淺析電氣自動化在石化行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展

楊衛(wèi)學(xué)

山東恒源石油化工股份有限公司，山東德州 251500

如今，電氣自動化已經(jīng)成為石化行業(yè)的未來發(fā)展方向，其應(yīng)用市場十分廣闊。在這種情況下，石化企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視電氣自動化技術(shù)的研究、應(yīng)用及發(fā)展，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的理論知識和技術(shù)手段，加快高素質(zhì)專業(yè)人才的引進(jìn)，不斷提高企業(yè)電氣自動化技術(shù)水平，從而實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量的提升。文章主要分析電氣自動化在石化行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展[1]。

1 石化行業(yè)中電氣自動化概述

1.1 電氣自動化的內(nèi)涵

電力網(wǎng)理論及控制理論是電氣自動化的基礎(chǔ)。電氣自動化涉及多個領(lǐng)域，包括計算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)決策管理以及電子技術(shù)等。因此，電氣自動化技術(shù)是一項復(fù)雜的綜合性技術(shù)，該技術(shù)實現(xiàn)了軟硬件、強(qiáng)弱電的有機(jī)結(jié)合。隨著計算機(jī)信息技術(shù)不斷發(fā)展，電氣自動化技術(shù)也隨之發(fā)展，其內(nèi)容較之以前產(chǎn)生很大改變。目前的電氣自動化已經(jīng)實現(xiàn)了多個領(lǐng)域技術(shù)知識的有機(jī)結(jié)合，包括機(jī)械自動化領(lǐng)域、計算機(jī)領(lǐng)域和通訊領(lǐng)域等，融化技術(shù)在也相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)、制作過程中得到了更好的應(yīng)用。

1.2 石化行業(yè)中電氣自動化的基本特征

電氣自動化的基本特點(diǎn)如下：首先，該技術(shù)涉及多方面內(nèi)容。電氣自動化技術(shù)具備較強(qiáng)的使用性能，可以在許多行業(yè)的生產(chǎn)、管理工作中得到良好應(yīng)用。不僅如此，電氣自動化技術(shù)含量較高，在設(shè)計電氣自動化系統(tǒng)時，必須綜合權(quán)衡多個專業(yè)。這就要求相關(guān)設(shè)計師精通多個學(xué)科領(lǐng)域知識，熟練應(yīng)用交叉學(xué)科，這樣才能設(shè)計出高水平的電氣自動化系統(tǒng)；其次，電氣自動化與電子技術(shù)之間聯(lián)系密切。針對電氣自動化控制系統(tǒng)來說，無論是信號采集、傳輸，還是結(jié)果反饋、處理，期間都離不開電子技術(shù)平臺。因此，電氣自動化對電子技術(shù)依賴較大。電氣自動化設(shè)計是一項系統(tǒng)、復(fù)雜的綜合性工程，涵蓋多方面知識。在具體設(shè)計過程中，首先要確保其控制功能得以實現(xiàn)。除此之外，電氣自動化實現(xiàn)了電子技術(shù)與控制技術(shù)的有機(jī)融合，具有優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能。設(shè)計時通常采取集中控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控相結(jié)合的方式，對石化生產(chǎn)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行實時反饋，以此對生產(chǎn)數(shù)據(jù)做到合理調(diào)整，實現(xiàn)石化企業(yè)生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益的提升[2]。

1.3 國內(nèi)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著科技水平日益提高，電氣自動化的應(yīng)用范圍越來越廣，技術(shù)發(fā)展也越來越成熟。目前電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)了機(jī)械自動化技術(shù)與計算及智能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，其應(yīng)用領(lǐng)域包括制造業(yè)、電力行業(yè)、建筑業(yè)以及化工行業(yè)等多個行業(yè)。就化工行業(yè)中的電氣自動化技術(shù)而言，許多化工企業(yè)通過應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，實現(xiàn)了對生產(chǎn)系統(tǒng)的集中性統(tǒng)一控制。此外，化工廠的遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備、預(yù)警設(shè)備也開始應(yīng)用電氣自動化技術(shù)。在化工生產(chǎn)過程中，由于人工操作失誤可能帶來一系列安全事故或安全隱患，造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠有效解決以上問題，不僅實現(xiàn)了化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的大幅度提升，而且有效保障了生產(chǎn)安全。

