化工企業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用

張?jiān)疲踝虾辏瑒⒄\(chéng)誠(chéng)(陜西北元集團(tuán)錦源化工有限公司，陜西 神木 719319)

0 引言

對(duì)于現(xiàn)代化化工企業(yè)來說，成熟完善的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)必不可少的重要工具。隨著生產(chǎn)節(jié)奏的加快，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求。在此背景下，電氣自動(dòng)化被廣泛的應(yīng)用于化工企業(yè)中，其不僅具有高效性、安全性、智能性更重要的是可以實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，提高人力物力的使用效率，為企業(yè)節(jié)約成本的同時(shí)增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，可以說電氣自動(dòng)化在化工企業(yè)中有著非常巨大的優(yōu)勢(shì)和意義[1]。傳統(tǒng)的化工企業(yè)生產(chǎn)方式不僅人力應(yīng)用多、生產(chǎn)效率低下而且容易引發(fā)安全事故，電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了化工企業(yè)的進(jìn)步，掌握電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并將其應(yīng)用于化工生產(chǎn)實(shí)踐中，可以促進(jìn)化工企業(yè)進(jìn)一步自動(dòng)化和智能化。因此本文對(duì)電氣自動(dòng)化在化工企業(yè)中的應(yīng)用研究具有十分重要的意義。

1 化工企業(yè)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

化工企業(yè)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅可以提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，節(jié)約成本還可以提高化工產(chǎn)品質(zhì)量。通過應(yīng)用先進(jìn)的自動(dòng)化儀器可以對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)、產(chǎn)品參數(shù)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)，使生產(chǎn)過程一直處于良好的環(huán)境中，設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，產(chǎn)品質(zhì)量得到質(zhì)的提升，一定程度上實(shí)現(xiàn)了國(guó)家提倡的節(jié)能減排的要求[2]。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，更好地保證企業(yè)的資產(chǎn)安全和員工的人身安全。其通過對(duì)生產(chǎn)過程中各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的監(jiān)測(cè)進(jìn)而進(jìn)行預(yù)判，自動(dòng)調(diào)整參數(shù)指標(biāo)使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)并及時(shí)預(yù)警，促使工作人員對(duì)相關(guān)問題進(jìn)一步完善，一定程度上避免了安全事故的發(fā)生。所以在化工企業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)是非常有必要的，這就要求相關(guān)人員根據(jù)本企業(yè)的實(shí)際需求對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷加以完善、改進(jìn)和創(chuàng)新，確保電氣自動(dòng)化技術(shù)充分應(yīng)用于生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)。另外，電氣自動(dòng)化通過自動(dòng)化控制可以推動(dòng)化工企業(yè)甚至行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。在生產(chǎn)過程中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用可以節(jié)約大量的人力物力，這些節(jié)省下來的人力物力可以對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行更深層次的研究，從而促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展，提高化工企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2 電氣自動(dòng)化設(shè)備在化工企業(yè)中面臨的情況

