淺析電氣自動(dòng)化在石化行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展

楊衛(wèi)學(xué)

山東恒源石油化工股份有限公司，山東德州 251500

如今，電氣自動(dòng)化已經(jīng)成為石化行業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向，其應(yīng)用市場(chǎng)十分廣闊。在這種情況下，石化企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究、應(yīng)用及發(fā)展，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的理論知識(shí)和技術(shù)手段，加快高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才的引進(jìn)，不斷提高企業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)水平，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量的提升。文章主要分析電氣自動(dòng)化在石化行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展[1]。

1 石化行業(yè)中電氣自動(dòng)化概述

1.1 電氣自動(dòng)化的內(nèi)涵

電力網(wǎng)理論及控制理論是電氣自動(dòng)化的基礎(chǔ)。電氣自動(dòng)化涉及多個(gè)領(lǐng)域，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)決策管理以及電子技術(shù)等。因此，電氣自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合性技術(shù)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了軟硬件、強(qiáng)弱電的有機(jī)結(jié)合。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)也隨之發(fā)展，其內(nèi)容較之以前產(chǎn)生很大改變。目前的電氣自動(dòng)化已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)領(lǐng)域技術(shù)知識(shí)的有機(jī)結(jié)合，包括機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域和通訊領(lǐng)域等，融化技術(shù)在也相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)、制作過(guò)程中得到了更好的應(yīng)用。

1.2 石化行業(yè)中電氣自動(dòng)化的基本特征

電氣自動(dòng)化的基本特點(diǎn)如下：首先，該技術(shù)涉及多方面內(nèi)容。電氣自動(dòng)化技術(shù)具備較強(qiáng)的使用性能，可以在許多行業(yè)的生產(chǎn)、管理工作中得到良好應(yīng)用。不僅如此，電氣自動(dòng)化技術(shù)含量較高，在設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，必須綜合權(quán)衡多個(gè)專(zhuān)業(yè)。這就要求相關(guān)設(shè)計(jì)師精通多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)，熟練應(yīng)用交叉學(xué)科，這樣才能設(shè)計(jì)出高水平的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)；其次，電氣自動(dòng)化與電子技術(shù)之間聯(lián)系密切。針對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，無(wú)論是信號(hào)采集、傳輸，還是結(jié)果反饋、處理，期間都離不開(kāi)電子技術(shù)平臺(tái)。因此，電氣自動(dòng)化對(duì)電子技術(shù)依賴(lài)較大。電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的綜合性工程，涵蓋多方面知識(shí)。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要確保其控制功能得以實(shí)現(xiàn)。除此之外，電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了電子技術(shù)與控制技術(shù)的有機(jī)融合，具有優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能。設(shè)計(jì)時(shí)通常采取集中控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控相結(jié)合的方式，對(duì)石化生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，以此對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)做到合理調(diào)整，實(shí)現(xiàn)石化企業(yè)生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益的提升[2]。

1.3 國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著科技水平日益提高，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，技術(shù)發(fā)展也越來(lái)越成熟。目前電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算及智能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，其應(yīng)用領(lǐng)域包括制造業(yè)、電力行業(yè)、建筑業(yè)以及化工行業(yè)等多個(gè)行業(yè)。就化工行業(yè)中的電氣自動(dòng)化技術(shù)而言，許多化工企業(yè)通過(guò)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的集中性統(tǒng)一控制。此外，化工廠的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備、預(yù)警設(shè)備也開(kāi)始應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，由于人工操作失誤可能帶來(lái)一系列安全事故或安全隱患，造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效解決以上問(wèn)題，不僅實(shí)現(xiàn)了化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的大幅度提升，而且有效保障了生產(chǎn)安全。

2 電氣自動(dòng)化在石化行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展

2.1 電氣自動(dòng)化在石化行業(yè)中的具體應(yīng)用

2.1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)將化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儀器儀表與控制設(shè)備聯(lián)系在一起，這就是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。目前，部分化工企業(yè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和DSC技術(shù)進(jìn)行綜合利用，將DSC與現(xiàn)場(chǎng)總線儀器表連接在一起，對(duì)DSC的控制功能進(jìn)行完善。利用相關(guān)軟硬件提高電氣自動(dòng)化在石化行業(yè)中的應(yīng)用效果。在石化行業(yè)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，能夠遠(yuǎn)距離監(jiān)控各類(lèi)設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)行故障診斷，便于維修工作及時(shí)開(kāi)展。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的控制方式為就地閉環(huán)控制，能夠進(jìn)一步確保電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性與可靠性；在信號(hào)傳輸方面，現(xiàn)場(chǎng)總線采取數(shù)字化傳輸方式，信息傳遞速度、精確度均顯著提升，其他設(shè)備的投資也可相應(yīng)減少[3]。

