工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在化工企業(yè)中的應(yīng)用

摘要：本文重點(diǎn)探析了在化工企業(yè)生產(chǎn)中工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用，對(duì)于化工企業(yè)的生產(chǎn)改進(jìn)、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(dòng)化技術(shù);電子監(jiān)控;傳感技術(shù)

1 工業(yè)自動(dòng)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(guò)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(yán)格要求和標(biāo)準(zhǔn)，一旦某一生產(chǎn)參數(shù)超出了限定標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)作業(yè)就難以正常進(jìn)行，甚至在一些時(shí)候會(huì)造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。因此，加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)的全過(guò)程監(jiān)控就顯得尤為重要。工業(yè)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)對(duì)全部生產(chǎn)要素、流程的全面監(jiān)控，在監(jiān)控時(shí)所獲得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了異常時(shí)，就會(huì)立即啟動(dòng)報(bào)警機(jī)制并進(jìn)入故障診斷階段，進(jìn)而最快地解決問(wèn)題，維持生產(chǎn)的高效開(kāi)展[1]。比如，傳動(dòng)設(shè)備、制動(dòng)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(yùn)行的過(guò)程中常常會(huì)出現(xiàn)一些故障甚至異常，當(dāng)應(yīng)用了工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)以后，就可以將系統(tǒng)與各個(gè)機(jī)電設(shè)備連接起來(lái)，在設(shè)備出現(xiàn)異常情況時(shí)，自動(dòng)報(bào)警和診斷，最快處理問(wèn)題，恢復(fù)正常。因此，工業(yè)自動(dòng)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(yùn)行的過(guò)程中，必須要有足夠的動(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)，這一運(yùn)轉(zhuǎn)模式也就使得機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)存在著一定的能源消耗，如果能源消耗問(wèn)題長(zhǎng)期得不到有效的控制，對(duì)化工企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)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(jī)械設(shè)備，且機(jī)械設(shè)備處于高強(qiáng)度、長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)下，能源消耗將是非常巨大的，在此過(guò)程中的能源費(fèi)用非常高，化工企業(yè)需要支付很多的額外生產(chǎn)費(fèi)用[2]。而工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)下，由于可以對(duì)各種機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，也就避免了各種機(jī)電設(shè)備的超負(fù)荷運(yùn)行，無(wú)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(dòng)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(guò)程中根據(jù)其具體情況來(lái)進(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)。

1.3 提升精確度

化工生產(chǎn)時(shí)有著較高的精度標(biāo)準(zhǔn)，這些精度標(biāo)準(zhǔn)不僅僅體現(xiàn)在原材料的用量、配合比設(shè)計(jì)方面，更表現(xiàn)在流程執(zhí)行時(shí)間、設(shè)備運(yùn)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(dòng)化技術(shù)下，由于采用的是自動(dòng)化和智能化控制技術(shù)，其控制的精度將相對(duì)較高，有效保障了化工生產(chǎn)中的各個(gè)精度要求與標(biāo)準(zhǔn)。

