化工生产中工业电气自动化技术的运用

刘世霞

摘 要：电气自动化技术是工业现代化的重要标志，自上世纪五十年代发展至今，已有60多年的历史，其中经历了技术和装备的不断改革和创新，取得了极大的突破和进展，如今电气自动化技术已经成为现代先进科学的核心技术，其发展速度和应用领域不断扩大，为我国的工业发展做出了巨大贡献。文章主要研究了工业电气自动化技术在化工生产中的应用。

关键词：化工生产；工业；电气自动化技术；运用

电气自动化技术正以蓬勃的发展趋势影响着人们的生产和生活，其涉及范围之宽，应用领域之广，在企业生产中发挥重要的作用。依靠电气自动化技术不仅能够取代大量的劳动力投入，而且还可以有效提高设备的效率和信息的传输能力。为了更加科学、高效地利用电气技术，需要在生产过程中开展计算机集成制造生产模式、分布式控制生产模式以及进行现场总线生产技术的尝试。

1 化工生产中电气自动化的技术现状和存在的问题

我国在化工领域电气自动化技术起步较晚，过去的生产过程中，大部分的工作都是由人工操作完成，电气自动化技术在经历了一段时间的发展后，逐渐向自动化的生产模式过渡，而且自动化水平得到了提高。化工产业是我国国民经济的重要组成部分，随着本世纪以来电子信息技术的飞速发展，带动了我国化工行业的自动化发展，全程信息采集和监控的模式已经广泛应用于实际的化工生产中，电气自动化技术在化工领域起着重要的支撑作用，在此领域，我国有着大量具有自主知识产权的自动化生产控制系统，而且在实际的化工生产中得到了实践，但是由于我国东西部发展不平衡，因此在化工生产过程中，我们不能忽略地区生产的差异性。例如，在我国的广州地区，全自动化的生产线已经运用到了巴斯夫跨国企业的化工原料生产中，自动化程度较高；远负盛名的青岛啤酒生产过程中也引入了自动化的装罐系统。但是在我国西部的经济发展较为落后的山区，许多生产还是集中在作坊式的车间里面，生产过程以人工操作为主，需要较大的劳动力投入，而且生产效率低下，形成了化工企业自动化技术使用情况不一的现象。

其次，在我国发达地区所使用的自动化技术，并不都适用于西北部落后地区的化工生产，而且适用于全国化工生产的电气自动化技术的开发是十分困难的，由于技术不匹配所导致的问题是多样化的，对于这方面的技术，我国还有很长的路要走。

再者，我国的电气自动化技术的发展在硬件和软件中表现出不均衡的现象，通常硬件设施的自动化是大部分化工企业更为重视的方面，而忽略了软件的重要性。这也是目前我国化工生产中自动化软件技术发展较为落后的主要原因，实际生产中使得生产体系投入和运行效率较低，化工生产水平低下，进而影响了我国化工生产的自动化进程。部分企业引入了国外价格昂贵的自动化控制技术，但是使用过程中没有对根据实际的生产需要对软件做出及时的更新，使其不能充分发挥出最大效率，造成了资源的浪费。

2 电气自动化生产在化工生产中的功能

2.1 设备控制

电气自动化技术可以实现生产设备的全面自动化控制，通过自动化装置来实现对生产设备的全面电脑控制，包括自动停机装置、电子油门控制装置、电子调整器等，而且它们都装备有安全保护和必要的辅助机构，来确保生产过程的安全性。自动化设备系统是由多台自动化设备、导航设备、计算机以及其他辅助设备等组成的，计算机起着监控和控制作用，设备根据设定的路径工作，完成生产过程。

2.2 生产监控

监控设备承担着监控生产过程的重要任务，一旦出现问题，能够马上发现并及时解决。监控是保证生产运营和稳定生产的关键，有利于提升化工生产效率，避免出现故障时导致大范围的停工以及影响生产正常运用的事件。自动化监控系统是由监控系统、通信平台、远程监控终端、计量测量以及摄像设备组成，生产中一旦设备出现故障，报警系统将会被启动，由报警器发出故障警报，无线接收主机收到信号后，控制电脑将其转化为信号传送至管理平台，管理人员可通过显示设备远程观测到系统的运行情况，对发生的问题作出及时的处理。

