摘要 本文以工業(yè)自動化能效為研究對象，首先針對能效的基本定義及分類進(jìn)行了簡要分析，在此基礎(chǔ)之上針對工業(yè)自動化能效的提升措施做出了詳細(xì)闡述，旨在于為今后相關(guān)研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

關(guān)鍵詞 工業(yè)自動化；能效；轉(zhuǎn)化；消耗；措施；分析

中圖分類號 TH86 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）122-0188-01

1 工業(yè)自動化能效基本定義及其分類分析

如何定義能效呢？現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)最為統(tǒng)一的界定標(biāo)準(zhǔn)在于：能效即能源效率。對于工業(yè)自動化研究領(lǐng)域所期望實現(xiàn)的高能效運轉(zhuǎn)而言，“高”始終是一個相對化的概念，其應(yīng)當(dāng)建立在對工業(yè)自動化設(shè)備基本運行指標(biāo)因素（包括設(shè)備循環(huán)時間以及循環(huán)產(chǎn)量等在內(nèi)）的考量基礎(chǔ)之上進(jìn)行能效質(zhì)量的評定。特別需要注意的一點是：在工業(yè)自動化生產(chǎn)過程當(dāng)中，每單位能源消耗所帶來的產(chǎn)出作為能源強度，同樣能夠有效將能源利用狀態(tài)下的基本情況予以真實且有效的反應(yīng)。在現(xiàn)階段的研究視角作用之下，工業(yè)自動化所涉及到的應(yīng)用設(shè)備按照對于能效利用屬性的差異性可以劃分為兩種基本類型，即能源轉(zhuǎn)換設(shè)備以及能源消耗設(shè)備。

1）能源轉(zhuǎn)化設(shè)備能效分析：在工業(yè)自動化研究領(lǐng)域當(dāng)中，包括鍋爐設(shè)備、燃?xì)廨啓C設(shè)備、發(fā)電機設(shè)備、蒸汽輪機設(shè)備以及電動機設(shè)備均屬于能源轉(zhuǎn)化設(shè)備的研究范疇當(dāng)中。從能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的角度上來說，在假定電動機設(shè)備輸入功率及輸出功率均處于已知狀態(tài)的情況下，能源轉(zhuǎn)化設(shè)備所對應(yīng)的能效指標(biāo)可以定義為：輸出能源/輸入能源。具體的轉(zhuǎn)化示意圖如下圖所示（見圖1）。

2）能源消耗設(shè)備能效分析：同樣在工業(yè)自動化研究領(lǐng)域當(dāng)中，包括泵設(shè)備、壓縮機設(shè)備、加熱設(shè)備以及烘干設(shè)備均屬于能源消耗設(shè)備的研究范疇當(dāng)中。從能源消耗設(shè)備的角度上來說，能源消耗設(shè)備所表現(xiàn)出的能效指標(biāo)可以定義為：能源消耗設(shè)備能效指標(biāo)=（過程能源輸出指標(biāo)/過程能源輸入指標(biāo)）/補充能源指標(biāo)。具體的轉(zhuǎn)化示意圖如下圖所示（見圖2）。從這一角度上來說，在工業(yè)自動化相關(guān)人員針對自動化設(shè)備能效進(jìn)行測量的過程當(dāng)中，特別是在設(shè)備現(xiàn)場動態(tài)的測量過程當(dāng)中，往往需要涉及到對大量細(xì)節(jié)性工作的監(jiān)督。以圖2中能源消耗設(shè)備能效流程示意圖中所涉及到的補充能源而言，加熱爐設(shè)備所對應(yīng)的補充能源往往有多種類型的表現(xiàn)方式，從而在現(xiàn)場動態(tài)化測量過程當(dāng)中不僅需要進(jìn)行熱值指標(biāo)偶的測量，同時還需要包括對燃?xì)饬髁康臏y量以及輔助燃燒氣體在達(dá)到預(yù)熱溫度狀態(tài)下所需要消耗的能量指標(biāo)進(jìn)行測量處理。

