摘要：本文重點探析了在化工企業(yè)生產(chǎn)中工業(yè)自動化技術(shù)的具體應(yīng)用，對于化工企業(yè)的生產(chǎn)改進、產(chǎn)值產(chǎn)能增加都具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化技術(shù);電子監(jiān)控;傳感技術(shù)

1 工業(yè)自動化在化工中發(fā)揮的重要作用

1.1 電子監(jiān)控

化工企業(yè)生產(chǎn)的過程中，涉及的生產(chǎn)要素是非常多的，不僅包含了基本的原材料，還包含了各種的設(shè)備設(shè)施，由于化工生產(chǎn)的嚴格要求和標準，一旦某一生產(chǎn)參數(shù)超出了限定標準，生產(chǎn)作業(yè)就難以正常進行，甚至在一些時候會造成嚴重的生產(chǎn)事故。因此，加強對生產(chǎn)的全過程監(jiān)控就顯得尤為重要。工業(yè)自動化技術(shù)集成了多種技術(shù)，在化工生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用可以發(fā)揮電子監(jiān)控的作用，實現(xiàn)對全部生產(chǎn)要素、流程的全面監(jiān)控，在監(jiān)控時所獲得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常時，就會立即啟動報警機制并進入故障診斷階段，進而最快地解決問題，維持生產(chǎn)的高效開展[1]。比如，傳動設(shè)備、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)是化工生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，這些設(shè)備在運行的過程中常常會出現(xiàn)一些故障甚至異常，當應(yīng)用了工業(yè)自動化技術(shù)以后，就可以將系統(tǒng)與各個機電設(shè)備連接起來，在設(shè)備出現(xiàn)異常情況時，自動報警和診斷，最快處理問題，恢復正常。因此，工業(yè)自動化技術(shù)下可以有效發(fā)揮其電子監(jiān)控的作用，減少由于人為因素或者其他因素等造成的設(shè)備故障損失。

1.2 節(jié)約能耗

在化工生產(chǎn)作業(yè)中，很多設(shè)備在運行的過程中，必須要有足夠的動能供給，只有有了充足的能源支持，才能夠維持設(shè)備的可靠運轉(zhuǎn)，這一運轉(zhuǎn)模式也就使得機電設(shè)備在運行時存在著一定的能源消耗，如果能源消耗問題長期得不到有效的控制，對化工企業(yè)的長遠發(fā)展將是極為不利的。部分化工企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)繁重，采用的是大型機械設(shè)備，且機械設(shè)備處于高強度、長時間的運行狀態(tài)下，能源消耗將是非常巨大的，在此過程中的能源費用非常高，化工企業(yè)需要支付很多的額外生產(chǎn)費用[2]。而工業(yè)自動化技術(shù)下，由于可以對各種機電設(shè)備實現(xiàn)自動化控制，也就避免了各種機電設(shè)備的超負荷運行，無用功大大減少，能源資源消耗現(xiàn)象得到了有效的控制和緩解。工業(yè)自動化技術(shù)下往往有人工控制和系統(tǒng)控制兩種模式，兩種模式的互相配合使得可以在生產(chǎn)的過程中根據(jù)其具體情況來進行更為有效的調(diào)整與控制，最大程度上保持設(shè)備的高效運轉(zhuǎn)。

1.3 提升精確度

化工生產(chǎn)時有著較高的精度標準，這些精度標準不僅僅體現(xiàn)在原材料的用量、配合比設(shè)計方面，更表現(xiàn)在流程執(zhí)行時間、設(shè)備運行工況等方面，傳統(tǒng)的人工控制模式下，精度控制的難度非常大，稍不留意就可能存在一定的誤差。而工業(yè)自動化技術(shù)下，由于采用的是自動化和智能化控制技術(shù)，其控制的精度將相對較高，有效保障了化工生產(chǎn)中的各個精度要求與標準。

2 工業(yè)自動化技術(shù)在化工企業(yè)中的應(yīng)用

2.1 傳感技術(shù)

