電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)

郭翔宇

(陜西精益化工有限公司,陜西榆林,719319)

0 引言

電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)作為化工行業(yè)領(lǐng)域中的一個(gè)重要組成部分，在經(jīng)濟(jì)與社會(huì)不斷發(fā)展的大背景下，越來越多地企業(yè)認(rèn)識(shí)到了電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)，其在化工行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，它既降低了人工控制的不準(zhǔn)確性，又推進(jìn)了化工行業(yè)的不斷進(jìn)步，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與特點(diǎn)

1.1 發(fā)展現(xiàn)狀

社會(huì)的不斷進(jìn)步帶動(dòng)了各行業(yè)領(lǐng)域的迅速發(fā)展，比如計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、電子信息技術(shù)等，這都為電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的發(fā)展提供了新的路徑與方向，降低了生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了資源共享。隨著電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的不斷成熟，其在化工行業(yè)領(lǐng)域中得到了有效地應(yīng)用與推廣，并取得理想的成績(jī)。大量實(shí)踐證明：電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用情況，發(fā)現(xiàn)和解決其在生產(chǎn)過程中的各類問題，降低安全事故發(fā)生的幾率。目前，電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)一直處于不斷更新與完善的過程中。在未來，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)勢(shì)必會(huì)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足的發(fā)展。

1.2 特點(diǎn)

電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的發(fā)展空間巨大，其在化工行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的控制上，它具有靈敏、便捷和精準(zhǔn)等的特點(diǎn)，可有效提升電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的工作效率。在具體的化工生產(chǎn)過程中，有很多的操作是禁止工作人員在現(xiàn)場(chǎng)完成的，尤其對(duì)于一些易燃、易爆和有毒害物品的生產(chǎn)更適合機(jī)械化來完成，而電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)是可以通過計(jì)算機(jī)操作完成，同時(shí)還具有較高的安全性，甚至是精準(zhǔn)度還高于人工操作，這樣即節(jié)約了人工成本的投入，還提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)在化工行業(yè)中的影響

2.1 通信可視化

電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)不僅可以在不同類型的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)合理運(yùn)用，還可以達(dá)到良好的控制效果，保證機(jī)電設(shè)備之間的有效連接，提高系統(tǒng)運(yùn)行的暢通，進(jìn)而有效發(fā)揮電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的作用和價(jià)值。但需要值得注意的是，電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的不斷優(yōu)化是目前電氣行業(yè)領(lǐng)域中主要的任務(wù)和研究?jī)?nèi)容，更是化工行業(yè)領(lǐng)域中系統(tǒng)智能化的基礎(chǔ)和前提條件。

2.2 檢驗(yàn)自動(dòng)化

電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)不僅可以有效減輕人工作業(yè)的負(fù)擔(dān)，提高精準(zhǔn)程度，而最重要的一點(diǎn)就是電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)在化工行業(yè)中的應(yīng)用還能跟進(jìn)與管理各項(xiàng)生產(chǎn)流程，如果在具體的生產(chǎn)過程中設(shè)備出現(xiàn)了故障，一般都可以通過電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)。因此，不管是設(shè)備的安全性還是系統(tǒng)的穩(wěn)定性都發(fā)揮出了很大的優(yōu)勢(shì)，就比如說在化工行業(yè)最嚴(yán)重的安全問題就是爆炸，而電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)就可以對(duì)其存在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制與排除，進(jìn)而提高化工行業(yè)的安全生產(chǎn)。

3 電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)在化工行業(yè)中的具體應(yīng)用

新時(shí)期下，隨著我國(guó)化工行業(yè)領(lǐng)域的不斷壯大，對(duì)化工行業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量提出了很高的要求，電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)已成為化工行業(yè)領(lǐng)域中的必然選擇，就化工行業(yè)的電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)最主要的是體現(xiàn)在生產(chǎn)操作、產(chǎn)品集輸、物料調(diào)度、設(shè)備分析、儀表監(jiān)測(cè)以及緊急停車等幾個(gè)方面。

3.1 生產(chǎn)操作

傳統(tǒng)化工行業(yè)的自動(dòng)化都是以粗放型的操作為主，生產(chǎn)流程不規(guī)范，更是不具備流程化的操作步驟。這樣傳統(tǒng)的模式僅適用人工勞動(dòng)，生產(chǎn)效率和質(zhì)量都相對(duì)比較低下，在管理模式上更是困難重重。而電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)在化工行業(yè)中的應(yīng)用可以對(duì)整個(gè)化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)流程化的設(shè)計(jì)，大大地降低了人工生產(chǎn)成本，是電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)取代人工勞動(dòng)的一種現(xiàn)實(shí)體現(xiàn)。

3.2 產(chǎn)品集輸

現(xiàn)如今，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)更注重的是運(yùn)轉(zhuǎn)效率， 去庫存操作在各類企業(yè)中十分盛行。而要想將化工行業(yè)的產(chǎn)品及時(shí)與快速地配送到指定的地點(diǎn)，對(duì)產(chǎn)品集輸系統(tǒng)的改進(jìn)尤為重要。因此，要盡全力地將電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)融入化工行業(yè)現(xiàn)有的產(chǎn)品集輸系統(tǒng)中。這樣一來，即可以促進(jìn)產(chǎn)品集輸?shù)淖詣?dòng)化，又能提高產(chǎn)品集輸?shù)男剩M(jìn)而降低化工行業(yè)庫存商品的倉儲(chǔ)成本，提高石油化工行業(yè)的經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)。