2 工業(yè)自動(dòng)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(dòng)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(gè)生產(chǎn)中的信息傳輸更為便捷。由于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中具有自動(dòng)化和智能化模塊，生產(chǎn)時(shí)部分信息的采集要借助于傳感器來(lái)完成，因此，工業(yè)自動(dòng)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(guò)程中，傳感器可以與生產(chǎn)系統(tǒng)同步，進(jìn)行信息的采集、傳輸，而這一過(guò)程也就使得在傳感器可以對(duì)生產(chǎn)中的一些要素開(kāi)展全過(guò)程、全方位的監(jiān)測(cè)，且在數(shù)據(jù)獲得以后，可以利用相應(yīng)技術(shù)來(lái)將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為反饋控制信號(hào)[3]。因此，工業(yè)自動(dòng)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(shí)，能夠保障信號(hào)傳輸、處理和檢測(cè)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(jìn)行傳感器的安裝和使用，隨著我國(guó)傳感技術(shù)的曰漸進(jìn)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(qiáng)、精確性和靈敏性較好的傳感器，來(lái)使得在生產(chǎn)過(guò)程中能夠有效發(fā)揮其自我修正和自我診斷的功能。對(duì)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(jìn)行，企業(yè)就需要在生產(chǎn)作業(yè)開(kāi)始之前，來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃，充分考慮多種因素，來(lái)制定更為有效的生產(chǎn)計(jì)劃，使得在生產(chǎn)時(shí)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(guò)這種優(yōu)化來(lái)節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)上傳感器敏感工作原理的不同，傳感器分類如圖1，在實(shí)際的應(yīng)用時(shí)，需結(jié)合化工生產(chǎn)特性，來(lái)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(jìn)行的，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式下，通過(guò)各種檢測(cè)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(biāo)準(zhǔn)與范圍內(nèi)，但生產(chǎn)過(guò)程中同樣存在著很多的不可預(yù)見(jiàn)性因素，難以在這些異常情況出現(xiàn)之前進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)警。而工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)下，主要應(yīng)用的是液壓系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等一體化系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全方位的監(jiān)控，有效實(shí)現(xiàn)異?，F(xiàn)象的預(yù)警。

2.2 接口技術(shù)和信息處理技術(shù)

在當(dāng)前的化工企業(yè)生產(chǎn)中，由于我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了信息時(shí)代，而此時(shí)代對(duì)各個(gè)行業(yè)都提出了新的發(fā)展要求，處于市場(chǎng)中的企業(yè)必須要加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用，以充分根據(jù)這些技術(shù)來(lái)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(dòng)化中的關(guān)鍵技術(shù)，由于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用時(shí)需要保持生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)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(dòng)化的優(yōu)勢(shì)。接口技術(shù)下可以實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)生產(chǎn)中機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的各個(gè)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(guò)程中，化工企業(yè)需要結(jié)合其實(shí)際的生產(chǎn)需求，來(lái)選擇最為恰當(dāng)?shù)慕涌诩夹g(shù)。比如，在化工生產(chǎn)中，電氣一氣動(dòng)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(shí)代下的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，使得在化工生產(chǎn)系統(tǒng)中的連接處理能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，保障接口技術(shù)的有效性。此外，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是在信息時(shí)代下衍生出來(lái)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(yùn)營(yíng)時(shí)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(jìn)行，就必須要及時(shí)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(shí)間。先進(jìn)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(yùn)行的過(guò)程中，可以針對(duì)所產(chǎn)生的圖像或者聲音等信息，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

2.3 軟件技術(shù)

化工生產(chǎn)作業(yè)開(kāi)展時(shí)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(shí)際需求，就需要保障生產(chǎn)過(guò)程中所使用的機(jī)電設(shè)備具有極高的性能和多樣的功能，使得各種機(jī)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(dòng)化技術(shù)應(yīng)用下需要構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，由于系統(tǒng)構(gòu)建需借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)，就要保障軟件技術(shù)在系統(tǒng)建設(shè)時(shí)的靈活應(yīng)用，比如，在一些化工生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)，需利用組態(tài)軟件來(lái)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(guò)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(shí)對(duì)于各種原料的用量控制非常重要，在生產(chǎn)時(shí)，要將這些生產(chǎn)原料投入料倉(cāng)內(nèi)，經(jīng)過(guò)稱重振打器的計(jì)量和壓實(shí)，經(jīng)由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)絞龍來(lái)將經(jīng)過(guò)處理的原料輸送到放料器中，隨后，使用電子稱重來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)放料電磁閥的有效控制，最后進(jìn)入拌和儲(chǔ)罐，在該儲(chǔ)罐內(nèi)將這些原料攪拌均勻。在此過(guò)程中，軟件技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)原料制作過(guò)程的有效控制，利用控制軟件，可以使得PLC監(jiān)控閥門(mén)、液位監(jiān)測(cè)和電機(jī)等設(shè)備都處于全面的控制下。上位機(jī)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(tái)人機(jī)界面上可以直觀顯示拌和的全過(guò)程，幫助后臺(tái)管理人員能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)流程的動(dòng)態(tài)化的控制。

