化工企业电气自动化的设计及应用研究

http://www.chinaqking.com 期刊门户-中国期刊网2016/1/14来源:《工程建设标准化》2015年9月供稿文/张伟
[导读]冀中能源 井陉矿业集团,河北 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。

张  伟
  (冀中能源 井陉矿业集团,河北,050100)
  【摘  要】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。本文从化工企业电气自动化的设计和应用方面进行了一些浅显的探讨,并且分析了化工企业电气自动化的发展趋势。
  【关键词】化工企业;电气自动化;设计;应用
  引言:
  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、化工企业电气自动化的设计
  1.电气自动化的设计原则
  电气自动化应该满足生产设备和生产工艺对电气控制的要求;在满足控制要求的基础上,电气自动化的设计方案应该简单、经济、安全、可靠;对于生产机械与电气自动化的关系,应该从制造成本、工艺要求、结构复杂性、管理维护等方面进行妥善处理,很多生产机械都是通过机电结合控制方式实现控制要求;科学合理的选用生产中所需要的电器元件。
  2.电气自动化的设计理念
  (1)现场总线监控。现场总线、以太网等计算机网络技术已经在变电站综合自动化系统中得到了广泛的应用,而且运行经验非常丰富,智能化电气设备的发展也十分迅速。另外,自动化设备的功能是独立的,组态相当灵活,不会导致系统的瘫痪,是整个系统具有可靠性。(2)集中监控。集中监控有利于系统管理和维护,而且系统设计简单,控制站的防护要求不高。但是集中控制将整个系统的功能全部集中到一个处理器进行处理,因此处理器的任务非常繁重,会影响到处理器的处理速度。(3)远程监控。远程监控能够节约大量电缆、节约安装费用、节约安装材料,而且远程监控的可靠性非常高、组态非常灵活。但是电厂电气部分通讯量很大,而远程监控现场总线的通讯速度比较低,因此远程监控适合于小系统监控,不适合全厂的电气自动化系统。
  二、化工企业电气自动化的现状
  由于化工企业生产的特殊性,目前化工企业电气设备的工作环境相对来说还是比较恶劣的,具体表现在一下几个方面。
  1.高温环境下工作。化工企业的车间作为化工企业的第一生产线,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。
  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稀疏----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,对于电气化工设备来讲,是一种不利的工作环境。
  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。
  4.在腐蚀环境下工作。同上文化谈到的类似,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。
  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湿度较高,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。
  三、 电气自动化设备的防护措施
  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,可以采取一下措施,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,使设备运转那个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。
  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,导致电路故障的方式,影响电气自动化系统的正常运转。
  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。
  四、化工企业电气自动化的发展趋势
  小到开关设计,大到宇航飞机,都有着电气自动化的身影。电气自动化的应用非常广泛,包括电气工程有关的系统运行、自动控制、经济管理、电子信息处理技术、试验技术、市场研制和开发等技术领域。通过电气自动化的应用,我们可以加快现代工业的发展,节约有效资源,降低成本费用,创造出更好的社会效益和经济效益。大力发展电气自动化技术,能够提升我国的电气化使用水平和质量,大大缩短我国与世界大国的差距,实现自主研发,促进国民经济的发展,实现电气自动化的规模化生产,规范我国电气自动化技术方面的标准。
  现代分布式、开放式、信息化是化工企业电气自动化的发展趋势。分布式的结构能够在网络中建立独立的网络,分散系统的危险,确保系统的正常运行;开放化能够实现各方网络连接,将系统与外界联系起来,提高信息的处理能力,而信息化能够将设备与网络技术结合起来,使网络自动化和管理控制一体化。
  五、结束语
  在科技不断进步的今天,现代工业企业的飞速发展离不开电气自动化的广泛应用,为了使我国工业进一步快速发展,工业企业必须严格遵循国家规定的电气自动化系统的设计和安装标准,不断创新,一如既往的对电气自动化技术进行补充和完善,才能使我国的电气自动化技术更具竞争力。此外,我们也应该学习国外电气自动化方面的先进技术和管理经验,根据我国的实际情况,不断进行技术更新,为国家的工业电气自动化发展添砖加瓦。
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