化工企業電氣自動化系統的實踐應用

張云，王紫宏，劉誠誠(陜西北元集團錦源化工有限公司，陜西 神木 719319)

0 引言

對于現代化化工企業來說，成熟完善的電氣自動化系統是企業進行生產活動必不可少的重要工具。隨著生產節奏的加快，傳統的生產方式已經不能滿足現代社會的需求。在此背景下，電氣自動化被廣泛的應用于化工企業中，其不僅具有高效性、安全性、智能性更重要的是可以實現資源的合理配置，提高人力物力的使用效率，為企業節約成本的同時增加了企業的經濟利益，可以說電氣自動化在化工企業中有著非常巨大的優勢和意義[1]。傳統的化工企業生產方式不僅人力應用多、生產效率低下而且容易引發安全事故，電氣自動化技術的發展推動了化工企業的進步，掌握電氣自動化技術的優勢，并將其應用于化工生產實踐中，可以促進化工企業進一步自動化和智能化。因此本文對電氣自動化在化工企業中的應用研究具有十分重要的意義。

1 化工企業應用電氣自動化技術的優勢

化工企業應用電氣自動化技術不僅可以提高生產效率，實現資源的合理配置，節約成本還可以提高化工產品質量。通過應用先進的自動化儀器可以對環境數據、產品參數實時、準確的監測，使生產過程一直處于良好的環境中，設備處于最佳運行狀態，產品質量得到質的提升，一定程度上實現了國家提倡的節能減排的要求[2]。電氣自動化技術的應用還可以實現安全生產，更好地保證企業的資產安全和員工的人身安全。其通過對生產過程中各項參數指標的監測進而進行預判，自動調整參數指標使其達到標準狀態并及時預警，促使工作人員對相關問題進一步完善，一定程度上避免了安全事故的發生。所以在化工企業生產中，應用電氣自動化技術是非常有必要的，這就要求相關人員根據本企業的實際需求對電氣自動化技術不斷加以完善、改進和創新，確保電氣自動化技術充分應用于生產的每個環節。另外，電氣自動化通過自動化控制可以推動化工企業甚至行業進一步發展。在生產過程中電氣自動化技術應用可以節約大量的人力物力，這些節省下來的人力物力可以對電氣自動化技術進行更深層次的研究，從而促進企業的發展，提高化工企業的核心競爭力。

2 電氣自動化設備在化工企業中面臨的情況

要想使電氣自動化設備的功能得到更進一步發揮，除了要對電氣自動化技術有更深層次的理解之外，還要弄清楚電氣自動化設備需要面臨的生產環境，以及這些環境會對電氣自動化設備帶來什么樣的影響，從而對設備進一步改進。化工企業的生產作業環境相對于其他行業來說，屬于較惡劣的，危險性比較高[3]。對電石，鋼鐵等企業來說，電氣自動化設備需要面臨高溫高壓的生產環境，對于電石爐來說，其內溫度可以高達2 200 ℃以上，而在一些用于產品檢測、干燥和烘焙的場所，室內溫度也可達到35 ℃以上，在對這些場所應用電氣自動化設備時，要充分考慮到高溫的作業環境可能對設備產生的影響[4]；對于焦化廠、火電廠等以煤炭資源為主的生產企業來說，其在進行生產活動過程中，會有大量的粉塵顆粒出現。在這樣的生產環境中要應用電氣自動化設備時，要充分考慮到粉塵顆粒會對設備帶來的損害。比如這些粉塵如果不及時清理，積少成多就會附著在設備的外部甚至內部，有可能堵塞通風口、降溫裝置等，使得設備不能及時快速的降溫從而對設備可靠性產生影響。如果這些粉塵顆粒可以導電，甚至會引發安全事故導致人員的傷亡；對于某些化工企業來說，用到的工藝可能是危險化工工藝，用到的原材料具有高度的腐蝕性或者在生產過程中會產生帶有腐蝕性的副產品。在此種生產環境下應用電氣自動化設備時，要充分考慮到腐蝕性會對設備的元件造成的腐蝕性影響，考慮開發使用防腐蝕的元件來應對這種環境影響；對于大部分化工企業來說，危險性的來源都包括了原材料或中間產品的易燃易爆性，在生產過程中還會應用到有限空間、電氣焊、動火等作業，進一步加劇了危險性[5]。在對此類環境中應用電氣自動化設備時要考慮到設備的防燃防爆性和環境監測精準性；對于有些化工企業來說，有些生產環節需要在濕度較大的外界環境，而在這些場所應用電氣自動化設備時，要考慮到設備的防潮性，大部分的設備都以金屬為主，防潮性都不高，可以考慮使用防潮性高的原材料代替金屬材料來提高設備的可靠性，防止因環境濕度過大對設備產生不利的影響。