要想使電氣自動(dòng)化設(shè)備的功能得到更進(jìn)一步發(fā)揮，除了要對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)有更深層次的理解之外，還要弄清楚電氣自動(dòng)化設(shè)備需要面臨的生產(chǎn)環(huán)境，以及這些環(huán)境會(huì)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備帶來什么樣的影響，從而對(duì)設(shè)備進(jìn)一步改進(jìn)?；て髽I(yè)的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境相對(duì)于其他行業(yè)來說，屬于較惡劣的，危險(xiǎn)性比較高[3]。對(duì)電石，鋼鐵等企業(yè)來說，電氣自動(dòng)化設(shè)備需要面臨高溫高壓的生產(chǎn)環(huán)境，對(duì)于電石爐來說，其內(nèi)溫度可以高達(dá)2 200 ℃以上，而在一些用于產(chǎn)品檢測(cè)、干燥和烘焙的場(chǎng)所，室內(nèi)溫度也可達(dá)到35 ℃以上，在對(duì)這些場(chǎng)所應(yīng)用電氣自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，要充分考慮到高溫的作業(yè)環(huán)境可能對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的影響[4]；對(duì)于焦化廠、火電廠等以煤炭資源為主的生產(chǎn)企業(yè)來說，其在進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)過程中，會(huì)有大量的粉塵顆粒出現(xiàn)。在這樣的生產(chǎn)環(huán)境中要應(yīng)用電氣自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，要充分考慮到粉塵顆粒會(huì)對(duì)設(shè)備帶來的損害。比如這些粉塵如果不及時(shí)清理，積少成多就會(huì)附著在設(shè)備的外部甚至內(nèi)部，有可能堵塞通風(fēng)口、降溫裝置等，使得設(shè)備不能及時(shí)快速的降溫從而對(duì)設(shè)備可靠性產(chǎn)生影響。如果這些粉塵顆粒可以導(dǎo)電，甚至?xí)l(fā)安全事故導(dǎo)致人員的傷亡；對(duì)于某些化工企業(yè)來說，用到的工藝可能是危險(xiǎn)化工工藝，用到的原材料具有高度的腐蝕性或者在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生帶有腐蝕性的副產(chǎn)品。在此種生產(chǎn)環(huán)境下應(yīng)用電氣自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，要充分考慮到腐蝕性會(huì)對(duì)設(shè)備的元件造成的腐蝕性影響，考慮開發(fā)使用防腐蝕的元件來應(yīng)對(duì)這種環(huán)境影響；對(duì)于大部分化工企業(yè)來說，危險(xiǎn)性的來源都包括了原材料或中間產(chǎn)品的易燃易爆性，在生產(chǎn)過程中還會(huì)應(yīng)用到有限空間、電氣焊、動(dòng)火等作業(yè)，進(jìn)一步加劇了危險(xiǎn)性[5]。在對(duì)此類環(huán)境中應(yīng)用電氣自動(dòng)化設(shè)備時(shí)要考慮到設(shè)備的防燃防爆性和環(huán)境監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)性；對(duì)于有些化工企業(yè)來說，有些生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要在濕度較大的外界環(huán)境，而在這些場(chǎng)所應(yīng)用電氣自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，要考慮到設(shè)備的防潮性，大部分的設(shè)備都以金屬為主，防潮性都不高，可以考慮使用防潮性高的原材料代替金屬材料來提高設(shè)備的可靠性，防止因環(huán)境濕度過大對(duì)設(shè)備產(chǎn)生不利的影響。

3 電氣自動(dòng)化設(shè)備在化工企業(yè)的應(yīng)用

現(xiàn)代化工企業(yè)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的需求越來越強(qiáng)，在化工企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，要根據(jù)本企業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)和更新來滿足生產(chǎn)需要，這就需要相關(guān)人員對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用有很深的認(rèn)識(shí)。

3.1 通過程序接口一體化實(shí)現(xiàn)信息資源實(shí)時(shí)共享

隨著化工企業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代的生產(chǎn)活動(dòng)更多是鏈?zhǔn)缴a(chǎn)，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系更加緊密，一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題會(huì)影響到整條生產(chǎn)線，為了保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，各個(gè)環(huán)節(jié)之間需要加強(qiáng)信息的交流反饋，而通過電氣自動(dòng)化技術(shù)可以很好的實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。通過對(duì)終端設(shè)備接口進(jìn)行統(tǒng)一處理，將EPF系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)與信息中心連接起來，可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞和共享，在這一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中可以查看到其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息數(shù)據(jù)，有利于在本環(huán)節(jié)做出針對(duì)性的調(diào)整，同時(shí)也方便管理人員對(duì)信息的查看和檢驗(yàn)[6]。

