電氣自動化技術在化工生產中的應用及發展趨勢研究

*通訊作者：趙衛，1981年10月，男，漢族，江蘇揚州人，現就職于江蘇清原農冠雜草防治有限公司，中級工程師，本科。研究方向：電氣儀表自動化控制。

摘? ? 要：我國的科學技術水平不斷提升，現代化社會建設的進程逐漸深入，電氣自動化技術水平有所提高，在化工生產中運用電氣自動化技術，化工生產效率大大提高。本文對電氣自動化技術的概述進行了探討，結合電氣自動化技術在化工生產中的具體應用，分析了電氣自動化技術在化工生產中的發展趨勢。

關鍵詞：化工生產;電氣自動化技術;應用;發展趨勢

一、引言

在當前化工生產過程中，很多新技術及新工藝均得到十分廣泛的應用，其中應用比較廣泛的一種就是電氣自動化技術，該技術的應用使化工生產效率得到很大程度提高，對化工生產工業發展具有很大促進作用。作為化工生產技術人員，應當將該技術在化工生產過程中的應用情況清楚了解，并且將其熟練掌握，并且科學分析其今后發展趨勢，從而將自身化工生產技術水平提高，同時為今后化工生產工業得以更好發展奠定基礎。本文就電氣自動化技術在化工生產中的應用及發展趨勢進行分析。

二、電氣自動化技術概述

電氣自動化技術在化工生產中的應用出現于20世紀的中后期，其應用時間較短且電氣自動化技術相對落后，直到我國經濟體制改革后，該技術才逐漸得以發展并成熟起來。如今電子自動化技術在化工生產中已經得到了廣泛的應用，促進了化工企業對產品的控制和良好發展。

電氣自動化的關鍵技術是現代集成化信息技術，這一技術的具體應用體現在以下兩個方面，一是現代集成化信息技術在應用過程中通過企業的網絡監控和獲取各業務層面的關聯內容，實現對產品信息、資源狀況和財務狀況等方面的控制;二是現代集成化信息技術的良好應用還需微處理和微電子等技術的輔助，如電氣自動化技術在應用過程中使用的器械和設備，其不僅包括傳感器，還有儀表和控制器。由此可以看出，現代集成化信息技術有效促進了化工企業的發展[1]。

電氣自動化通過電纜來實現智能化儀表、監控軟件、CPU、計算機和馬達式啟動器的連接，并進行分布式控制，最終將過程中采集到的信息送至中央控制器。這一控制方式提高了化工生產的安全系數，具有突出的性能。

目前隨著科學技術的迅猛發展，世界生產模式也在隨之發生改變。為此化工企業必須改變傳統的電氣自動化技術體系，應用機電一體化的生產模式，進而發揮電氣控制系統的信息化、智能化和自動化特點，還應加強企業自身的組織和管理能力，以實現企業的可持續發展。

在實際化工生產過程中，電氣自動化技術的應用必須滿足生產設備和電氣控制工藝的相關要求。另外在設計電氣自動化方案時，要注意其經濟性和可靠性，尤其針對電氣自動化技術與生產設備的關系等各個方面要進行綜合考慮，具體分析制作成本、工藝要求、結構復雜性和管理維護等[2]。就目前來看，化工生產過程中使用的機械多利用機電結合的形式來實現，所以相關技術人員必須對器械中的電器元件進行科學、合理的選擇。

三、化工生產中電氣自動化技術的應用

（一）先進控制技術應用

在化工生產過程中，大多數生產過程復雜程度均比較高，所以在建立數學模型方面，其困難度比較大。在對自動化過程進行控制過程中，若選擇常規控制方式不能得到理想效果，則應當選擇先進控制方式。利用這種控制方式，可對相關數學模型進行預測及推斷，同時具備一定智能化特點，另外，通過先進控制方式還可以實現多變量耦合，并且能夠實現大時滯，這樣一來，對于復雜程度較大的多變量能夠有效進行控制與處理。

在實際化工生產過程中，利用辨別技術，可將變量間關系確立;在建立相關動態數學模型之后，對于化工生產實際過程，可將其表示出來，還能夠有效控制輸入變量和輸出變量兩者關系。在對數據進行采集與處理方面，現場存在的噪音很可能會對造成干擾，因而在采集以及處理數據時，應當通過濾波處理方式有效處理變量數據，這樣一來能夠保證其有效性與可靠性，其中一些變量數值無法測量，對其應當實行實時計算，通過軟測量技術的應用，可得到飽和蒸汽壓、反應熱數值，還能夠得到蒸餾塔質量指標。