3 電氣自動化設備在化工企業的應用

現代化工企業對電氣自動化設備的需求越來越強，在化工企業的實際生產活動中，要根據本企業的特點，對電氣自動化設備進行改進和更新來滿足生產需要，這就需要相關人員對電氣自動化技術應用有很深的認識。

3.1 通過程序接口一體化實現信息資源實時共享

隨著化工企業的發展，現代的生產活動更多是鏈式生產，各個生產環節之間的聯系更加緊密，一個環節出現問題會影響到整條生產線，為了保證生產的順利進行，各個環節之間需要加強信息的交流反饋，而通過電氣自動化技術可以很好的實現這一點。通過對終端設備接口進行統一處理，將EPF系統和MIS系統與信息中心連接起來，可以實現信息數據的實時傳遞和共享，在這一個生產環節中可以查看到其他生產環節的信息數據，有利于在本環節做出針對性的調整，同時也方便管理人員對信息的查看和檢驗[6]。

3.2 先進控制

先進控制簡稱APC，相較于單回路控制其效果更好。先進控制是基于計算機信息技術，通過建立數學模型和多變量控制來更好的進行預判工作。很多時候傳統的單回路控制不能很好地滿足生產應用時，可以考慮先進控制來實現需求，進一步對復雜的、變量多的數據進行檢測、控制并且判斷處理。先進控制通過對數據的采集、辨別和軟測量來進行數據的處理工作，先確定多變量之間的關系，并對這些變量數據進行匯總和測量，通過建立相應的數學模型，對可測數據的計算來推測不可測數據，達到預判的目的[7]。在化工企業的生產活動中要充分利用好電氣自動化設備的智能作用，但要注意環境對其的影響，比如在對數據采集階段，要最大程度降低外界環境比如噪音等對數據采集準確性的影響，可以考慮在設備周圍安裝降噪裝置等。經過近年來的發展，先進控制也取得了一定的成績，在對先進控制在化工企業的應用方面，可以開發更深層次的應用來提高生產效率。加大對相關人才專業的引進工作，用專業性人才的專業性知識進一步利用先進控制的智能性來推動企業行業的發展。

3.3 現場總線

現場總線是以計算機網絡技術為依托，對作業現場的智能設備和自動化設備進行整合的一種技術，通過雙向串行連接變送器、記錄儀和單回路連接器等來實現數字信息化。利用現場設備的通信功能可以構建底部網絡系統，同時一致化通信標準讓系統具有開放性，加強設備間的聯系性和操作性，規劃化具有相同功能設備的結構，使其設備之間互相性更強，分析控制功能，更利于對設備的管理和控制。現場總線在電氣自動化設備的應用可以節約設備的后期維護費用，為企業減少成本投入，同時對設備運行狀態的實時監測和管控更加方便和精確，有利于工作人員工作效率的提高。現場總線還可以有效地為化工企業節約前期投入資金，FCS技術對硬件投資費用需求較低，在設計、安裝等過程工作量也較少，可以在一根線上連接多個儀表等設備，從而為企業減少前期投入。總之現場總線可以較好的實現控制智能化設備，對于現代化工企業來說，尤其是大型化工企業，現場總線已經被廣泛應用于生產中，通過現場總線和電氣設備有效融合，使得化工企業一方面節約了人力、物力和財力，另一方面有可以實現安全生產，簡化生產步驟，提升產品品質和生產效率。

4 結語

電氣自動化技術的廣泛應用可以促進化工企業的發展。因此化工企業應充分重視電氣自動化技術在生產實踐中的應用，可以促進企業核心競爭力的提高。利用好電氣自動化設備可以實現化工企業的安全生產、產品品質的提高和資源的合理配置。鑒于安全電氣自動化技術的重要性，相關人員應充分掌握該技術的精髓，深入對該技術進行研究，引進此技術相關專業的人才，確保電氣自動化技術能得到更合理、更深入的應用。