黃子祥

摘 要：近年來，我國經(jīng)濟(jì)得到了迅速的發(fā)展，同時帶動了化工企業(yè)的發(fā)展，工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，企業(yè)的根本目的是為了獲得經(jīng)濟(jì)效益，為了實(shí)現(xiàn)這一目的，企業(yè)必須改善自身的生產(chǎn)技術(shù)，電氣自動化憑借在生產(chǎn)中的快速反應(yīng)、臨界工藝穩(wěn)定、綜合能量平衡等優(yōu)勢，在各化工企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。隨著各化工企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對自動化的要求也越來越高。另外，化工行業(yè)本身所處的生產(chǎn)環(huán)境以及生產(chǎn)的產(chǎn)品存在著一定的危險性，使得電氣安全工作在化工行業(yè)中顯得尤為重要。本文對電氣自動化做出了分析，并研討其在化工企業(yè)上的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；化工企業(yè)；應(yīng)用；設(shè)計(jì)

1、化工企業(yè)電氣自動化的設(shè)計(jì)

1.1 電氣自動化的設(shè)計(jì)原則

電氣自動化應(yīng)該滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝對電氣控制的要求；在滿足控制要求的基礎(chǔ)上，電氣自動化的設(shè)計(jì)方案應(yīng)該簡單、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠；對于生產(chǎn)機(jī)械與電氣自動化的關(guān)系，應(yīng)該從制造成本、工藝要求、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、管理維護(hù)等方面進(jìn)行妥善處理，很多生產(chǎn)機(jī)械都是通過機(jī)電結(jié)合控制方式實(shí)現(xiàn)控制要求；科學(xué)合理地選用生產(chǎn)中所需要的電器元件。

1.2 電氣自動化的設(shè)計(jì)理念

（1）現(xiàn)場總線監(jiān)控?，F(xiàn)場總線、以太網(wǎng)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在變電站綜合自動化系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，而且運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)非常豐富，智能化電氣設(shè)備的發(fā)展也十分迅速。另外，自動化設(shè)備的功能是獨(dú)立的，組態(tài)相當(dāng)靈活，不會導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓，使整個系統(tǒng)具有可靠性。（2）集中監(jiān)控。集中監(jiān)控有利于系統(tǒng)管理和維護(hù)，而且系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單，控制站的防護(hù)要求不高。但是集中控制將整個系統(tǒng)的功能全部集中到一個處理器進(jìn)行處理，因此處理器的任務(wù)非常繁重，會影響到處理器的處理速度。

2、化工企業(yè)電氣自動化的應(yīng)用

2.1先進(jìn)控制的應(yīng)用

在化工生產(chǎn)的進(jìn)程中，借助于先進(jìn)的辨別技術(shù)，能夠?qū)ψ兞恐g的關(guān)系進(jìn)行準(zhǔn)確的確定；通過對數(shù)學(xué)模型的建立，可以模擬出實(shí)際的化工生產(chǎn)的的過程，在此過程中可以對輸出變量和輸入變量進(jìn)行約束；在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和收集的過程中，經(jīng)常無法避免現(xiàn)場噪音的干擾，因此必須在采集以及處理數(shù)據(jù)的過程中，對其變量數(shù)據(jù)首先進(jìn)行濾波處理，使這些數(shù)據(jù)可以保證足夠的可靠性和有效性；針對那些不可以進(jìn)行測量的數(shù)值變量，必須進(jìn)行實(shí)時計(jì)算；對于一些反應(yīng)熱、飽和蒸汽壓以及某些蒸餾塔類似的質(zhì)量指標(biāo)數(shù)值可以通過軟測量技術(shù)獲得。先進(jìn)控制的應(yīng)用即包含了傳統(tǒng)的前饋控制、比值以及串級等過程，也包含了一些較為先進(jìn)的模糊控制、智能控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及專家系統(tǒng)等內(nèi)容。自動化生產(chǎn)中發(fā)生的故障可以通過智能控制系統(tǒng)自行的診斷出來，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對復(fù)雜多變的聯(lián)想預(yù)測、模式以及記憶進(jìn)行科學(xué)的處理和控制。

該方法所具有的特點(diǎn)：在化工生產(chǎn)的過程中，由于其生產(chǎn)過程十分的復(fù)雜，對于數(shù)學(xué)模型的建立困難很大。如果通過自動化過程來進(jìn)行實(shí)施控制時，常規(guī)控制不滿足要求時，就可以考慮先進(jìn)控制。其余傳統(tǒng)的控制技術(shù)比較而言，先進(jìn)控制可以實(shí)現(xiàn)對模型的預(yù)測和推斷，而且便于向智能化方向發(fā)展。除此之外，先進(jìn)控制可以要實(shí)現(xiàn)大時滯以及多變量耦合，能夠處理和控制復(fù)雜的多變量。

