摘要:化工企业目前正日益朝向数字化、大规模、标准化的方向发展,成为我国新时代经济发展的支柱。基于此,本文主要分析化工企业电气自动化设计的重要性,并探讨有效的自动化设计方式,以提高我国电气自动化的水平,促进化工企业的优化与转型。
关键词:化工企业;电气自动化;设计应用
引言:完成电气自动化的设计,不仅可以提高生产效率,还可以提高产品的质量,促进设备的自动化生产与运行,降低生产管理当中存在的问题,通过电气自动化操作的方式代替原始的人工操作,从而降低事故发生的概率,提高生产的安全性。
1 电气自动化设计的重要性
电气自动化无论对于化工产品的质量,还是对于化工生产的效率,都有不同程度的提升作用,可以在很大程度上改变原有的生产方式和管理方式,发挥化工企业在新时代的经济价值。在现代化化工电气设计的过程当中,要按照实际的生产设备质量要求保持生产的稳定性,提高生产的安全性,并且进行工艺改进,按照现代化的管理模式和管理要求,进行设备管理的修复、设备的优化制造等等。除此之外,电气自动化设计还可以满足工艺的现代化要求,根据实际的生产范围和生产场景来自动化的选择电器配件,这大大降低了电器不匹配而造成的一些安全隐患,还可以帮助后期的维修人员根据这种电器的需求,来自主地安排维修时间与维修工艺[1]。
2 电气自动化优化设计的具体路径
2.1 加强集中控制
集中控制方法是提高电气自动化应用效率的主要方式之一,在自动化设计的过程当中融入这种集中控制的原则,不仅可以起到高效保护的作用,还可以降低安全风险发生的概率,在其他配件上通过集中设计的方法,可以降低后期维修的难度。例如上海某化工企业应用这种集中控制的方法(图一所示的集中控制设备,通过数字化的管理方法实现了自动化的优化设计),将不同的设备整合到同一个管理平台当中,进行集中管理,维修时间降低了30%到50%,维修人员降低了10%到60%,维修的有效性提高了100%到150%,这样的集中处理方法还可以降低处理器的运行负荷。除此之外,集中处理方法还可以大大提高运行的效率,根据现场总线以太网的实际应用效果,方便技术人员进行实时的监控,根据实际的现场工作要求和现场环境要求,选择科学的通信方式。例如北京某化工企业就选择以太网作为有效连接方式,进一步提升了生产效率,且维修人员可以根据以太网上传的相关数据来进行维修方式的选择,这样的电气自动化维修。不仅可以降低出错率,还可以提高远程控制的精准程度。
图1 上海某化工企业选择的集中控制自动化设备
2.2 选择高质量的自动化仪器
第一,运用物位仪表能在石油化工生产过程中增强各种监测数据测量的准确性和有效性,同时物位仪表也能够很好地适应石油化工生产中所使用的各种物料。化工电气正在朝向大规模的方向发展,尤其是装机容量的提升,不仅提高了生产效率,提高了产品质量,也造成后期维修的成本比较高,因而在自动化设计的过程当中只有适应这种大规模的发展倾向,不断提高运行的效率和运行的稳定性,才能够降低后期的维修成本和经济运行的成本。
第二,流量仪表在石油化工生产中的应用,主要实现途径是对质量流量和体积流量实施测量。在未来建设的过程当中要不断扩大自动化的运营范围,从而适合这种电气设备的大容量发展,一方面要在建设的过程当中,通过技术研究的方式融合数据管理方法,尤其是大数据的自动挖掘技术,探讨不同电气设备存在的发热问题、故障问题、振动问题,进行实时监测、及时预报故障信息,做好预警装置。
第三,自动化的温度控制仪表能够准确的监控生产环境中温度的变化并实施有效的控制促使,促进生产过程的顺利实施。在分析的过程当中还要不断提高电气自动化的通信水平,也就是说应用物联网技术对于不同的电器运行状况进行全时段的分析,加载远程监控系统,满足不同规模的化工企业化工设备的通信要求。
