LNG液化工厂电气自动化的设计及应用研究

摘 要：社会的飞速发展电气技术的发展也呈现日新月异的更替，在原基础上对新的电气技术进行消化吸收才能使电气技术不断的创新，电气自动化发展水平标志着社会的现代化水平，只有不断提高其发展，才能推动社会的发展。本文从电气自动化技术的监控方式和应用，阐述了综合自动化技术的发展趋势，LNG 液化工厂电气自动化的设计与应用，并且分析了LNG 液化工厂电气自动化的发展趋势。

关键词：LNG液化工厂；电气自动化；设计

电气在人们日常生活中的运用十分广泛，小到插座大到飞机都离不开电气自动化，其应用几乎涉及到日常生活的每一个领域，在运用过程中采用新技术可以加快工业发展，降低成本节约资源，大大提高使用水平质量，促进国民经济快速发展。

1 简介

1）LNG。Liquefied Natural Gas 简称 LNG，中文为液化天然气。是作为天然气特殊储存形态的一种低温液态燃料。有节约空间、有利于远距离输送的特点；燃点高，不易点燃，密度低，易挥发难以形成爆炸，所以较为安全；2）液化天然气工厂。液化天然气工厂是将天然气经过压缩净化低温液化等工艺过程加工成液化天然气的工厂，是LNG产业链上一个非常重要的环节。

2 LNG 液化工厂电气自动化的设计

1）电气自动化的设计原则。电气自动化设备的设计方案需要在能满足基本的生产要求上，还要同时兼备简单可靠，操作方便，经济实惠，安全耐用等要求。要从生产成本，工艺要求和复杂性、管理维护等方面协调生产装置和电气自动化设备的关系。要通过合理控制科学选择电器元件等方式来实现合理设计标准。2）电气自动化设计理念。在电气自动化系统中以太网和现场总线等网络已经普遍推广使用，并且操作简单，实用性非常高，并且随着科学技术的发展，人工智能也在快速的发展着。而电气自动化设备的独立性也使得它具有灵活的特点如果其中一部分部件出现问题，不会导致整机瘫痪，这使得整个系统在运行过程中更加可靠，安全性和实用性也大大加强。在整个系统的管理和维护中采用集中控制的方式能大大提高其效率，而且集中监控系统的设计要求也较为简单。控制系统的防护要求也不高，监控系统的建立多于整个设备的设计来说花费的远低于收益，但集中控制系统也存在一定的问题，一个系统集中处理所有功能，可能会因为任务或多而降低处理速度采用远程监控的原因主要是为了减少安装时的材料成本和安装成本，节省整个工程的总体成本，增加利益空间，与此同还，增加了设备的可靠度和灵活性。但在LNG液化工厂的信息量过大，远程监控的速度无法支撑起现场信息的运行，所以其使用性不适合与大型系统，不适用于液化工厂的电气化系统。

3 LNG液化工厂电气自动化的应用

1）先进控制。a.特点：LNG具有生产过程难度大，工艺复杂等特点，所以对于其生产过程难以进行数学模型的建立，在自动化过程实施控制的时间，传统的控制方法由于缺乏对模型的预测和推断达到的效果不理想所以我们需要采取先进控制，传统控制技术与先进控制技术相比。所以在今后自动化技术将会向着智能化方向发展，另外，在变量耦合、大时滞等方面，先进控制能对其进行有效处理和控制。b.应用：变量之间的关系通过辨别技术来确定，动态数学模型的建立对于控制和约束输入变量以及装置在实际安装中的过程及其重要；其次在收集数据的过程中，极易受到各种干扰，比如声波、噪声干扰等等，所以为了确保数据的准确性，在收集数据过后一定要经过严密的筛选和过滤，以保证数据的准确性和可靠性。对于难以测量和不可测量的数据，及时采用实时计算，采用软测量等手段获取指标性数据。先进的控制技术中除了除了继承过去控制技术的优点以外还具有自适应控制、变结构控制、模糊控制等等许多优点。各种控制技术互相渗透，交叉结合，性能更加优秀，可以自己来诊断和修复出现的技术故障，有着很好的优化全局能力。

2）现场总线。a.特点：现场总线的特点就是通过计算机网络的广泛性通过实现设备仪器和现场相连接的方式将整个自动化系统和现场的智能化设备有机整合在一起，LNG生产工艺技术控制领域的发展离不开现场总线的运用。机网络自动化技术在现场总线系统中运用的十分广泛，使系统的单回路调节器、现场变送器、现场执行器、可编程序控制器、数据记录仪等生产设备实现数字信息化、双向串行以及对变量。现场总线控制系统通现有的分布式系统、可编程逻辑控制器等相比，还具有诸多特点，可以更有效的控制现场设备，未来液化天然气生产行业自动化系统发展将会向现场总线的控制系统方向发展。b.应用：总线控制系统的在LNG生产过程中的重要作用之一就是节省包括生产装置和安装费在内生产成本，提高利润，因为现场总线控制系统室内设备较少，不需要大面积厂房安置，结构有比较简单，很多设备之间可以用了双绞线来链接，所以它的硬件投资相比与分布式控制系统来说低很多，电气安装设备的使用量减少间接降低了安装的费用。前期基础性的投资减少，控制和安装程序也相应减少，这样一来，操作人员的工作量就大大减少，降低工作人员的工作强度有利于简化工作流程，增加利益空间。除了前期投入之外，还能减少自动化设备生产的后期投入，当现场状况发生变化时，分布式系统需要根据新的现场情况从新布局。而现场总线控制技术不需要重新布局，只需要在原基础上相应变化，只需要就近连接电缆，不仅可以节省资源、节约成本，还有效的扩大了电缆的规模，极大的增强了现场的全局控制，对生产中的情况进行预测和自查。提升了整个系统运行过程中安全性和可靠性。

4 结语

在现代液化天然气自动化的趋势是分布在网络中建立独立的网络，分散系统的危险。降低系统运行失误所带来的利益损失，为了能使自动化系统的信息化越来越强，将自动化设备和网络技术结合，才能使得自动化实现管控一体。面对日益激烈的竞争。采用中外结合，引进外来技术实现本土技术的自主创新，结合实际情况才能使自动化发展更好。

参考文献：

[1] 蒋志荣.电气自动化控制技术的研究. 黑龙江科技信息，2014，（1）.

[2] 郭红生.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势.科技创业月刊，201124（12）.

[3] 白益文.浅谈工业电气自动化的应用与发展.商品与质量·建筑与发展，2013，（6）.

作者简介：

铉科（1981-），男，山东泰安人，研究方向：电气自动化。