3.2 先進(jìn)控制

先進(jìn)控制簡(jiǎn)稱APC，相較于單回路控制其效果更好。先進(jìn)控制是基于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，通過建立數(shù)學(xué)模型和多變量控制來更好的進(jìn)行預(yù)判工作。很多時(shí)候傳統(tǒng)的單回路控制不能很好地滿足生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)，可以考慮先進(jìn)控制來實(shí)現(xiàn)需求，進(jìn)一步對(duì)復(fù)雜的、變量多的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)、控制并且判斷處理。先進(jìn)控制通過對(duì)數(shù)據(jù)的采集、辨別和軟測(cè)量來進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理工作，先確定多變量之間的關(guān)系，并對(duì)這些變量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和測(cè)量，通過建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)可測(cè)數(shù)據(jù)的計(jì)算來推測(cè)不可測(cè)數(shù)據(jù)，達(dá)到預(yù)判的目的[7]。在化工企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)中要充分利用好電氣自動(dòng)化設(shè)備的智能作用，但要注意環(huán)境對(duì)其的影響，比如在對(duì)數(shù)據(jù)采集階段，要最大程度降低外界環(huán)境比如噪音等對(duì)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性的影響，可以考慮在設(shè)備周圍安裝降噪裝置等。經(jīng)過近年來的發(fā)展，先進(jìn)控制也取得了一定的成績(jī)，在對(duì)先進(jìn)控制在化工企業(yè)的應(yīng)用方面，可以開發(fā)更深層次的應(yīng)用來提高生產(chǎn)效率。加大對(duì)相關(guān)人才專業(yè)的引進(jìn)工作，用專業(yè)性人才的專業(yè)性知識(shí)進(jìn)一步利用先進(jìn)控制的智能性來推動(dòng)企業(yè)行業(yè)的發(fā)展。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)總線

現(xiàn)場(chǎng)總線是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托，對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能設(shè)備和自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行整合的一種技術(shù)，通過雙向串行連接變送器、記錄儀和單回路連接器等來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息化。利用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通信功能可以構(gòu)建底部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時(shí)一致化通信標(biāo)準(zhǔn)讓系統(tǒng)具有開放性，加強(qiáng)設(shè)備間的聯(lián)系性和操作性，規(guī)劃化具有相同功能設(shè)備的結(jié)構(gòu)，使其設(shè)備之間互相性更強(qiáng)，分析控制功能，更利于對(duì)設(shè)備的管理和控制?，F(xiàn)場(chǎng)總線在電氣自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用可以節(jié)約設(shè)備的后期維護(hù)費(fèi)用，為企業(yè)減少成本投入，同時(shí)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管控更加方便和精確，有利于工作人員工作效率的提高。現(xiàn)場(chǎng)總線還可以有效地為化工企業(yè)節(jié)約前期投入資金，F(xiàn)CS技術(shù)對(duì)硬件投資費(fèi)用需求較低，在設(shè)計(jì)、安裝等過程工作量也較少，可以在一根線上連接多個(gè)儀表等設(shè)備，從而為企業(yè)減少前期投入?？傊F(xiàn)場(chǎng)總線可以較好的實(shí)現(xiàn)控制智能化設(shè)備，對(duì)于現(xiàn)代化工企業(yè)來說，尤其是大型化工企業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)總線已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中，通過現(xiàn)場(chǎng)總線和電氣設(shè)備有效融合，使得化工企業(yè)一方面節(jié)約了人力、物力和財(cái)力，另一方面有可以實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)步驟，提升產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語(yǔ)

電氣自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以促進(jìn)化工企業(yè)的發(fā)展。因此化工企業(yè)應(yīng)充分重視電氣自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，可以促進(jìn)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的提高。利用好電氣自動(dòng)化設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)的安全生產(chǎn)、產(chǎn)品品質(zhì)的提高和資源的合理配置。鑒于安全電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要性，相關(guān)人員應(yīng)充分掌握該技術(shù)的精髓，深入對(duì)該技術(shù)進(jìn)行研究，引進(jìn)此技術(shù)相關(guān)專業(yè)的人才，確保電氣自動(dòng)化技術(shù)能得到更合理、更深入的應(yīng)用。