论文部分内容阅读
[摘 要]无论化工企业的大小，拥有一个完善的电气自动化工作系统是开展一切生产运行和管理工作的前提保证，化工企业中通过引进先进的科学技术能够大幅度的降低一线车间工作人员的劳动强度，与此同时，又可以提高生产的效率，在促进安全生产的同时，获得更大的经济效益。电气自动化在化工企业中的应用对国家化工业的进程具有不可或缺的作用。
[关键词]化工企业；电气自动化；设计；运用
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0036-01
1 化工企业电气自动化的现状
1.1 高温环境下工作
化工企业的车间做为化工企业的第一生产现场，其作业温度经常大于三十五摄氏度，尤其在一些用于干燥和烘焙的车间里的温度更高，如此高的作业温度，就会产生很多的对电气设备工作不利的热辐射。
1.2 潮湿环境下工作
化工企业电气设备工作时大多是在潮湿环境下工作的，即工作场所的空气湿度已经超过了最大的临界系数----空气湿度高于10%，此时车间的地面和墙体已经浸润在潮气中，对于化工电气设备来讲，是一种不利的工作环境。
1.3 多尘环境下工作
我们知道，车间在实际生产过程中，粉尘的产生是无可避免的现象。如果粉尘未得到及时清理或有效排除就对堆积在电气设备的外部排线上，如果车间工作产生的是导电粉尘，有可能会影响电气设备外部排线的导电状况，存在线路故障的隐患。
1.4 在腐蚀环境下工作
同上文中谈到的类似，由于化工生产的特殊性，大多会采用具有腐蚀性的原材料，其腐蚀性有可能会对未经有效保护的电气设备或是电气设备裸露在外的部分产生腐蚀，影响电气设备的使用寿命。
1.5 在易燃易爆环境下工作
化工企业的生产原材料，除了具有腐蚀性外，大多还具有易燃易爆的特质，加之车间工作环境的空气温度较高，若产生电火花，易燃易爆一旦泄漏达到爆炸极限，就会发生严重的爆炸安全生产事故，会造成不可挽回的损失。
2 化工企业电气自动化的应用
2.1 先进控制的应用
在化工生产的进程中，借助于先进的辨别技术，能够对变量之间的关系进行准确的确定；通过对数学模型的建立，可以模拟出实际的化工生产的的过程，在此过程中可以对输出变量和输入变量进行约束；在对数据进行处理和收集的过程中，经常无法避免现场噪音的干扰，因此必须在采集以及处理数据的过程中，对其变量数据首先进行滤波处理，使这些数据可以保证足够的可靠性和有效性；针对那些不可以进行测量的数值变量，必须进行实时计算；对于一些反应热、饱和蒸汽压以及某些蒸馏塔类似的质量指标数值可以通过软测量技术获得。先进控制的应用即包含了传统的前馈控制、比值以及串级等过程，也包含了一些较为先进的模糊控制、智能控制系统、神经网络以及专家系统等内容。自动化生产中发生的故障可以通过智能控制系统自行的诊断出来，神经网络可以对复杂多变的联想预测、模式以及记忆进行科学的处理和控制。该方法所具有的特点：在化工生产的过程中，由于其生产过程十分的复杂，对于数学模型的建立困难很大。如果通过自动化过程来进行实施控制时，常规控制不满足要求时，就可以考虑先进控制。其余传统的控制技术比较而言，先进控制可以实现对模型的预测和推断，而且便于向智能化方向发展。除此之外，先进控制可以要实现大时滞以及多变量耦合，能够处理和控制复杂的多变量。
2.2 现场总线控制系统的应用
化工企业电气自动化中应用现场总线控制系统能够产生节约安装费用、机械设备、生产成本以及投资费用的效果。由于在现场控制技术的室内总线结构简单、设备少，有时候一对双绞线就得连接好几台仪表和设备，因此其在硬件的投资额上会比DCS的系统少，因此所使用的槽盒和电缆的数量不多，所以前期的基础性投资和安装费用都会很低，其控制系统的设计以及系统的安装都不复杂，使得操作人员省去了大量的工程量，使工作的流程变得简练，劳动者的强度降低。除此之外，现场总线控制技术，也可以降低自动化生产所必须的后期投资。一旦现场需要进行一些改变的时候，例如随着生产的进行需要增加一定数量的控制设备的时候，可以不需要再重新添置电缆，完全可以利用旧电缆直接进行连接就足以了，这样以来就节省了后期对电缆线以及敷设的所需费用。并且该项技术的应用能够帮助操作人员迅速而精确的查询和了解化工企业中自动化的生产运行情况，能够对生产现场进行实时控制和掌控，利于及时发现问题，保障问题的及时解决。确保控制系统的有效性以及安全性。
