工厂电气自动化控制技术研究

2021-10-10李晓刚

当代化工研究 2021年18期

＊李晓刚

（华阳集团煤层气发电分公司山西 045000）

引言

工业革命大幅提高了社会生产力，丰富了广大人民物质生活，带来经济的迅速发展。电气自动化的运用有效的提高了工厂的生产效率，降低了工人的劳动强度，对促进工业发展具有积极意义。电气控制技术是电气自动化的关键手段，其应用范围在一定程度上体现了工厂的自动化水平。

1.电气自动化控制技术

(1)电气自动化控制技术的概述

电气自动化的应用需要通过计算机、电动设备、仪表仪器等进行有效衔接，从而达到自动化的需求。其实质是将不同的电动设备作为动力源，电气控制系统作为传输目标，将系统中的各种功能及模块进行一定的组合，以此达到生产运行与控制的自动化目的，从而实现生产效率的提升，劳动强度的下降和工厂的自动化整体提高。生产运行中为使变压器、电机等设备实现自动控制，必须对设备进行有效布局、逻辑排列等。例如：变频器、电机、泵、电磁阀、监测系统等，采取电气自动化技术进行模块化管理，实现自动控制。如图1所示。

图1 自动化控制示意图

(2)电子自动化控制技术的关键功能

在工业生产中，制约其生产效率和产量的因素往往存在多元化，实现自动化控制，必须将各种仪器设备、开关设备、监测设备等予以统一监控管理。如果某个功能模块出现故障，自动化控制系统能够及时识别出故障，并作出一定的提示，避免因设备故障产生负面影响，从而在有效的时间内显示运行状况，为诊断故障提供可靠依据。另外，电气自动化系统中的监测模块能够对电气设备及子系统进行有效监测，按照指示及相关标识，及时掌握工业生产运行状况，提高生产效率，为企业健康发展奠定基础。

(3)电气自动化控制技术系统的特征

①电气自动化控制技术关键特征

电气自动化控制技术随着科学技术的不断发展，其控制水平愈加提升，控制精度和控制方式也得到快速发展。随着电气自动化技术的升级使其可以深入恶劣环境进行工作，以实现工作目标。例如：高寒、高温、辐射等对人身伤害较大的环境，通过采用自动化控制技术，对设备予以远程操控或通过信号指令控制，实现自动化运行。

②电气自动控制技术工程的设计理念

自动化控制设计阶段，主要是对现场设备布局规划、总线控制、设备控制。设备控制关键在于中央控制系统对机电设备的统一管理，其特性：设备维运更加直观、操作便捷、交互性能优良等。然而在采用自动化控制技术时需对企业的中央控制设备进行优化，使其具有高可靠性，才能使其具有优良的状态。以此降低设备故障率，避免生产中断。

2.电气自动化控制技术运用

(1)集成化监控

①管理信息集成化

管理信息集成化可以加强企业各部门之间的沟通，促进各部门间的了解，使各部门能够实时掌握生产经营状态，让单位管理者能够更加直观的对企业生产予以掌控，从而为企业的生产提高指导意见。如图2所示。

图2 集成化模块

②技术信息集成化

电气自动化需要进行拓展延伸，该过程需要对控制系统、控制模块进行开发优化，对设备进行升级改造，对系统的稳定性进行提高，从而需要技术人员持续引入领先的管理理念和先进的科学技术，以此达到电气自动化程度的领先性，助推企业自动化进程。

(2)分布式控制

电气自动化技术在企业中应用时，多以DCS系统为基础，如图3所示。DCS系统属于模拟数字系统，该系统是一种传统的混合式体系结构，技术较为成熟。系统可操作性较好，易于维护保养。然而少数企业未合理操作，对DCS维护不到位，致使系统存在缺陷，制约企业电气自动化的发展。

图3 DCS控制系统

(3)网络架构

电气自动化系统需要电子技术的支持，系统优化及建设阶段，都需要电子技术的辅助。自动化控制技术要求其便捷、高效。然而实际应用中的自动控制系统，受网络架构的制约，存在一定的缺陷，从而制约自动化技术的发展进程，甚至造成一定的困扰。现阶段，电子设备供应厂商较多，产品质量良莠不齐，难以识别其可靠性，一旦选用质量较差的硬件，将会对整个系统造成不良影响，甚至造成不可挽救的后果。

3.电气自动化控制技术的发展趋势

(1)智能化

现阶段，工业电气自动化的未来发展趋势是智能化方向。诸多行业均可见智能化的缩影，并且效果卓越，智能化旨在为设备增设行为能力、感知能力，以实现设备自动调节功能。随着科学技术的发展，自动化的发展必然朝向智能化，智能化可以更好地进行精确控制，实现精细化管理，保障系统更加平稳运行。

(2)统一化

电气自动化实现精确控制，首先，需掌握产品的设计及工艺技术要求，从而为统一化生产奠定基础；其次，企业依照生产要求进行参数设定。精确控制的精准度于系统中的各元件、设备等可靠性有较高要求，因此，需提高对系统的技术、人力、资金的投入，以确保系统的可靠性。电气自动化控制有利于将生产组织实现一键启动，同时通过计算机网络对系统中的各工序进行有效监测，从而提高企业自动化水平。