2 工業(yè)自動化能效的提升措施分析

1）以工業(yè)自動化研究領(lǐng)域中應(yīng)用比較頻繁的電動機設(shè)備而言，特別是對于節(jié)能型電動機設(shè)備而言，其在能效提升方面已具備了極為顯著的綜合優(yōu)勢。一般意義上的交流感應(yīng)電機在正常工作狀態(tài)下實現(xiàn)對能量損耗降低的最主要措施可以歸集為以下幾個方面：① 開槽與繞線能量轉(zhuǎn)化路徑優(yōu)化；② 鐵芯材料的優(yōu)化；③ 銅轉(zhuǎn)子物理性能的優(yōu)化。按照現(xiàn)階段比較規(guī)范性的研究思想來說：基于對電動機設(shè)備設(shè)計的角度實現(xiàn)對能源消耗的節(jié)約，從某種程度上來說等同于對自身能效的可靠性考核。與此同時，為確保電動機設(shè)備在正常運行狀態(tài)下能效利用率的高水平發(fā)揮，則還需要從工業(yè)自動化系統(tǒng)的角度入手，綜合考量在實踐應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中，與電動機設(shè)備配套運行相關(guān)機械傳動設(shè)備的能效利用水平高低。與此同時，同樣不能在判定工業(yè)自動化設(shè)備能源利用高效性與否的過程當(dāng)中，僅參照電動機設(shè)備標(biāo)牌中的額定效率指標(biāo)，同時還應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合電動機設(shè)備在實際運行情況下的應(yīng)用負(fù)載狀態(tài)實現(xiàn)匹配的合理性。舉例來說，若高能效電動機設(shè)備長期處理空載運行或是半負(fù)荷運行狀態(tài)下，其節(jié)能效應(yīng)同樣并不顯著?；趯σ陨戏治龅姆治觯浑y發(fā)現(xiàn)：為確保對工業(yè)自動化設(shè)備能效的利用率的合理提升，最為基礎(chǔ)的措施在于實現(xiàn)對設(shè)備能量損耗的合理減少，同時還應(yīng)當(dāng)基于對整個系統(tǒng)運行狀態(tài)的合理考量，達(dá)到提高設(shè)備能效的關(guān)鍵目的。

2）從工業(yè)自動化的研究視角角度上來說，能效與控制之間的關(guān)系就好比能效與測量之間的關(guān)系。測量過程中所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)信息不但能夠為整個工業(yè)自動化系統(tǒng)運行管理工作人員監(jiān)督分析工作的開展提供必要的支持，同時還能夠在實踐運行過程中達(dá)到對產(chǎn)品能耗指標(biāo)的合理控制。除一般意義上的手動及切換性控

制方式以外，還可以通過應(yīng)用自動燃燒控制系統(tǒng)的方式，實現(xiàn)對鍋爐及加熱爐等相關(guān)工業(yè)自動化設(shè)備能效的合理提升。從實踐應(yīng)用的角度上來說，工業(yè)自動化研究視角下的自動燃燒控制系統(tǒng)技術(shù)與一種以并聯(lián)連接方式實現(xiàn)交叉性限幅控制的回路系統(tǒng)。在工業(yè)自動化設(shè)備正常運行狀態(tài)下，該自動燃燒控制系統(tǒng)能夠建立在對空燃比指標(biāo)進(jìn)行合理設(shè)置與管理的基礎(chǔ)之上，結(jié)合對相關(guān)設(shè)備煙氣含氧量指標(biāo)的有效調(diào)整，確保設(shè)備所表現(xiàn)出的空氣過剩系數(shù)能夠與實際性燃燒情況更為契合，按照此種方式能夠確保在進(jìn)空氣量狀態(tài)下更為有效與穩(wěn)定的針對燃料量進(jìn)行跟蹤處理，從而使得燃燒量能夠得到更為合理與可靠的保障。

3 結(jié)束語

節(jié)能減排是我國經(jīng)濟社會發(fā)展過程當(dāng)中不可獲取的一大關(guān)鍵戰(zhàn)略方針，其最為可持續(xù)發(fā)展過程中最為關(guān)鍵的實施措施之一，受到了多方工作人員的特別關(guān)注與重視。特別是對于工業(yè)自動化而言，如何在保障工業(yè)自動化設(shè)備運行質(zhì)量的前提下，提高耗能設(shè)備的能源效率，已成為現(xiàn)階段相關(guān)人員最亟待解決的問題。總而言之，本文針對有關(guān)工業(yè)自動化能效所涉及到的相關(guān)問題做出了簡要分析與說明，希望能夠為今后相關(guān)研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

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