化工生產(chǎn)中工業(yè)自動化技術(shù)的應(yīng)用中，最為突出的特征就是在這一技術(shù)應(yīng)用以后，整個生產(chǎn)中的信息傳輸更為便捷。由于工業(yè)自動化技術(shù)中具有自動化和智能化模塊，生產(chǎn)時部分信息的采集要借助于傳感器來完成，因此，工業(yè)自動化下的化工生產(chǎn)系統(tǒng)中，傳感器是信息傳遞的重要媒介，在生產(chǎn)過程中，傳感器可以與生產(chǎn)系統(tǒng)同步，進行信息的采集、傳輸，而這一過程也就使得在傳感器可以對生產(chǎn)中的一些要素開展全過程、全方位的監(jiān)測，且在數(shù)據(jù)獲得以后，可以利用相應(yīng)技術(shù)來將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為反饋控制信號[3]。因此，工業(yè)自動化技術(shù)中，傳感技術(shù)是其中的關(guān)鍵技術(shù)，這一技術(shù)在應(yīng)用時，能夠保障信號傳輸、處理和檢測的有效性，使得參數(shù)調(diào)整、顯示更為高效和便捷。傳感技術(shù)要發(fā)揮作用，必須在生產(chǎn)系統(tǒng)中的相關(guān)模塊進行傳感器的安裝和使用，隨著我國傳感技術(shù)的曰漸進步，傳感器的功能日趨完善，在化工生產(chǎn)中，可選擇的傳感器類型非常多，可以選擇抗干擾能力強、精確性和靈敏性較好的傳感器，來使得在生產(chǎn)過程中能夠有效發(fā)揮其自我修正和自我診斷的功能。對化工生產(chǎn)作業(yè)而言，其生產(chǎn)規(guī)模較大，要保持生產(chǎn)的高效進行，企業(yè)就需要在生產(chǎn)作業(yè)開始之前，來進行詳細的規(guī)劃，充分考慮多種因素，來制定更為有效的生產(chǎn)計劃，使得在生產(chǎn)時人力、物力資源都能夠得到最為有效的分配和利用，最大程度上保障生產(chǎn)流程、工序的優(yōu)化，以通過這種優(yōu)化來節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。根據(jù)當前市場上傳感器敏感工作原理的不同，傳感器分類如圖1，在實際的應(yīng)用時，需結(jié)合化工生產(chǎn)特性，來選擇有效的傳感器，保障傳感技術(shù)的有效應(yīng)用。比如，以某化工企業(yè)的生產(chǎn)為例，很多的生產(chǎn)作業(yè)都是在爐內(nèi)進行的，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式下，通過各種檢測設(shè)備的應(yīng)用，可以有效將溫度、壓力等參數(shù)控制在合理的標準與范圍內(nèi)，但生產(chǎn)過程中同樣存在著很多的不可預見性因素，難以在這些異常情況出現(xiàn)之前進行相應(yīng)的預警。而工業(yè)自動化技術(shù)下，主要應(yīng)用的是液壓系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等一體化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以實現(xiàn)全方位的監(jiān)控，有效實現(xiàn)異?，F(xiàn)象的預警。

2.2 接口技術(shù)和信息處理技術(shù)