2.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用

化工企業(yè)電氣自動化中應(yīng)用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)能夠產(chǎn)生節(jié)約安裝費(fèi)用、機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)成本以及投資費(fèi)用的效果。由于在現(xiàn)場控制技術(shù)的室內(nèi)總線結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備少，有時候一對雙絞線就得連接好幾臺儀表和設(shè)備，因此其在硬件的投資額上會比DCS的系統(tǒng)少，因此所使用的槽盒和電纜的數(shù)量不多，所以前期的基礎(chǔ)性投資和安裝費(fèi)用都會很低，其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的安裝都不復(fù)雜，使得操作人員省去了大量的工程量，使工作的流程變得簡練，勞動者的強(qiáng)度降低。除此之外，現(xiàn)場總線控制技術(shù)，也可以降低自動化生產(chǎn)所必須的后期投資。一旦現(xiàn)場需要進(jìn)行一些改變的改變的時候，例如隨著生產(chǎn)的進(jìn)行需要增加一定數(shù)量的控制設(shè)備的時候，可以不需要再重新添置電纜，完全可以利用舊電纜直接進(jìn)行連接就足以了，這樣以來就節(jié)省了后期對電纜線以及敷設(shè)的所需費(fèi)用。并且該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助操作人員迅速而精確的查詢和了解化工企業(yè)中自動化的生產(chǎn)運(yùn)行情況，能夠?qū)ιa(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時控制和掌控，利于及時發(fā)現(xiàn)問題，保障問題的及時解決。確?？刂葡到y(tǒng)的有效性以及安全性。

現(xiàn)場總線所具有特點(diǎn)：現(xiàn)場總線在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的幫助下，能夠把智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)進(jìn)行連接。現(xiàn)場總線并不是簡單的進(jìn)行了現(xiàn)場和儀表儀氣設(shè)備的連接，而是進(jìn)行了有機(jī)整合?；すI(yè)的控制技術(shù)受到了現(xiàn)場總線非常大的影響。這里所說的現(xiàn)場總線是建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動化的技術(shù)基礎(chǔ)之上的，通過使系統(tǒng)的現(xiàn)場變送氣、可編程序控制氣、單回路調(diào)節(jié)氣、數(shù)據(jù)記錄儀以及現(xiàn)場執(zhí)行氣等機(jī)械設(shè)備進(jìn)行了雙向串行、數(shù)字信息化和多變量。該控制技術(shù)與DCS和PLC相比，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備控制、互可操作性、開放性以及多點(diǎn)通信?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在現(xiàn)行的化工行業(yè)所發(fā)展的自動化系統(tǒng)的趨勢。鑒于網(wǎng)絡(luò)冗余性問題的存在，F(xiàn)CS沒有DCS的功能完善，并且也沒有DCS的可靠性高，所以市場中DCS應(yīng)用的更為廣泛。

3、電氣自動化設(shè)備的防護(hù)措施

3.1 高溫防護(hù)

化工企業(yè)要想使電氣自動化系統(tǒng)可以良好的運(yùn)行，必須為電氣設(shè)備提供一個良好的工作環(huán)境，其待解決的問題就是使電氣設(shè)備工作的場所溫度降低到適合于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的正常范圍。為了達(dá)到這種標(biāo)準(zhǔn)，可以采取以下措施，例如，在電氣設(shè)備集中控制室設(shè)置中央空調(diào)，加強(qiáng)電氣設(shè)備工作的場所通風(fēng)，使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的場所溫度在可控范圍內(nèi)波動，確保設(shè)備散熱正常；提高電氣設(shè)備的防護(hù)等級，盡量避免電氣設(shè)備在超高溫度下運(yùn)行，影響電氣自動化系統(tǒng)的工作效率。

4、結(jié)語

在科技不斷進(jìn)步的今天，現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的飛速發(fā)展離不開電氣自動化的廣泛應(yīng)用，為了使我國工業(yè)進(jìn)一步快速發(fā)展，工業(yè)企業(yè)必須嚴(yán)格遵循國家規(guī)定的電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝標(biāo)準(zhǔn)，不斷創(chuàng)新，一如既往的對電氣自動化技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充和完善，才能使我國的電氣自動化技術(shù)更具競爭力。

參考文獻(xiàn)

[1] 張志.電氣自動化控制系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（15）：136.