電氣自動化技術在化工生產中的應用及發展趨勢研究

徐冠華

（臨沂市蘭山區工業和信息化局，山東 臨沂 276000）

0 引言

我國的化工行業發展離不開多種工藝和技術，在生產的各環節當中，電氣自動化技術被廣泛運用，化工生產的自動化信息化水平有所提高，優化了工藝效果，未來的電氣自動化技術應用到化工生產中仍舊還需要不斷的探索，有著較大的發展空間，應發揮電氣自動化技術的優勢，提高化工生產的運行效率，推動化工企業未來的可持續發展。

1 電氣自動化技術的特點

早在20世紀中后期，化工生產就逐漸開始了電氣自動化技術的應用，發展初期的電氣自動化技術水平有限，隨著最近幾十年我國的科學技術研究愈發深入，電氣自動化技術也漸漸成熟，在化工生產中被廣泛運用，提高了化工生產的整體質量與效率，有助于控制化工企業的產品質量。電氣自動化技術中以現代集成化信息技術為關鍵，將其應用到各個業務層面以及網絡監控中，可以對產品信息和財務狀況、各項資源的信息形成全面了解與掌握，實現了微電子技術、微處理等輔助性的工作。電氣自動化技術具體應用中，使用到了儀表、控制器、傳感器等設備器械，將其應用的化工企業，發揮了現代化技術的優勢，集成化程度和信息化程度提高，化工企業的生產效率得到優化。電氣自動化技術實現了分布式控制，其中利用電纜與計算機、監控軟件、智能化儀表之間的連接采集信息，上傳到中央控制器當中，這一性能有利于提高化工生產中的安全系數和生產質量。電氣自動化技術應用下化工企業發揮了智能化的優勢，構建起了機電一體化的全新模式，提高了生產效率和電氣控制自動化水平，化工企業的組織、生產、管理能力均有所提高[1]。

2 電氣自動化技術在化工生產中的具體應用

2.1 統一程序接口

電氣自動化技術的應用給化工生產帶來了積極的影響，實現了統一的程序接口，程序接口統一指的是化工生產過程中連接起各系統，例如信息中心、ERO系統、MIS系統等，連接到信息中心，能夠保證化工企業對各個生產環節形成及時的了解和掌控，及時溝通信息、傳遞信息。程序接口的統一有助于交換信息、共享信息，實現信息在不同系統中的交換和傳輸，提高了對信息管理的綜合效率，不同生產環節間的信息溝通障礙得到有效改善，促進了化工生產效率和管理效率的提升。

2.2 系統開發設計

電氣自動化技術應用下，化工生產開發和設計環節得到了改良和優化，因為電氣自動化技術愈發完善，其系統結構通用性的特點與優勢被應用到化工生產中，可以建立起網絡結構，運用電氣自動化技術來提高化工企業的生產運行效率，利用電氣自動化技術進行系統的開發和設計，強調標準化的開發設計效果，企業的監督系統管理系統更加準確、及時的傳輸數據信息，維護企業各系統運行穩定性。企業的通訊涉及到了多個系統，覆蓋了現場設備監督、辦公系統、總回執計算機系統等，技術人員結合標準化系統的技術要求進行系統開發設計，節約了更多的時間成本和費用成本，信息交換和共享更加的暢通，實現辦公系統中的信息到電氣自動系統中的轉換，電腦端的自動化操作運用到實際的生產過程，可以關聯不同的系統。通過建立接口，將自動控制平臺和管理平臺連接在一起，在軟硬件的數據交換環節，利用標準化的接口保證通訊通暢，降低了通訊故障問題的風險幾率[2]。

2.3 現場總線控制

現場總線是連接起現場的自動化系統和智能設備，結合現場與設備之間的功能，運用計算機信息技術、電氣自動化技術等，保證現場總線的穩定運行和有效控制。現場總線中應用計算機自動化技術能夠擴大領域，系統中的各項設備可以實現雙向串行，包括數據記錄儀、現場執行器、單相回路現場變送器、調節器等，實現了數字信息化，提高了化工生產的信息化、現代化水平。電氣自動化技術應用下，現場總線控制系統的互動性較強，可操作性及開放性均占據著優勢，實現多點控制這一功能，提高了電氣自動化系統的應用效率，在研究中總線控制是值得探索的重點方向。化工工業生產中運用現場總線控制系統可以使電氣自動化技術實施過程中投入的成本得到有效管控，節省了資金成本的投入以及設備機械安裝時所需要的費用。和傳統的控制系統相比，現場總線控制系統不僅安裝費用低、使用數量少，而且安裝程序更加簡單，前期的資金投入得到最大限度的節約，技術人員的工作量、工作強度減輕，后續的生產過程中投入到的經費以及安裝環節也有所簡化。例如，若是需要將新的控制設備增加進來，不需要再將新的控制設備連接到新電纜當中，只需要與原來的電纜相連接即可，技術人員可以監控現場運行情況和設備狀態，實現了對自動化生產過程中不足問題的及時發現和處理，采取可靠的措施進行控制總線系統的工作，強調穩定運行，為化工生產的安全和良好效率提供保障[3]。

