电气工程师职称论文发表浅谈化工企业设计要点

　　摘要：化工企业的日常生产、运营和管理工作需要大量的电气设备，电气自动化系统对化工企业的生存和发展发挥着至关重要的作用。依靠电气自动化和科学技术发展现代生产力，可以大大降低人工的劳动强度，也可以提高设备的效率和信息的传输能力。本文首先分析了化工企业中电气设备的工作环境，并对其中的危险因素进行了阐述，然后分析了我国化工企业电气自动化设计中存在的问题，最后重点探讨了化工企业电气自动化设计的要点及应用的技术，并对其设备管理做了简要说明。

　　关键词：化工企业,电气自动化,危险,现场总线,程序接口

　　前言

　　电气自动化的全称为工业企业电气自动化。电气自动化是从上个世纪50 年代开始兴起并且逐步发展壮大的，到如今，化工工业自动化技术和装备技术不断发展，其发展速度和应用领域急速扩大，几十年来，从初期简单的手工操作到连续工艺迅速发展，为工业发展做出了巨大的贡献。目前生产中的快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等得到广泛应用，可以说生活中到处都有自动化的身影。随着工业规模的进一步推广，特别是在化工行业中，对自动化提出了更高的要求。本文就化工企业电气自动化设计要点进行阐述。

　　一、化工企业中电气设备的工作环境

　　化工行业涉及国计民生问题，因而化工生产在工业生产中占据很重要的地位，又因其自身生产的特殊性以及生产材料潜在的危险性，使得保证电气安全成为了化工企业中的一个重要任务。电气设备在化工企业中存在以下危险因素：

　　(一)高温

　　化工企业中电气通常会有很多热辐射，车间的温度都比较高，经常会达到35度或者更高，在配备了焙箱、锅炉、干燥炉和焙烧炉的车间中更加明显。

　　(二)潮湿

　　阴湿环境是指空气湿度介于60%～75 % 的工作环境，湿度高于阴湿环境就被称为潮湿环境。当潮湿环境达到最大系数, 即湿度达到10%的时候，车间的地面、墙壁、顶棚和设备基本上就可以看做完全浸泡在潮气当中了，化工电气的主要工作环境属于空气湿度大于60% 的环境，即阴湿或者潮湿的环境。

　　(三)多尘

　　在实际生产中，产生的粉尘过多就会堆积在线路上面或是积淀在电气设备上，粉尘又可以根据能否导电而细分为导电粉尘和非导电粉尘。

　　(四)腐蚀环境

　　化工生产的多数原料都有腐蚀性，其有可能会腐蚀电气设备的架构，甚至损坏设备的绝缘特性。依据环境的腐蚀性程度又可以将环境分为弱、中、强三个腐蚀环境级别。

　　(五)爆炸性环境

　　化工生产当中经常会用到好多原料，这些原料多数是具有可燃性的，比如甲苯、煤和氢气等。在大气条件下，这些可燃物和空气混合，其混合物经点燃而发生爆炸，爆炸产生的燃烧会传送至未点燃的混合物处引发进一步燃烧和爆炸, 这种环境被称为爆炸性环境。爆炸性环境中的电气要更加注意选型和管理，否则会有造成火灾甚至爆炸的危险。

　　二、化工企业电气自动化设计中存在的问题

　　(一)设计方案及设备选型受制于资金投入

　　由于化工企业的电气系统对其设备装置的正常运行发挥着非常重要的作用。因此，在进行化工企业电气系统的设计施工时都应对其安全性能、可靠性能和稳定性能等进行明确要求。但是在实际操作过程中，一旦化工企业的某个项目受到投资成本、预算资金的束缚和影响，企业项目决策层和领导层往往会从压缩电气自动化系统的设计施工预算人手，这也就使得化工企业电气自动化系统在进行设计施工过程中对设计方案以及装置设备的选择时受到限制，无法保障化工企业电气系统的安全性能、可靠性能和稳定性能得到规范的标准要求，也就导致化工企业因供电系统安全性能、可靠性能和稳定性能较差而造成整个企业供电系统崩溃、瘫痪现象的出现，甚至导致化工企业化工没备装置重大安全事故的发生。

　　(二)设计施工人员缺乏责任感

　　部分化工企业电气系统设计施工单位及其相关人员缺乏高度的责任感，没有全程参与电气系统的设计施工活动，对设计施工的规范标准理解有偏差，不能够充分掌握设计施工的规范和要求，也没有及时进行沟通和交流。致使化工企业电气系统的设计施工结果大相径庭。

　　三、化工企业的电气自动化设计要点

　　(一)监控系统的设计要点

　　在监控中心配置多台监控工作站，将现场数字控制工作站与宽带网连接起来，进行远程集中监控，包括数据监控、图像监控、现场门禁出入管理等，并可根据需求灵活增加监控功能。

　　1、采取统一监控的方式

　　由于服务器不同，导致监控的内容有所区别，管理系统所使用的版本也有区别，这样就可能造成操作上的错误。统一监控的方式可以有效降低从设计到完成的各种时间和费用，而且运行维护比较方便。它是根据数据通信平台的选择以现有各种系统为中心，通过技术手段将其系统遥测量和遥控量接入，这样更有利于进行统一管理，并且不影响其他用户的运行平台，能够满足其他用户的需求。

