，統一協調能源的使用量，使得事件的判斷和處理更加快捷，因此能源在發揮利用作用的同時還起到緩沖兼顧性的作用，一定程度上減少能源的放散量。

3 化工企業電氣系統設計要點

由于化工生產過程具有易燃、易爆的特點，所以對電氣系統的設計具有較高要求，在滿足化工生產需要的基礎上，還要確保生產過程的安全性。

3.1 防火性設計

化工產品多為易燃易爆品，所以在電氣系統的設計時要充分考慮到電氣火災的防范措施的引用，根據安全設計的要求，科學設計線路走向和分支變電系統，在保證生產效率和生產安全的前提下，最大限度地保障電氣系統的安全。

3.1.1 線路布局。化工產品生產過程中油污較大，系統線路容易臟污老化，甚至出現變形，所以設計時要科學布置線路的走向，盡量避開油污較多以及具有危險性的地方，保障走向的安全。

3.1.2 線路密度。化工生產中會產生大量的熱，如果線路布局密度過大會出現磁力效應，給生產帶來極大的安全隱患。

3.1.3 防火空間。電氣系統線路的設計具有隱蔽性，這使得防火空間具有一定的局限性，一旦出現火災就會導致大范圍的災害形成，不利于火災的控制，給化工企業的整體安全造成極大危害，因此足夠的防火和救災空間是十分必要的。

3.2 操作空間

電氣系統設計時要留有足夠的電氣操作空間，保證設備運行的安全性，同時有助于延長系統壽命。此外，足夠的操作空間能夠增加電氣系統之間的距離，降低磁力的影響。

4 化工業電氣自動化技術的應用

4.1 先進的控制

化工生產過程中數學模型的建立是一個復雜的過程，若自動化控制時傳統的控制方法無法滿足生產要求，則要采用先進的控制方法，來推斷和預測模型的形式。此外，它還能夠控制和處理復雜的多變量，采用數學模型來表示化工生產過程，對輸入變量和輸出變量加以控制。進行數據的采集時，為了避免現場噪音的干擾，確保數據的可靠性，對采集的數據進行過濾處理。有些變量數值在數據采集時測量不到，這時就需要實時進行監控計算。

4.2 現場總線

現場總線是以計算機網絡為基礎，使系統的單回路連接器、現場變送器、數據記錄儀等實現雙向串行，從而實現數字信息化。采用現場總線技術可大大節約自動化生產的后期經費，并實時掌握和監控現場的生產情況和設備運行狀態，使管理人員及時了解自動化生產情況。將連接好的設備儀器進行有機的整合，采用計算機網絡信息技術連接自動化系統和智能現場設備。現場總線是化工生產中自動化系統發展的新趨勢，具有節省成本、降低工作強度、簡化工作流程等優點，還有利于保證總線控制系數的安全有效性。

4.3 程序接口的統一化

通過程序終端接口的統一化方式來實現各個系統間的信息交換，使信息得到高速的傳播和管理。其實際過程就是將企業的EPF系統以及MIS系統與信息中心連接起來，進行有效的溝通，使得各個環節的通訊故障得到有效的解決。

5 結束語

電氣自動化技術作為全球最具有生機的學科之一，能夠促進社會各個行業的發展，化工生產中，電氣自動化技術發揮了重要的作用。電氣自動化技術在化工生產中的應用適應了社會發展的需求，所以要加強自主研發，不斷完善創新，在技術先進、經濟合理的基礎上，使電氣自動化技術在化工生產中發揮更大的作用。

參考文獻

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