在當前的化工企業(yè)生產(chǎn)中，由于我國已經(jīng)進入了信息時代，而此時代對各個行業(yè)都提出了新的發(fā)展要求，處于市場中的企業(yè)必須要加強對先進信息技術(shù)的應(yīng)用，以充分根據(jù)這些技術(shù)來提升生產(chǎn)水平。接口技術(shù)與信息處理技術(shù)是化工企業(yè)工業(yè)自動化中的關(guān)鍵技術(shù)，由于工業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用時需要保持生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)各個模塊、生產(chǎn)設(shè)備等要素的連接，只有保障了連接的效果，方能夠發(fā)揮工業(yè)自動化的優(yōu)勢。接口技術(shù)下可以實現(xiàn)化工企業(yè)生產(chǎn)中機械設(shè)備內(nèi)部的各個構(gòu)成部分與模塊保持良好的連接，接口技術(shù)的種類非常多，在具體的生產(chǎn)過程中，化工企業(yè)需要結(jié)合其實際的生產(chǎn)需求，來選擇最為恰當?shù)慕涌诩夹g(shù)。比如，在化工生產(chǎn)中，電氣一氣動接口、液壓接口、電氣一電子接口都非常常用。接口技術(shù)的更新要緊跟信息時代下的技術(shù)發(fā)展趨勢，使得在化工生產(chǎn)系統(tǒng)中的連接處理能夠達到標準，保障接口技術(shù)的有效性。此外，工業(yè)自動化技術(shù)是在信息時代下衍生出來的新技術(shù)，這一技術(shù)在化工生產(chǎn)的應(yīng)用中，需要有信息處理技術(shù)的支持，由于生產(chǎn)系統(tǒng)運營時伴隨著諸多的信息和數(shù)據(jù)，如果要保持生產(chǎn)作業(yè)的順利進行，就必須要及時將系統(tǒng)中產(chǎn)生的生產(chǎn)信息加以有效處理，縮短響應(yīng)時間。先進的信息處理技術(shù)下，可以提高設(shè)備的可靠性和抗干擾性，接口技術(shù)與信息處理技術(shù)的有效配合可以使得在系統(tǒng)運行的過程中，可以針對所產(chǎn)生的圖像或者聲音等信息，來實現(xiàn)自動化控制。

2.3 軟件技術(shù)

化工生產(chǎn)作業(yè)開展時的作業(yè)流程非常多，且產(chǎn)品類型多樣，如果要使得化工產(chǎn)品能夠滿足實際需求，就需要保障生產(chǎn)過程中所使用的機電設(shè)備具有極高的性能和多樣的功能，使得各種機電設(shè)備能夠與工藝流程、工藝技術(shù)相配套[1]。由于工業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用下需要構(gòu)建工業(yè)自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，由于系統(tǒng)構(gòu)建需借助于計算機技術(shù)等來實現(xiàn)，就要保障軟件技術(shù)在系統(tǒng)建設(shè)時的靈活應(yīng)用，比如，在一些化工生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)建時，需利用組態(tài)軟件來保障系統(tǒng)功能的全面性。比如，以某化工企業(yè)的香皂拌和監(jiān)控系統(tǒng)為例，香皂拌和工藝在應(yīng)用的過程中，TCC和鈦白粉是重要的原材料，香皂產(chǎn)品的特殊性使得在生產(chǎn)時對于各種原料的用量控制非常重要，在生產(chǎn)時，要將這些生產(chǎn)原料投入料倉內(nèi)，經(jīng)過稱重振打器的計量和壓實，經(jīng)由變頻電機驅(qū)動絞龍來將經(jīng)過處理的原料輸送到放料器中，隨后，使用電子稱重來實現(xiàn)對放料電磁閥的有效控制，最后進入拌和儲罐，在該儲罐內(nèi)將這些原料攪拌均勻。在此過程中，軟件技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對整個原料制作過程的有效控制，利用控制軟件，可以使得PLC監(jiān)控閥門、液位監(jiān)測和電機等設(shè)備都處于全面的控制下。上位機組態(tài)軟件要選用組態(tài)軟件，使得該在該軟件下，控制系統(tǒng)可以與系統(tǒng)中的其他要素保持正常通信，使得在后臺人機界面上可以直觀顯示拌和的全過程，幫助后臺管理人員能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)流程的動態(tài)化的控制。

2.4 數(shù)控技術(shù)