　　2、采取总线监控的方式

　　总线监控方式可以加强系统设计的目的性，这种监控方式是化工厂底层设备的通信网络，它的建立加强了底层设备信息和生产过程信息中的交流与合作，为它们提供了更加方便的通信平台。对于不同的工作需要，可以建立不同的通信平台，可根据具体的工作内容进行设定。总线监控方式的应用使得整个化工厂实现了纵向集成的透明通信，能够保证上至决策层、中间的管理层以及执行层、下至操作层的自动化数据存取。总线的监控方式可以实现通信的实时性和确定性。采用这种监控方式不仅能能够节约材料、灵活控制，还能够节省控制电缆、节省安装和维修费用，从而降低生产成本。

　　3、采用计算机监控技术

　　传统的保护手段是报警技术和连锁技术，虽然这两种保护手段能起到一定的作用，但是只能做到超限报警和连锁跳机的波动性保护。应用计算机检测技术，主要是系统检测和故障诊断等手段，对设备隐患能够做到提早发现、提早预防。应该加强计算机系统主动性的保护措施，使计算机能够自动限制故障范围，不干扰其他正常设备的运转。这样，就使设备的管理从被动的预防修护转变为主动的预防维护。

　　4、视频监控及门禁系统

　　视频监控具有对生产过程和安全防范的重要位置实时录像、中央监视、事后查询的功能。构筑物内外装设摄像机，中控室设视频监控工作站及服务器。该站可控制各摄像点的云台、镜头，进行画面切割处理、图像切换，显示多个或一个画面，并在值班室设置带服务器的视频监视计算机，通过控制层网络，监视相关的视频画面。

　　构筑物人员出、入口处设门禁控制器，中控室设管理计算机，以TCP/IP方式与门禁控制器的网络适配器通讯，网络适配器通过RS485总线结构连接相应的控制器，控制器再连接读卡器、电控锁、开门按钮等组件，构成了基本的门禁控制单元，具有人员识别、记录功能、布防撤防、编程功能。

　　(二)网络信息系统的设计要点

　　1、建立通用的网络结构

　　建立一个有效的电气自动化系统，通用的网络结构是必不可少的，企业应该保证其网络结构能够实现设备控制系统、管理系统、监督系统的数据通畅。在数据更新或整理添加工作完毕后，要注意对中心管理系统和通讯管理系统进行重新配置，检查数据的完整性和正确性，保证系统的有效运行。

　　2、实现程序接口的统一化

　　使用程序终端的接口统一化，可以有效的完成各个系统之间的信息交换，即可以保证信息的有效传输，也可以保证信息的高效管理。程序接口的统一化，也就是使企业的ERF系统，MIS系统都与信息中心连接起来，使企业和生产环节的信息可以及时有效的沟通，从而提高管理的效率，切实解决不同环节之间的通讯障碍。

　　(三)先进制动控制

　　相对于常规PD控制，与此相对应的先进制动控制的控制效果要更加突出，表现更加好。但是由于其字数的含义太过于丰富，没得到普遍应用，也就没有比较准确的定义了。有些工业自动化过程中使用常规控制不能达到理想的效果或者是不能达到控制的目的，这时候先进制动控制就能取得完美的表现，对其进行有效地控制。在生产过程复杂的化工生产当中，自动化实施的数学模型建立很不容易，而预估控制技术对数学模型的精度要求比较低，很大程度地方便了生产，与传统的PD技术相比，先进制动控制有模型控制特点，能够进行模型预测和推断，其发展越来越智能化，先进制动控制还能处理一些复杂问题。比如多变量的控制，先进制动控制主要依托计算机来完成，计算机的精密和快速计算功能为先进控制提供了很好的平台。

　　四、化工企业电气自动化的管理

　　(一)高温防护

　　化工企业应该注意提高高温场所中的电气设备防护等级, 加强高温环境中的安全防护，努力做到对高温场所中的电气设备每日检查, 以确保设备能良好有效地散热。

　　(二)防止腐蚀

　　环境中经常会混杂着氢气、腐蚀粉尘等化学腐蚀物。化工电气预防腐蚀的方法主要也是采用密封式或者密封结构来进行，电器进出导线的密封装置要可靠一些，其外露的部件也要采用防腐蚀处理。

　　(三)防止爆炸危险

　　在爆炸性的环境中，潜藏着很多危险，所以其环境中的电气设备必须要具有防爆功能。这种电气设备可以根据环境介质等的不同而分为A 类、B 类、C 类，由其自身结构形式又能够分为隔爆型和增安型。当电气设备中产生了火花或者是较危险的高温，引燃了里面的混合气体，隔爆型电气的外壳能承受住里面爆炸而产生的压力，保护设备不受损害;而同时其外壳还能减弱甚至熄灭不断传播的火焰，使其不能继续点燃周围的易爆气体。而增安型设备在一般情况下来说不能产生电火花或者电弧，进一步增加了安全程度。

　　结语

　　综上，电气自动化的广泛应用极大地促进了现代社会的发展，掌握好电气设备在化工企业的应用有很重大的意义，技术的掌握就是竞争力的提高。因此，化工企业要在意识和资金上重视对电气自动化的设计，引进先进控制技术，结合我国的实际情况，在原有基础上发展和创新，在技术先进、经济合理的基础上，为我国的电气自动化发展做出贡献。

　　参考文献

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