2.4 先進控制技術

先進控制技術中包括多項技術內容，例如專輯系統、智能控制系統、模糊系統、神經網絡，以及前饋、串級和比值等過程，先進的控制技術應用下，可以結合化工生產的實際情況，構建數字模型，提高對化工生產的有效控制，其中涉及到了多個復雜的環節，若是采取傳統的控制模式無法獲得理想的控制效果，新型控制技術的運用下，可推斷和預測數字模型，其自身具有的智能化優勢，還可以同時完成多變量耦合等功能，及時處理和控制化工生產中的復雜多變量，提高了化工生產的管理效率。落實到實際的化工生產過程中，建立起數學模型確定變量間的關系時，在數學模型的基礎之上，運用辨別技術對生產過程進行控制，包括其中的輸出變量和輸入變量之間的關系，在數據的采集和處理環節，為了保證數據的真實性、可靠性，要將現場的噪音消除，以免現場噪音干擾到數據的集合、處理準確性，利用濾波處理噪音能夠為數據的采集和和處理工作提供依據，創建起積極的環境，對于其中難以測量的變量數值進行計算時，可采取實時計算法，結合軟測量技術獲取飽和蒸汽壓、反應數熱值、蒸餾塔的質量指標等各項變量數值信息[4]。

3 電氣自動化技術在化工生產中的發展趨勢

3.1 信息化服務

電氣自動化技術在化工生產中未來仍舊還有巨大的發展空間，將會向著信息化服務的方向不斷探索，實現信息化的生產和服務過程。信息在整個化工生產的過程中作為不可或缺的重要依據，是前端和中端中不可缺少的內容，因此信息化服務在電氣開放體系中將逐步實現，將化工生產、計算機技術、電氣自動化技術等有效的融合在一起，構建起信息化服務體系。在互聯網信息的支持作用下，連接外部網絡內部系統，致力于發揮出信息系統的優勢，建立監督控制程序，實現綜合處理的功能，結合先進的網絡技術逐漸實現信息化服務，真正落實自動化生產和控制一體化的發展目標[5]。

3.2 開放式管理

未來的電氣自動化技術應用的化工生產中，將在管理上實行開放式管理新模式，也就是在實際的技術應用過程中將所有的成員信息全部開放，不同成員之間均能夠進行信息資源的交換和資源共享，依據各項信息生產和調配資源。不過開放式的管理方式需要滿足一定的前提條件，立足于管理這一重要的基礎，在國家發展規劃的依據下，積極開發相關產品，促進產品科技水平的逐步提高，逐漸形成較強的自主創新能力，提高化工生產的綜合技術水平，逐漸向著經濟增長的方式轉變[6]。

3.3 分布式架構

分布式架構指的是連接系統中的相關設備，運用串行電纜構建起分布式架構，其中涉及到中央處理器、監控軟件、計算機等設備設施，除此之外還需要結合遠程設備完善分布式架構的功能。分布式架構將硬件、軟件等全部設備設施連接在一起，構建起一個有機的整體，有助于簡化化工生產的運行程序，提高運作效率。分布式架構是很多行業在發展過程中技術集成的重要方向，化工生產中運用電氣自動化技術也將加強對分布式架構的深入研究，進行不斷的創新探索。

3.4 保護控制和測量功能一體

目前我國的化工生產中電氣自動化技術應用下的自動化體系，主要是采集站內監控獲取的相關數據，在此基礎上，保證運行體制和合理的人員配置，進行對界面以及事故問題的分析和處理。未來的化工生產自動化建設與探索中要結合技術合理性，以及降低設備和人員的投入為主要的探索方向，盡可能地降低設備重復配置率，減少設備的維護工作量，實現保護、控制和測量三位一體的新模式，形成一體化的保護、控制和測量，發揮出電氣自動化技術的應用優勢，提高化工生產的整體工作效率[7]。

4 結語

綜上所述，化工生產是我國重點發展的領域之一，推動了社會經濟建設的進程。在工業產業中，化工生產作為關鍵的構成部分，目前仍舊要在電氣自動化技術的應用方面不斷的探索，將電氣自動化技術優勢充分地利用起來，應用到化工生產的各個環節中。加強對技術應用效果的把握，提高化工生產的綜合水平與效率，有利于化工生產核心競爭力的不斷提高，增強企業發展實力。