现场总线所具有特点：现场总线在计算机网络技术的帮助下，能够把智能现场设备和自动化系统进行连接。现场总线并不是简单的进行了现场和仪表仪气设备的连接，而是进行了有机整合。化工工业的控制技术受到了现场总线非常大的影响。这里所说的现场总线是建立在计算机网络自动化的技术基础之上的，通过使系统的现场变送气、可编程序控制气、单回路调节气、数据记录仪以及现场执行气等机械设备进行了双向串行、数字信息化和多变量。该控制技术与DCS和PLC相比，可以实现现场设备控制、互可操作性、开放性以及多点通信。现场总线控制系统在现行的化工行业所发展的自动化系统的趋势。鉴于网络冗余性问题的存在，FCS没有DCS的功能完善，并且也没有DCS的可靠性高，所以市场中DCS应用的更为广泛。
3 電气自动化设备的防护措施
3.1 高温防护
化工企业要想使电气自动化系统可以良好的运行，必须为电气设备提供一个良好的工作环境，其待解决的问题就是使电气设备工作的场所温度降低到适合于设备运转的正常范围。为了达到这种标准，可以采取以下措施，例如，在电气设备集中控制室设置中央空调，加强电气设备工作的场所通风，使设备运转的场所温度在可控范围内波动，确保设备散热正常；提高电气设备的防护等级，尽量避免电气设备在超高温度下运行，影响电气自动化系统的工作效率。
3.2 防腐防护
避免电气设备防腐的有效方式是对电气设备进行外部保护措施或对暴露在外的排线进行密封处理，防止空气中有腐蚀作用的粉尘或气流腐蚀排线，导致电路故障，影响电气自动化系统的正常运转。
3.3 防火防爆
化工企业应该在车间安装高功率的排风设备，确保在进行每一次生产前，先进行车间空气的排通。在电气设备进行工作时，安排工作人员定时检查空气中残留的易燃易爆介质浓度是否在安全范围内；生产车间严格禁止明火；并且安装可燃气体泄漏检测自动报警装置，一旦车间空气中残留的易燃易爆介质达到爆炸下限25%临界值时，就会自动报警，工作人员第一时间内采取措施，排出危险因素，恢复安全生产标准后再进行生产，以免发生严重的生产事故，造成人民生命和财产的损失。
结论
在科技飞速进步的今天，化工企业的发展是不能离开电气自动化的技术支持的，为了我国化工企业能够发展的更快，企业一定要严格的遵守国家对电气自动化有关设计以及安装的要求，在规范下进行不断创新和完善，只有这样才会使我国的电气自动化技术在国际竞争中充满竞争力。另外，企业应该积极的探讨和研究国外在电气自动化方面所掌握的领先技术，结合我国的国情，对其进行应用，为我国的电气自动化添砖加瓦。
参考文献
[1] 李泽谦.化工企业电气自动化的设计及应用研究[J].科技资讯，2013（01）.
[2] 戴戈.工业电气自动化生产在化工企业中的应用[J].科技风，2011（21）.
[3] 何乾，姜长亮.浅谈化工企业的电气自动化设计要点[J].城市建设理论研究（电子版），2013（05）.
[关键词]化工企业；电气自动化；设计；运用
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）23-0036-01
1 化工企业电气自动化的现状
1.1 高温环境下工作
化工企业的车间做为化工企业的第一生产现场，其作业温度经常大于三十五摄氏度，尤其在一些用于干燥和烘焙的车间里的温度更高，如此高的作业温度，就会产生很多的对电气设备工作不利的热辐射。
1.2 潮湿环境下工作
化工企业电气设备工作时大多是在潮湿环境下工作的，即工作场所的空气湿度已经超过了最大的临界系数----空气湿度高于10%，此时车间的地面和墙体已经浸润在潮气中，对于化工电气设备来讲，是一种不利的工作环境。
1.3 多尘环境下工作
我们知道，车间在实际生产过程中，粉尘的产生是无可避免的现象。如果粉尘未得到及时清理或有效排除就对堆积在电气设备的外部排线上，如果车间工作产生的是导电粉尘，有可能会影响电气设备外部排线的导电状况，存在线路故障的隐患。
1.4 在腐蚀环境下工作
同上文中谈到的类似，由于化工生产的特殊性，大多会采用具有腐蚀性的原材料，其腐蚀性有可能会对未经有效保护的电气设备或是电气设备裸露在外的部分产生腐蚀，影响电气设备的使用寿命。
1.5 在易燃易爆环境下工作
化工企业的生产原材料，除了具有腐蚀性外，大多还具有易燃易爆的特质，加之车间工作环境的空气温度较高，若产生电火花，易燃易爆一旦泄漏达到爆炸极限，就会发生严重的爆炸安全生产事故，会造成不可挽回的损失。
2 化工企业电气自动化的应用
2.1 先进控制的应用