2 電氣自動化在石化行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展

2.1 電氣自動化在石化行業(yè)中的具體應(yīng)用

2.1.1 現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用

通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)將化工生產(chǎn)現(xiàn)場的儀器儀表與控制設(shè)備聯(lián)系在一起，這就是現(xiàn)場總線技術(shù)。目前，部分化工企業(yè)對現(xiàn)場總線技術(shù)和DSC技術(shù)進(jìn)行綜合利用，將DSC與現(xiàn)場總線儀器表連接在一起，對DSC的控制功能進(jìn)行完善。利用相關(guān)軟硬件提高電氣自動化在石化行業(yè)中的應(yīng)用效果。在石化行業(yè)中應(yīng)用電氣自動化現(xiàn)場總線技術(shù)，能夠遠(yuǎn)距離監(jiān)控各類設(shè)備，并對其進(jìn)行故障診斷，便于維修工作及時開展?，F(xiàn)場總線技術(shù)的控制方式為就地閉環(huán)控制，能夠進(jìn)一步確保電氣自動化控制系統(tǒng)的安全性與可靠性；在信號傳輸方面，現(xiàn)場總線采取數(shù)字化傳輸方式，信息傳遞速度、精確度均顯著提升，其他設(shè)備的投資也可相應(yīng)減少[3]。

2.1.2 配電自動化技術(shù)的應(yīng)用

在石化行業(yè)生產(chǎn)過程中，配電自動化技術(shù)是電氣自動化的另一重要應(yīng)用。配電自動化技術(shù)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通訊技術(shù)的有效結(jié)合，屬于集成系統(tǒng)，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)與控制配電網(wǎng)。一旦生產(chǎn)過程中出現(xiàn)電力事故，配電自動化技術(shù)能夠自動隔斷故障區(qū)域，防止生產(chǎn)過程受到影響，其實現(xiàn)方式通常包括以下幾種：第一，柱上設(shè)備自動化技術(shù)。該技術(shù)能夠根據(jù)故障檢測器、分段器以及重合器之間的配合狀況，及時找出故障區(qū)域并進(jìn)行隔離；第二，遙控遙測自動化技術(shù)。該技術(shù)利用計算機(jī)系統(tǒng)與通訊系統(tǒng)等進(jìn)行實時遠(yuǎn)程監(jiān)控，采取人工遙控的方式對電網(wǎng)負(fù)荷進(jìn)行及時切換；第三，計算機(jī)輔助技術(shù)。配電自動化技術(shù)與計算機(jī)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)以及其他相關(guān)軟件結(jié)合在一起，對配電網(wǎng)進(jìn)行人工智能管理。

2.1.3 監(jiān)控自動化技術(shù)的應(yīng)用

以大慶油田為例，將電氣自動化監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用到自噴井中，能夠及時有效地采集自噴井各類數(shù)據(jù)。油井控制系統(tǒng)可發(fā)出AI模擬信號，通過自動控制系統(tǒng)向油井RTU中傳遞，對油田生產(chǎn)進(jìn)行控制；將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到氣舉井中，RTU可以將信號向油田操作站傳遞，通過專門的應(yīng)用軟件計算相關(guān)數(shù)據(jù)，以規(guī)定的油田產(chǎn)量為基礎(chǔ)傳遞命令，從而對氣舉氣控閥的開度以及油嘴進(jìn)行調(diào)整，自動控制油田生產(chǎn)[4]。