2.4 數(shù)控技術(shù)

化工行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可或缺的部分，每年為國(guó)民經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)了很大的產(chǎn)值，在當(dāng)前化工企業(yè)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)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(shì)。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(shí)代到來(lái)以后，數(shù)控機(jī)床技術(shù)的智能化特征非常明顯，使得在化工生產(chǎn)的過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種生產(chǎn)機(jī)械的智能控制。數(shù)控技術(shù)下的機(jī)械加工效率和精度都大大提升，在整個(gè)生產(chǎn)時(shí)，能夠?qū)ιa(chǎn)全過(guò)程加以模擬，并對(duì)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(dòng)化技術(shù)的各個(gè)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(guò)程中存在一些無(wú)法建模的環(huán)節(jié)、模糊信息，也可以通過(guò)這些技術(shù)來(lái)有效解決這些技術(shù)難題，提升化工生產(chǎn)的總體標(biāo)準(zhǔn)[2]?，F(xiàn)階段，我國(guó)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(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)大容量存儲(chǔ)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(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.5 自動(dòng)生產(chǎn)線

化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還體現(xiàn)在自動(dòng)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(guò)自動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械和光電控制系統(tǒng)的應(yīng)用，來(lái)構(gòu)建自動(dòng)化生產(chǎn)線，利用此生產(chǎn)線來(lái)對(duì)生產(chǎn)的全過(guò)程加以控制，保障人機(jī)界面裝置控制的靈活性與便捷性。在自動(dòng)生產(chǎn)線投入使用以后，化工生產(chǎn)的各個(gè)加工對(duì)象都能夠嚴(yán)格根據(jù)系統(tǒng)中的生產(chǎn)程序，來(lái)進(jìn)行連續(xù)、自動(dòng)的生產(chǎn)作業(yè)。自動(dòng)生產(chǎn)線下，人力資源的投入數(shù)量有所降低，在每個(gè)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(lái)完成，人力在其中只負(fù)責(zé)監(jiān)督與管理的作用。在我國(guó)化工行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，一些大型化工企業(yè)加大了在自動(dòng)生產(chǎn)線方面的建設(shè)投入，通過(guò)先進(jìn)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(guò)程中各項(xiàng)流程的有效執(zhí)行，即使是高強(qiáng)度、高精度的生產(chǎn)任務(wù)與需求，也能夠利用自動(dòng)生產(chǎn)線來(lái)完成。

2.6 智能機(jī)器人

工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展到最成熟的階段時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)智能機(jī)器人，智能機(jī)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(jī)器人中集成了各種新型的技術(shù)，其中，人工智能、計(jì)算機(jī)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(jī)器人的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，使得智能機(jī)器人可以在生產(chǎn)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)信息獲取、識(shí)別、分析和處理，解決生產(chǎn)的諸多復(fù)雜性問(wèn)題[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，化工企業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展過(guò)程中，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是主要的技術(shù)趨勢(shì)，也將是企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)。雖然很多化工企業(yè)工業(yè)自動(dòng)化的目標(biāo)尚未完全實(shí)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(lái)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(xiàn)

[1]王超，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在化工企業(yè)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)科 技投資，2020，000 （003）：131-132.

[2]袁文征，試論化工企業(yè)中工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2017，9 （010）：139.

[3]許洪杰.論工業(yè)自動(dòng)化在工程機(jī)械上的應(yīng)用與發(fā)展[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)，2017，000 （002）：250.

作者簡(jiǎn)介

宋永利（1975-），男，河北省張家口市人。大學(xué)?？茖W(xué)歷，中級(jí)工程師。研究方向?yàn)殡姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化。