化工行業(yè)是我國國民經(jīng)濟中不可或缺的部分，每年為國民經(jīng)濟貢獻了很大的產(chǎn)值，在當前化工企業(yè)工業(yè)自動化的發(fā)展過程中，數(shù)控技術(shù)同樣得到了有效的應(yīng)用，且很多的化工企業(yè)都在積極應(yīng)用這一技術(shù)，不僅提升了生產(chǎn)效率和效益，也加快了化工企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢。很多化工企業(yè)的生產(chǎn)中，傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)工藝和技術(shù)逐步被數(shù)控技術(shù)所取代，大數(shù)據(jù)時代到來以后，數(shù)控機床技術(shù)的智能化特征非常明顯，使得在化工生產(chǎn)的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對各種生產(chǎn)機械的智能控制。數(shù)控技術(shù)下的機械加工效率和精度都大大提升，在整個生產(chǎn)時，能夠?qū)ιa(chǎn)全過程加以模擬，并對生產(chǎn)中所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)與信息加以綜合處理。工業(yè)自動化技術(shù)的各個模塊都能夠得到有效的連接，這些技術(shù)條件下，即使在化工生產(chǎn)過程中存在一些無法建模的環(huán)節(jié)、模糊信息，也可以通過這些技術(shù)來有效解決這些技術(shù)難題，提升化工生產(chǎn)的總體標準[2]?，F(xiàn)階段，我國化工企業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控技術(shù)下的智能管控系統(tǒng)，主要是利用CPU和總主線來實現(xiàn)的，通過大容量存儲設(shè)備的使用，再加上三維仿真、模糊智能控制技術(shù)等的輔助，有效保障了數(shù)控生產(chǎn)目標的實現(xiàn)。

2.5 自動生產(chǎn)線

化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，工業(yè)自動化技術(shù)的應(yīng)用還體現(xiàn)在自動生產(chǎn)線的建設(shè)上。部分化工企業(yè)在流水線基礎(chǔ)上，可以通過自動生產(chǎn)機械和光電控制系統(tǒng)的應(yīng)用，來構(gòu)建自動化生產(chǎn)線，利用此生產(chǎn)線來對生產(chǎn)的全過程加以控制，保障人機界面裝置控制的靈活性與便捷性。在自動生產(chǎn)線投入使用以后，化工生產(chǎn)的各個加工對象都能夠嚴格根據(jù)系統(tǒng)中的生產(chǎn)程序，來進行連續(xù)、自動的生產(chǎn)作業(yè)。自動生產(chǎn)線下，人力資源的投入數(shù)量有所降低，在每個的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，只需要投入少部分的人力資源即可，直接的操作控制已經(jīng)不再需要由人力來完成，人力在其中只負責監(jiān)督與管理的作用。在我國化工行業(yè)的發(fā)展過程中，一些大型化工企業(yè)加大了在自動生產(chǎn)線方面的建設(shè)投入，通過先進技術(shù)的引入，形成了一套完整的生產(chǎn)鏈，有效保障了生產(chǎn)過程中各項流程的有效執(zhí)行，即使是高強度、高精度的生產(chǎn)任務(wù)與需求，也能夠利用自動生產(chǎn)線來完成。

2.6 智能機器人

工業(yè)自動化技術(shù)在發(fā)展到最成熟的階段時，就會出現(xiàn)智能機器人，智能機器人在生產(chǎn)中的應(yīng)用就可以有效取代人工作業(yè)，保障生產(chǎn)的效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，幫助化工企業(yè)創(chuàng)造更大的生產(chǎn)效益。智能機器人中集成了各種新型的技術(shù)，其中，人工智能、計算機技術(shù)和遙感控制技術(shù)等都是核心技術(shù)，這些技術(shù)的有效融合在一定程度上可以保障智能機器人的高效運轉(zhuǎn)，使得智能機器人可以在生產(chǎn)的過程中實現(xiàn)信息獲取、識別、分析和處理，解決生產(chǎn)的諸多復雜性問題[3]。

3 結(jié)束語

近年來，化工企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中，工業(yè)自動化技術(shù)是主要的技術(shù)趨勢，也將是企業(yè)需要重點關(guān)注的技術(shù)。雖然很多化工企業(yè)工業(yè)自動化的目標尚未完全實現(xiàn)，但是，在這方面的技術(shù)和資金投入?yún)s逐年增大，也就使得化工企業(yè)在未來將具有廣闊的技術(shù)發(fā)展?jié)摿涂臻g，有利于提升化工企業(yè)的總體發(fā)展水平。

參考文獻

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作者簡介

宋永利（1975-），男，河北省張家口市人。大學?？茖W歷，中級工程師。研究方向為電氣工程及其自動化。