2.1.4 信息自動化技術(shù)的應(yīng)用

電氣自動化信息技術(shù)在石化行業(yè)中的應(yīng)用如下：首先，應(yīng)用于企業(yè)管理。石化企業(yè)需要及時采集、整理和分析生產(chǎn)過程中的各類數(shù)據(jù)信息，管理者利用信息自動化技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)控生產(chǎn)過程，獲取完整、可靠的生產(chǎn)效率，從而做出科學(xué)決策，實現(xiàn)化工企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率的有效提升；其次，應(yīng)用于電氣自動化設(shè)備和自動化系統(tǒng)。通過微電子技術(shù)優(yōu)化電氣自動化軟件結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)其通信能力的提升。在電氣自動化系統(tǒng)中，傳感器、控制器、執(zhí)行器和儀表能夠進(jìn)行相互配合，強(qiáng)化電氣自動化在石化生產(chǎn)中的應(yīng)用效果。

2.2 電氣自動化在石化行業(yè)中的發(fā)展前景

2.2.1 加強(qiáng)統(tǒng)一管理，提高創(chuàng)新能力

電氣自動化的應(yīng)用必須加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，加快研究國內(nèi)重點(diǎn)電氣自動化技術(shù)創(chuàng)新項目，并將其合理應(yīng)用到石化行業(yè)中。建立統(tǒng)一的電氣自動化技術(shù)平臺，對于項目設(shè)計、制作與測試工作提供支持。此外，還要考慮到不同研究項目的具體特點(diǎn)，在各種控制系統(tǒng)中下載其運(yùn)行代碼，將設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，利用自動化監(jiān)控技術(shù)實現(xiàn)項目管理，盡可能縮短電氣自動化項目的設(shè)計時間。

2.2.2 實現(xiàn)加強(qiáng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化

對于化工企業(yè)來說，實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化十分必要且重要。加強(qiáng)電氣自動化系統(tǒng)通用設(shè)計，能夠確保各個系統(tǒng)之間信息傳遞及時、準(zhǔn)確，包括企業(yè)管理系統(tǒng)、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以及現(xiàn)場控制系統(tǒng)等。在這種情況下，企業(yè)管理人員能夠遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備的生產(chǎn)情況，對設(shè)備連線進(jìn)行總線監(jiān)控，信息可靠程度大大提升，這樣既能減少管理成本，又能提高管理科學(xué)性，實現(xiàn)石化企業(yè)管理水平的有效提升。

2.2.3 構(gòu)建高素質(zhì)人才隊伍

電氣自動化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用離不開專業(yè)人才。石化企業(yè)要想充分利用這一新型技術(shù)，必須重視人才的引進(jìn)與培養(yǎng)。由于電氣自動化涉及多個學(xué)科，因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握多方面相關(guān)知識，包括儀器儀表檢測、控制理論、信息處理、電子操作以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。企業(yè)應(yīng)當(dāng)定期對電氣自動化技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，幫助其掌握最先進(jìn)的理論知識和技術(shù)手段，建設(shè)一支高素質(zhì)的電氣自動化人才隊伍，提高企業(yè)人才競爭力，實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)語

綜上所述，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動了石化行業(yè)發(fā)展。作為國家重要的基礎(chǔ)行業(yè)，石化行業(yè)不僅關(guān)系到人們的日常生活，更重要的是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。近年來，電氣自動化技術(shù)取得很大進(jìn)步，該技術(shù)的應(yīng)用逐漸受到越來越多人的關(guān)注。在石化行業(yè)中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，能夠有效提高生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)安全，同時方便管理工作的開展，節(jié)約企業(yè)各項成本。因此，石化企業(yè)應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識電氣自動化技術(shù)的重要性，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，并將其合理應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營與管理工作中。重視培養(yǎng)電氣自動化專業(yè)人才，重點(diǎn)培養(yǎng)其技術(shù)研發(fā)能力、應(yīng)用能力，以此實現(xiàn)企業(yè)綜合競爭力的提升，推動國內(nèi)石化行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。