在化工生产的进程中，借助于先进的辨别技术，能够对变量之间的关系进行准确的确定；通过对数学模型的建立，可以模拟出实际的化工生产的的过程，在此过程中可以对输出变量和输入变量进行约束；在对数据进行处理和收集的过程中，经常无法避免现场噪音的干扰，因此必须在采集以及处理数据的过程中，对其变量数据首先进行滤波处理，使这些数据可以保证足够的可靠性和有效性；针对那些不可以进行测量的数值变量，必须进行实时计算；对于一些反应热、饱和蒸汽压以及某些蒸馏塔类似的质量指标数值可以通过软测量技术获得。先进控制的应用即包含了传统的前馈控制、比值以及串级等过程，也包含了一些较为先进的模糊控制、智能控制系统、神经网络以及专家系统等内容。自动化生产中发生的故障可以通过智能控制系统自行的诊断出来，神经网络可以对复杂多变的联想预测、模式以及记忆进行科学的处理和控制。该方法所具有的特点：在化工生产的过程中，由于其生产过程十分的复杂，对于数学模型的建立困难很大。如果通过自动化过程来进行实施控制时，常规控制不满足要求时，就可以考虑先进控制。其余传统的控制技术比较而言，先进控制可以实现对模型的预测和推断，而且便于向智能化方向发展。除此之外，先进控制可以要实现大时滞以及多变量耦合，能够处理和控制复杂的多变量。
2.2 现场总线控制系统的应用
化工企业电气自动化中应用现场总线控制系统能够产生节约安装费用、机械设备、生产成本以及投资费用的效果。由于在现场控制技术的室内总线结构简单、设备少，有时候一对双绞线就得连接好几台仪表和设备，因此其在硬件的投资额上会比DCS的系统少，因此所使用的槽盒和电缆的数量不多，所以前期的基础性投资和安装费用都会很低，其控制系统的设计以及系统的安装都不复杂，使得操作人员省去了大量的工程量，使工作的流程变得简练，劳动者的强度降低。除此之外，现场总线控制技术，也可以降低自动化生产所必须的后期投资。一旦现场需要进行一些改变的时候，例如随着生产的进行需要增加一定数量的控制设备的时候，可以不需要再重新添置电缆，完全可以利用旧电缆直接进行连接就足以了，这样以来就节省了后期对电缆线以及敷设的所需费用。并且该项技术的应用能够帮助操作人员迅速而精确的查询和了解化工企业中自动化的生产运行情况，能够对生产现场进行实时控制和掌控，利于及时发现问题，保障问题的及时解决。确保控制系统的有效性以及安全性。
现场总线所具有特点：现场总线在计算机网络技术的帮助下，能够把智能现场设备和自动化系统进行连接。现场总线并不是简单的进行了现场和仪表仪气设备的连接，而是进行了有机整合。化工工业的控制技术受到了现场总线非常大的影响。这里所说的现场总线是建立在计算机网络自动化的技术基础之上的，通过使系统的现场变送气、可编程序控制气、单回路调节气、数据记录仪以及现场执行气等机械设备进行了双向串行、数字信息化和多变量。该控制技术与DCS和PLC相比，可以实现现场设备控制、互可操作性、开放性以及多点通信。现场总线控制系统在现行的化工行业所发展的自动化系统的趋势。鉴于网络冗余性问题的存在，FCS没有DCS的功能完善，并且也没有DCS的可靠性高，所以市场中DCS应用的更为广泛。
3 電气自动化设备的防护措施
3.1 高温防护
化工企业要想使电气自动化系统可以良好的运行，必须为电气设备提供一个良好的工作环境，其待解决的问题就是使电气设备工作的场所温度降低到适合于设备运转的正常范围。为了达到这种标准，可以采取以下措施，例如，在电气设备集中控制室设置中央空调，加强电气设备工作的场所通风，使设备运转的场所温度在可控范围内波动，确保设备散热正常；提高电气设备的防护等级，尽量避免电气设备在超高温度下运行，影响电气自动化系统的工作效率。
3.2 防腐防护
避免电气设备防腐的有效方式是对电气设备进行外部保护措施或对暴露在外的排线进行密封处理，防止空气中有腐蚀作用的粉尘或气流腐蚀排线，导致电路故障，影响电气自动化系统的正常运转。
3.3 防火防爆
化工企业应该在车间安装高功率的排风设备，确保在进行每一次生产前，先进行车间空气的排通。在电气设备进行工作时，安排工作人员定时检查空气中残留的易燃易爆介质浓度是否在安全范围内；生产车间严格禁止明火；并且安装可燃气体泄漏检测自动报警装置，一旦车间空气中残留的易燃易爆介质达到爆炸下限25%临界值时，就会自动报警，工作人员第一时间内采取措施，排出危险因素，恢复安全生产标准后再进行生产，以免发生严重的生产事故，造成人民生命和财产的损失。
结论
在科技飞速进步的今天，化工企业的发展是不能离开电气自动化的技术支持的，为了我国化工企业能够发展的更快，企业一定要严格的遵守国家对电气自动化有关设计以及安装的要求，在规范下进行不断创新和完善，只有这样才会使我国的电气自动化技术在国际竞争中充满竞争力。另外，企业应该积极的探讨和研究国外在电气自动化方面所掌握的领先技术，结合我国的国情，对其进行应用，为我国的电气自动化添砖加瓦。
参考文献
[1] 李泽谦.化工企业电气自动化的设计及应用研究[J].科技资讯，2013（01）.
[2] 戴戈.工业电气自动化生产在化工企业中的应用[J].科技风，2011（21）.
[3] 何乾，姜长亮.浅谈化工企业的电气自动化设计要点[J].城市建设理论研究（电子版），2013（05）.