电气自动化生产在化工企业中的应用探究

发表时间:2020/7/30   来源:《当代电力文化》2020年第7期   作者:郑武1景小宁2
[导读] 电气自动化的全称是工业电气自动化。
      摘要:电气自动化的全称是工业电气自动化。到目前电气自动化已经发展了几十多年了,在这发展过程中,电气自动化技术得到了长足的发展,装备更加先进,应用范围不断扩大,极大的促进了我国工业的发展。生产环境中,因为化学工业本身,有一定的风险,生产产品电气安全工作尤为重要,在化学工业中,目前,电气自动化控制系统取得了极为广泛的应用,随着科技的发展和升级,电气自动化控制系统还将继续改进和完善,能够更好地应用于工业建筑的各个领域,并发挥越来越重要的作用。
        关键词:电气自动化;化工企业;应用探究
        随着我国的经济飞速发展,化工行业在工业中占有越来越重要的地位,同时对电气自动化的要求也更高。伴随科技的日新月异,电气自动化设备的安装与使用已成为衡量现代化水平的重要标志。电气自动化牵涉到诸多领域,如电力工业、电子科技、计算机及自动化等,在国民经济中占据十分关键的地位。从初期的人为操作到后来的连续技术工艺,电气自动化无论在应用范围还是在技术层面上,均有了可喜的变化。
        一、自动化控制的叙述
        为了了解化工生产中使用自动化控制的重要性,必须了解自动化控制技术的概念。自动化控制技术通过自身的控制功能,全面监测并控制化工生产过程中的操作流程,实现标准化的控制目标,使化工生产可以按照标准流程进行生产。自动化控制可以将化工生产过程中需要变化的压力、温度、湿度进行统一调控,通过自动化控制取代传统工业生产中使用的人工控制方法。传统人工控制的效果较差,而且存在较多错误,而自动化控制只需操作人员了解自动化设备控制方法,即可实现化工生产的自动化控制,为化工安全生产提供保证。
        二、化工企业电器自动化设计的理念
        1.远程监控,远程监控有助于节约安装成本,减少各类安装原材料的采购投人,降低大量电缆的消耗,远程监控的组态十分灵巧,可靠性较高,但电厂电气部分的通讯量较大,远程监控现场总线的通讯速率相对较低,所以,远程监控通常适用于小系统的监控,不适合整个电气自动化系统
        2.集中监控,集中监控有助于系统的控制及养护,系统设计相对简易,对控制站的防护标准较低,然而,集中监控把系统所有的功能全都集中于一台处理设备上加以处理,所以,加剧了处理设备的任务量,也极大地降低了处理设备的处理效率。
        3.现场总线监控,以太网、现场总线等电子计算机信息技术已在变电站自动化控制系统中获得了规模化运用,其运行经验较多,智能化电气设备也有了长足的进展,自动化设备的具有相对独立性,组态较灵巧,不至于发生系统崩溃的现象,为整个系统的正常运行创造了先决条件。
        三、化工企业电器自动化设计的设计原则
        电气自动化的设计需合乎技术工艺及生产装备对电气控制的标准,在达到控制标准的前提下,电气自动化的设计方案需坚持简易、安全、可靠、经济的基本原则,针对电气自动化同生产设备的关系,需通过工艺标准、结构复杂度、保养控制、生产成本等若干方面加以妥善处理,不少生产设备均要以机电结合管理的途径到控制标准的目的,进而有的放矢地选择生产过程中所要求的电器配件。
        四、电气自动化生产在化工企业中的运用
        1.现场总线的应用。(1)现场总线的特征。