2.3 拓展控制网络
有效地识别网络不仅可以对化工电气设备运行的变量进行比较精准地识别,还可以搭载有效的数字模型,从而提高数字输入的精准程度。第一,在生产加工的过程当中要对输入量进行严格的控制,避免输入量和输出量之间差距过大,造成后期维修数据无法确认。一般来说输入量与输出量之间的比值要控制在70%左右,这样可以提高后续生产加工的数据控制精准程度。第二,在数据分析的过程当中还要打造完整的通信网络,保障数据信息的获取稳定性和输出的可靠性,避免由于数据的过量冗余而造成信息输出波形不受控制。在信息传输的过程当中,要对滤波问题进行有效的处理,通过屏蔽技术提高设备运行的稳定程度,尤其是应用这种软件测算技术、传感测算技术来对不同化工设备的反应热量、蒸汽压力等相关的数值进行实时的探知,并记录到数据管理模型当中,从而提高数据的稳定性。第三,在管理的过程当中还要通过智能控制系统对目前的控制网络进行升级,加载专家系统,进行模糊运算,通过大数据分析与处理判断出故障的位置和故障发生的节点,从而通过自动化的学习技术增强机械的自动维修处理学习能力,并应用现代化的神经网络来提供相应的解决路径。
2.4 提高自动化控制的技术水平
现场总线技术也是提高化工电气自动化设计水平的一种有效方式,一方面在设计的过程当中,要从预算的角度来对现场总线的应用范围和应用成本进行优化分析,避免结构过于单一而影响实际的应用效果。另一方面在总线设计的过程当中,要尽可能的简化应用的程序环节安装人员所面临的巨大工作压力,尽可能降低电缆在整个设计当中所占有的比重。及时解决现场有效性不足的问题,也要对工作人员和安装人员做到全方面的技术交底和安全培训,保障其可以在短时间内迅速掌握现场总线的安装原则和使用技术,从而降低后期的电缆维修费用和电缆安装费用。技术人员要应用数字化多变量的控制方法,提高整体的传输效率,在开放性的原则之上建设有效的现场总线网络,形成一种整合竞争优势。根据未来对化工企业的电气设备控制方向进行相应的调整,结合PLC技术推动深层次的技术研发,不断提高产品的质量,扩大自动化的应用范围,在开放化的网络格局当中,满足分布式的网络要求,不断提高数据分析与数据处理的稳定程度[2]。例如大连某化工企业使用的自动化设备,采用eps应急电源柜,在能源的供给上在市场上冠有“集中式蓄电池组”的赞誉。全程无大频振动及无防害气体产生。具备较强的可短时间过载能力,一对一的供电形式在保障了用户供电设备安全性的同时极大地缩减了投入成本。除此之外,化工设备运行管理车间当中,还搭载了1-2台SPR-CN-S1智能除湿器,该除湿器是专门针对电气柜内久聚潮湿空气的除湿设备,体积小、安装便携,模块化结构设计。全自动除湿模式,减少繁琐程序。通过在局部制造凝露条件降低柜内的相对湿度,直接排出凝结的水份。
结论:综上所述,我国电器技术的发展为化工企业电气设备的自动化设计提供了相应的支撑,只有不断完善网络,创新发展形式,应用数字技术进行革新,才能够提高电气自动化技术的适应性。从本文的分析可知,研究化工企业电气自动化的设计,有利于我们从应用层面和需求层面进行整合性的分析,探讨自动化的优化设计方式,以提高自动化控制水平。
参考文献:
[1]蒯申红.变频调速技术及其在工业电气自动化控制中的运用[J].科技风,2020(09):36.
[2]孙岩.电新时期电气自动化及电气自动化发展趋势分析[J].中国设备工程,2020(06):209-211
作者简介:刘如秀(1976.06--);性别:男,籍贯:山东省东营市利津县(现住址山东省淄博市张店区),学历:本科,毕业于青岛化工学院(现改名为青岛科技大学);现有职称:工程师、注册安全工程师;研究方向:化工安全.