2.3 高效节能

采用电气自动化生产能够大大提高系统的效率，节约能源消耗，同时降低劳动强度、减少劳动力的投入。自动化生产可以实现全面化的能源管理，通过过程监控，监测能源的发生和使用过程，同时对能源放散系统做直接的操作和控制，统一协调能源的使用量，使得事件的判断和处理更加快捷，因此能源在发挥利用作用的同时还起到缓冲兼顾性的作用，一定程度上减少能源的放散量。

3 化工企业电气系统设计要点

由于化工生产过程具有易燃、易爆的特点，所以对电气系统的设计具有较高要求，在满足化工生产需要的基础上，还要确保生产过程的安全性。

3.1 防火性设计

化工产品多为易燃易爆品，所以在电气系统的设计时要充分考虑到电气火灾的防范措施的引用，根据安全设计的要求，科学设计线路走向和分支变电系统，在保证生产效率和生产安全的前提下，最大限度地保障电气系统的安全。

3.1.1 线路布局。化工产品生产过程中油污较大，系统线路容易脏污老化，甚至出现变形，所以设计时要科学布置线路的走向，尽量避开油污较多以及具有危险性的地方，保障走向的安全。

3.1.2 线路密度。化工生产中会产生大量的热，如果线路布局密度过大会出现磁力效应，给生产带来极大的安全隐患。

3.1.3 防火空间。电气系统线路的设计具有隐蔽性，这使得防火空间具有一定的局限性，一旦出现火灾就会导致大范围的灾害形成，不利于火灾的控制，给化工企业的整体安全造成极大危害，因此足够的防火和救灾空间是十分必要的。

3.2 操作空间

电气系统设计时要留有足够的电气操作空间，保证设备运行的安全性，同时有助于延长系统寿命。此外，足够的操作空间能够增加电气系统之间的距离，降低磁力的影响。

4 化工业电气自动化技术的应用

4.1 先进的控制

化工生产过程中数学模型的建立是一个复杂的过程，若自动化控制时传统的控制方法无法满足生产要求，则要采用先进的控制方法，来推断和预测模型的形式。此外，它还能够控制和处理复杂的多变量，采用数学模型来表示化工生产过程，对输入变量和输出变量加以控制。进行数据的采集时，为了避免现场噪音的干扰，确保数据的可靠性，对采集的数据进行过滤处理。有些变量数值在数据采集时测量不到，这时就需要实时进行监控计算。

4.2 现场总线

现场总线是以计算机网络为基础，使系统的单回路连接器、现场变送器、数据记录仪等实现双向串行，从而实现数字信息化。采用现场总线技术可大大节约自动化生产的后期经费，并实时掌握和监控现场的生产情况和设备运行状态，使管理人员及时了解自动化生产情况。将连接好的设备仪器进行有机的整合，采用计算机网络信息技术连接自动化系统和智能现场设备。现场总线是化工生产中自动化系统发展的新趋势，具有节省成本、降低工作强度、简化工作流程等优点，还有利于保证总线控制系数的安全有效性。

4.3 程序接口的统一化

通过程序终端接口的统一化方式来实现各个系统间的信息交换，使信息得到高速的传播和管理。其实际过程就是将企业的EPF系统以及MIS系统与信息中心连接起来，进行有效的沟通，使得各个环节的通讯故障得到有效的解决。

5 结束语

电气自动化技术作为全球最具有生机的学科之一，能够促进社会各个行业的发展，化工生产中，电气自动化技术发挥了重要的作用。电气自动化技术在化工生产中的应用适应了社会发展的需求，所以要加强自主研发，不断完善创新，在技术先进、经济合理的基础上，使电气自动化技术在化工生产中发挥更大的作用。

参考文献

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