现场总线是将自动化系统与智能化现场设备相连的网络控制技术,其通过连接自动化现场仪表及最底层器械设备,并通过计算机网络技术,实现控制系统与现场通信网络之间的有效结合。现场总线的主要特征是互相操作性同系统开放性的并行不悖,同时,系统框架的分散及现场装备的智能化也是现场总线的一个技术特征。(2)现场总线的优势。现场总线在化工企业中的使用较为普遍,运用现场总线,可进一步削减初期投入及安装经费。采用FCS技术,使硬件层面的投入成本低于运用DCS系统的成本。一般而言,现场总线技术的室内装备较少,对现场的设置框架较简易,当具备一对双绞线时,其上能悬挂若干器械设备及仪表,在一定意义上可减少桥架、槽盒及电缆的使用量,削减基础投入的成本。与此同时,也降低了工作人员设计安装的任务量,缓解了人力资源的投入,使初期投入的金额度下降。另外,FCS还可减少后期的投入成本,假若情况有变,生产现场要加设若干控制装备,在这期间,便需不断地增加新的电缆,在旧电缆上相连便能实现扩大规模的目标,进而显著地降低了后期投入及施工的成本经费。FCS技术还可帮助各位操作员工第一时间掌握生产动态,精确地捕捉生产规律,并对整体设备运行及生产加以严格把握,对于保障控制系统的可靠性和安全性发挥了不可替代的作用。
        2.先进制动控制的应用。(1)先进控制的内容。先进控制主要指比规范化的PD控制效果更佳的控制,其与规范化单回路的先进控制有所差异。如今,该技术尚未得到普遍地运用,主要因其内涵相对丰富,未能精确定义。化学工业企业往往会运用过程辨别技术来明确变量关系。为更加形象生动地展示现实中的一个过程,需借助动态数学模型,根据输入及输出关系约束完成过程管理,并依靠电子计算机得以实现。过程中,每个数据变量的处理均需坚持可靠及安全的原则。先进控制的内容便是恰当地计算出无法测得的数据变量。在化工企业的生产管理中,若干蒸馏塔及饱和蒸汽机的质量标准便需经由间接地测量来取得。先进控制包含传统意义上的前馈及串级管理,成为电气自动化应用的新方向。具体而言,包含专家系统、神经网络及模糊化管理等。其中,专家系统旨在监控及检测生产过程中的故障状态,并依靠电子计算机完成各类任务,实现与多人批量化操作等效的控制目的;神经网络的主要用途在于联想预测及记忆;模糊化管理同其它技术相融合,调节生产过程中的非线性对象,并对疑难控制展开对比。(2)先进控制的优势特征。相较于规范化的PD控制,先进制动控制的作用和效果更胜一筹。一些化工企业在自动化过程中运用规范化控制无法获得可观的效果或根本不能实现控制目标,采用先进控制便会收获满意的效果。在操作流程较繁琐的化工企业生产中,不易于创建自动化数学模型,而预估控制技术对数学模型的精密度要求不高,在很大层面上为生产提供了便利条件。相较于传统角度的PD技术,先进控制具备模型化控制的优势,可随时开展模型的预测及判断,其发展逐步倾向智能化。同时,先进控制还可解决不少复杂问题,例如,多变量控制。先进控制应用的载体是电子计算机,计算机快捷而又精确的计算功能给先进控制搭建了良好的技术应用平台。
        五、电气自动化在化工企业的应用前景
        电气自动化在化工企业生产中的应用已逐步普及和推广,有助于降低资源消耗,削减成本投入,全方位提高电气自动化应用能力和质量,为我国开展自主技术研发,严格规范电气自动化领域的技术标准奠定了雄厚基础。今天,信息化、开放化、分布化依然是电气自动化在化工企业的应用趋势。信息化可把设备同信息技术相融合,实现管控及网络自动化的同步进行;开放化能有效地连接各方网络,将系统同外界相连,提升信息处理水平;分布化的基本框架,方便在网络中创建独立网络,将系统的潜在风险予以分散,为系统可靠、安全、平稳运行提供保护屏障。
        总之,电气自动化生产技术在石油化工中的应用是一种必然的发展趋势,它能够有效提高油田的工作效率,进而提高整体生产效率,很好地保障生产活动有序、健康、快速发展。
        参考文献:
        [1]刘艳海.浅谈电气自动化生产在化工企业中的应用探究.2019.
        [2]孙红艳.探讨电气自动化生产在化工企业中的应用探究.2019.
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