3.3 物料調(diào)度

眾所周知，化工行業(yè)有很多的產(chǎn)品具有極強(qiáng)的腐蝕性和刺激性，特別是一些易燃易爆的產(chǎn)品，如果通過人工完成添加，很有可能會(huì)給物料調(diào)度人員的身體健康造成嚴(yán)重的傷害。通過電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)一方面可以減少和降低物料添加對(duì)調(diào)動(dòng)工作人員帶來的傷害，另一方面還能保證物料供給的及時(shí)性，使化工行業(yè)的順利生產(chǎn)得到根本性的保障。

3.4 設(shè)備分析

在電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)具體的實(shí)踐中，其可在傳感器通信的支持下，通過數(shù)據(jù)采集對(duì)化工企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集（如圖1），并將信號(hào)傳輸?shù)娇删幊踢壿嬒到y(tǒng)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制這兩個(gè)系統(tǒng)中。接著，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)及模擬信號(hào)，對(duì)當(dāng)前的設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行分析，以此來控制電氣設(shè)備的驅(qū)動(dòng)水平，促使其可以進(jìn)入到最佳的運(yùn)行狀態(tài)中。經(jīng)過以上調(diào)整，系統(tǒng)中新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)又會(huì)同步反饋到可編程邏輯系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制這兩個(gè)系統(tǒng)中，進(jìn)而形成集調(diào)控和持續(xù)反饋的閉環(huán)結(jié)構(gòu)模式，為化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安全控制提供基本保障。比如當(dāng)某50kW的電機(jī)發(fā)生故障停止工作以后，首先其異常信號(hào)就會(huì)經(jīng)過傳感器輸送到電氣自動(dòng)化儀器儀表控制系統(tǒng)中，此時(shí)根據(jù)可編程邏輯系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制這兩個(gè)系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的邏輯程序，電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)便可觸發(fā)備用電氣的啟動(dòng)開關(guān)，使其代替主電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行；其次，通過電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)還可以對(duì)該故障電機(jī)的溫度、動(dòng)能以及接口電路等的參數(shù)進(jìn)行全面地分析，進(jìn)而排查出電機(jī)發(fā)生故障的原因；最后，在將分析的結(jié)果通過警報(bào)的方式呈現(xiàn)在遠(yuǎn)程終端屏幕上，提醒工作人員進(jìn)行故障的維修與處理。在這一過程中，電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)即通過備用電機(jī)保證了化工生產(chǎn)的正常運(yùn)行，又對(duì)電機(jī)故障的原因提供了快速與精準(zhǔn)地分析，為技術(shù)人員的維修提供了方便，促進(jìn)了電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)在化工行業(yè)的應(yīng)用效果。

3.5 儀表監(jiān)測(cè)

在化工行業(yè)領(lǐng)域中，對(duì)儀表數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確與否與設(shè)備的安全性之間有著緊密的聯(lián)系。此時(shí)，將電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)應(yīng)用到儀表監(jiān)測(cè)中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和及時(shí)性的采集效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)安全隱患與故障的預(yù)防和排除。電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)在具體的實(shí)踐中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)先對(duì)傳統(tǒng)的儀器儀表的集成電路進(jìn)行全面的優(yōu)化與改造，并將 PLC 控制器與分布式控制元件分別儀器儀表的硬件中。這樣一來，電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)中的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)保護(hù)等的功能就會(huì)融入儀器儀表的運(yùn)行常態(tài)中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)化工行業(yè)內(nèi)電源、氣源以及液壓源的有效監(jiān)測(cè)。

3.6 緊急停車

緊急停車指的是對(duì)化工生產(chǎn)質(zhì)量與效率進(jìn)行基本控制的保護(hù)系統(tǒng)，將電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)應(yīng)用到這一系統(tǒng)中，可有效提高ESD設(shè)備裝置的監(jiān)測(cè)能力，進(jìn)而保障停車干預(yù)行為的精準(zhǔn)性和穩(wěn)定啟動(dòng)。在通常情況下，電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的緊急停車系統(tǒng)同樣是通過預(yù)設(shè)的編程數(shù)據(jù)，完成對(duì)化工領(lǐng)域生產(chǎn)環(huán)境設(shè)備的裝置與停車控制的分析，并以此作為對(duì)緊急停車處理的依據(jù)。在實(shí)際的緊急停車中，操作人員的控制響應(yīng)時(shí)間不得低于60秒，而將電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)應(yīng)用到緊急停車系統(tǒng)中，其響應(yīng)時(shí)間僅需要50毫秒。由此足以說明：電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)在一定程度上可以有效避免化工生產(chǎn)對(duì)危險(xiǎn)情況處理的滯后性，這對(duì)化工行業(yè)的安全生產(chǎn)具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

4 結(jié)語

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的日新月異，化工企業(yè)有著很多需要優(yōu)化的地方，而電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)在化工行業(yè)中的應(yīng)用，可提升化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低安全事故的發(fā)生幾率，為企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)成本，創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展，增強(qiáng)社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。