先進控制技術除包括傳統筆直、串級以及前饋控制等相關過程之外，此外，其所包括內容還有智能控制系統、專家系統以及模糊系統與神經網絡等方面。其中，智能控制系統作用就是可診斷自動化生產過程中存在的故障，可有效監控自動化生產過程[3]。

（二）現場總線

現場總線是將儀器設備和現場連接起來，在進行了有機的整合后，通過運用計算機網絡信息技術來連接自動化系統和智能現場設備。現場總線對于化工工業控制技術領域有很大的影響，它是基于計算機網絡自動化技術使系統的單回路調節器、現場變送器、現場執行器、數據記錄儀等機器設備實行雙向串行、達到數字信息化。現場總線控制系統更加開放、互動操作勝更強，與傳統的DCS和PLC相比、能夠進行多點通信，它也是目前化工行業自動化系統發展的新趨勢。

實現現場總線控制系統的應用，可以在化工生產電氣自動化技術的實施過程中節約成本費用、投資費用和機械設備的安裝費用。但是現場總線的室內控制設備非常少、結構簡單、所以硬件的投資額低于DCS系統[4]。它能夠減少電纜的使用數量和安裝費用，減少前期的基礎性投資減少控制系統的設計安裝程序、減少工作人員的工作量和工作強度、簡化工作流程。

（三）統一的程序接口

程序接口的統一化能完成不同系統間的信息交換，保證了信息的有效傳輸，實現了信息的高效管理。程序接口的統一化指化工生產過程中將MIS系統、ERO系統與信息中心進行相連，實現企業同生產環節的及時和有效溝通，提高化工生產的管理效率，有效解決環節間的通訊障礙。

四、電氣自動化技術在化工生產中的應用趨勢

（一）系統的標準化開發與設計

電氣自動化技術的不斷完善和成熟在未來必然會實現其系統結構的通用性，這就需要對系統進行標準化的開發和設計，形成一個科學的網絡結構，保證電氣自動化技術對化工企業的良好應用。在這一過程中，標準化的開發與設計能夠有效維護企業監督系統和管理系統，并且保障數據在傳輸當中的暢通與準確性。企業無論是對現場設備以及具體工作的監督還是構建網絡系統、辦公系統、總回執計算機與現場設備用于通訊的線路，都需要保障其通訊的暢通性。相關技術人員可根據標準化系統的技術要求作為化工工程的標準，以此能有效降低工程使用的時間與費用，同時便于電氣自動化系統與辦公系統的交換與共享。

MES系統和ERP系統在運行過程中，利用PC平臺的自動化操作有利于解決方案的實施，表現為PC平臺通過建立接口連接自動控制和管理平臺，再次采用標準化接口保障軟硬件的數據交換，避免通訊發生故障。

（二）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[5]，提高化工生產的整體工作效率。

（三）實現分布式架構

所謂分布式架構，就是使用一根串行電纜將計算機、翻空軟件、中央處理器和一些遠程設備連接在一起，它是現代信息技術支持下電氣一體化的重要要求。在分布式架構中，所有的軟硬件都被連接成了一個整體，這樣做有利于簡化運行的程序，提高運作的效率。因此、它也成為了許多行業技術集成發展的重要內容。放眼未來，分布式的架構必定會成為電氣一體化的重要發展方向。

五、結束語

綜上所述，科技是第一生產力，要想實現社會經濟的進一步發展，化工企業必須對電氣自動化技術進行創新。化工企業作為工業產業的重要部分，在化工生產中應用電氣自動化技術，有利于提高化工生產的效率和質量，并有效地推動了企業自身的發展與社會經濟的進步，這要求技術人員必須完全了解和掌握電氣自動化技術，并將其應用與實際生產過程中，讓其最大程度的發揮作用。只有這樣，才能使化工企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地，促進化工企業的可持續發展。

參考文獻：

[1]張洪福.電氣自動化控制系統在化工生產中的應用[J].河南化工， 2020，37（07）：40-42.

[2]丁春兵.工業電氣自動化生產在化工企業中的應用[J].城市建設理論研究（電子版）， 2020（15）：6.

[3]梁玉珍.電氣自動化系統在石油化工行業中的應用[J].化工管理， 2020（15）：164-165.

[4]劉艷.工業電氣自動化在化工企業上的應用核心探索[J].中國金屬通報， 2020（01）：279+281.

[5]唐理祥.工業電氣自動化及其在生產中的運用[J].科學技術創新， 2020（30）：186-187.