2.1.2 配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

在石化行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，配電自動(dòng)化技術(shù)是電氣自動(dòng)化的另一重要應(yīng)用。配電自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通訊技術(shù)的有效結(jié)合，屬于集成系統(tǒng)，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)與控制配電網(wǎng)。一旦生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)電力事故，配電自動(dòng)化技術(shù)能夠自動(dòng)隔斷故障區(qū)域，防止生產(chǎn)過(guò)程受到影響，其實(shí)現(xiàn)方式通常包括以下幾種：第一，柱上設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)。該技術(shù)能夠根據(jù)故障檢測(cè)器、分段器以及重合器之間的配合狀況，及時(shí)找出故障區(qū)域并進(jìn)行隔離；第二，遙控遙測(cè)自動(dòng)化技術(shù)。該技術(shù)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與通訊系統(tǒng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，采取人工遙控的方式對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行及時(shí)切換；第三，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。配電自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)以及其他相關(guān)軟件結(jié)合在一起，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行人工智能管理。

2.1.3 監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

以大慶油田為例，將電氣自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用到自噴井中，能夠及時(shí)有效地采集自噴井各類(lèi)數(shù)據(jù)。油井控制系統(tǒng)可發(fā)出AI模擬信號(hào)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)向油井RTU中傳遞，對(duì)油田生產(chǎn)進(jìn)行控制；將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到氣舉井中，RTU可以將信號(hào)向油田操作站傳遞，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用軟件計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，以規(guī)定的油田產(chǎn)量為基礎(chǔ)傳遞命令，從而對(duì)氣舉氣控閥的開(kāi)度以及油嘴進(jìn)行調(diào)整，自動(dòng)控制油田生產(chǎn)[4]。

2.1.4 信息自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化信息技術(shù)在石化行業(yè)中的應(yīng)用如下：首先，應(yīng)用于企業(yè)管理。石化企業(yè)需要及時(shí)采集、整理和分析生產(chǎn)過(guò)程中的各類(lèi)數(shù)據(jù)信息，管理者利用信息自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，獲取完整、可靠的生產(chǎn)效率，從而做出科學(xué)決策，實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率的有效提升；其次，應(yīng)用于電氣自動(dòng)化設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)。通過(guò)微電子技術(shù)優(yōu)化電氣自動(dòng)化軟件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)其通信能力的提升。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，傳感器、控制器、執(zhí)行器和儀表能夠進(jìn)行相互配合，強(qiáng)化電氣自動(dòng)化在石化生產(chǎn)中的應(yīng)用效果。

2.2 電氣自動(dòng)化在石化行業(yè)中的發(fā)展前景

2.2.1 加強(qiáng)統(tǒng)一管理，提高創(chuàng)新能力

電氣自動(dòng)化的應(yīng)用必須加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，加快研究國(guó)內(nèi)重點(diǎn)電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目，并將其合理應(yīng)用到石化行業(yè)中。建立統(tǒng)一的電氣自動(dòng)化技術(shù)平臺(tái)，對(duì)于項(xiàng)目設(shè)計(jì)、制作與測(cè)試工作提供支持。此外，還要考慮到不同研究項(xiàng)目的具體特點(diǎn)，在各種控制系統(tǒng)中下載其運(yùn)行代碼，將設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，利用自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理，盡可能縮短電氣自動(dòng)化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)時(shí)間。

2.2.2 實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化

對(duì)于化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化十分必要且重要。加強(qiáng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)通用設(shè)計(jì)，能夠確保各個(gè)系統(tǒng)之間信息傳遞及時(shí)、準(zhǔn)確，包括企業(yè)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以及現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)等。在這種情況下，企業(yè)管理人員能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的生產(chǎn)情況，對(duì)設(shè)備連線進(jìn)行總線監(jiān)控，信息可靠程度大大提升，這樣既能減少管理成本，又能提高管理科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)石化企業(yè)管理水平的有效提升。

2.2.3 構(gòu)建高素質(zhì)人才隊(duì)伍

電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)人才。石化企業(yè)要想充分利用這一新型技術(shù)，必須重視人才的引進(jìn)與培養(yǎng)。由于電氣自動(dòng)化涉及多個(gè)學(xué)科，因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握多方面相關(guān)知識(shí)，包括儀器儀表檢測(cè)、控制理論、信息處理、電子操作以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。企業(yè)應(yīng)當(dāng)定期對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，幫助其掌握最先進(jìn)的理論知識(shí)和技術(shù)手段，建設(shè)一支高素質(zhì)的電氣自動(dòng)化人才隊(duì)伍，提高企業(yè)人才競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了石化行業(yè)發(fā)展。作為國(guó)家重要的基礎(chǔ)行業(yè)，石化行業(yè)不僅關(guān)系到人們的日常生活，更重要的是關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。近年來(lái)，電氣自動(dòng)化技術(shù)取得很大進(jìn)步，該技術(shù)的應(yīng)用逐漸受到越來(lái)越多人的關(guān)注。在石化行業(yè)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效提高生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)安全，同時(shí)方便管理工作的開(kāi)展，節(jié)約企業(yè)各項(xiàng)成本。因此，石化企業(yè)應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識(shí)電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要性，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，并將其合理應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)與管理工作中。重視培養(yǎng)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人才，重點(diǎn)培養(yǎng)其技術(shù)研發(fā)能力、應(yīng)用能力，以此實(shí)現(xiàn)企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力的提升，推動(dòng)國(guó)內(nèi)石化行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。