【摘要】电气自动化是工业企业自动化的全称，其凭借在生产中的快速反应、临界工艺稳定、综合能量平衡等优势，在各化工企业得到广泛应用。随着各化工企
业生产规模的不断扩大，对自动化的要求也越来越高。
【关键词】电气自动化；先进控制；现场总线
1.前言
因化工行业本身所处的生产环境以及生产的产品存在着一定的危险性，使得电气安全工作在化工行业中显得尤为重要，本文将从三方面来讲电气自动化在化工行业的应用问题——化工生产的电气环境、电气自动化应用及相关管理措施。
2.化工生产的电气环境和设备情况
2.1 高温环境
车间里的温度由于存在着许多热辐射，所以经常会在35℃以上，在配备燃烧炉、物料熔点高需要全程导热油、蒸汽伴热等的车间尤为明显。
2.2 潮湿环境
当工作环境空气湿度介于60%--75%之间，属于阴湿环境。当空气湿度大于75%，这样的环境属于潮湿环境。而当空气湿度达到100%，这样的环境就属于非常潮湿环境。而化工电气的许多工作环境空气湿度就大于60%，有的甚至达到100%。
2.3 多尘环境
在生产过程中，由于物料切片、粉碎等生产环节，会产生过多粉尘，从而堆积在线路桥架以及电气设备上。其中的大部分粉尘属于导电性粉尘。
2.4 腐蚀环境
由于很多化工原材料都具有腐蚀性，会导致电气设备的架构，甚至设备的绝缘特性会遭到破坏。腐蚀环境根据腐蚀程度分为弱、中、强三个级别。
2.5 爆炸性危险环境
爆炸性危险环境是在一定的大气条件下，可燃物跟空气混合点燃发生爆炸，爆炸燃烧会传至未燃混合物的环境。在化工企业中，很多物料都具有可燃性，比如硝基苯、氢气等。
2.6 导电设备和电气设备
在生产过程中，员工会经常和一些金属设备发生接触，如果发生漏电事故时就会对人身造成伤害。还有些自然因素，比如雷电、静电之类也会对人身造成伤害。
3.电气自动化在化工企业的应用
电气自动化技术的应用，大大推动了我国的工业发展。随着电气自动化技术的不断发展，在工业中所占的比重也越来越大，同时，工业的发展，也对电气自动化提出了更高的要求。在化工行业，由于安全生产的需要，对电气自动化的依赖也越来越大。
3.1 先进制动控制的应用
先进控制（APC）就是不同于常规的单回路控制（PD），并且比PD控制效果更好的控制。只是由于先进控制含义太丰富，还未普及应用，所以定义一直没有明确。
1）先进控制的特点
在某些使用常规PD控制不能达到理想控制要求的情况下，这时候采用先进制动控制就能进行有效控制。先进制动控制能够处理多变量控制，还有模型控制的特点，能够进行模型预测和推断控制。另外计算机技术的发展是先进控制的发展平台。
2）先进控制的内容
先进控制的主要内容包括过程辨别技术和过程变量数据的采集、处理和软测量技术。在实际生产中，需要确定某些变量之间的关系的实际过程，就是过程辨别技术。过程变量的采集是指生产过程变量的数据测量和汇总，采集的数据进行检测识别的过程就是数据的处理，利用可测变量数值，来实时计算不可测变量的数值就是软测量技术。在化工生产中，比如饱和蒸汽压力、精馏塔两端质量就需要依靠软测量技术得到
3.2 现场总线的应用
1）现场总线的概念
现场总线（fieldbus）是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络，也称现场网络。现场总线是生产过程中自动化应用，主要解决现场的智能化仪表仪器、控制器、执行机构的数字通信及控制系统之间的信息传递问题。现场总线的应用，给化工行业的自动控制带来了新的变革。简单来说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输，是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统，其也是未来化工行业自动化系统的发展方向。现在市场上，FCS的应用由于其网络冗余而导致的可靠性不强问题，没有DCS应用来的广泛。又由于DCS技术成熟，在很多时候，企业的自动化系统是由FCS和DCS并存来共同实现控制的。
2）现场总线的特点
现场总线是把现场智能设备和自动化系统进行有机整合的计算机网络控制技术。现场控制设备具有通信功能，便于构成工厂底层控制网络；通信标准的公开、一致，使系统具备开放性，设备间具有互可操作性；功能块与结构的规范化使相同功能的设备间具有互换性；控制功能下放到现场，使控制系统结构具备高度的分散性是现场总线的技术特点。
3）现场总线控制的优势
现场总线的应用，能够有效的节约化工企业的前期投资费用。与DCS系统相比，FCS技术在硬件的投资费用上面因其设置结构简单，在一根信号线上可以接多个设备和仪表等优点要低于DCS系统。同时，在设计、安装工作量上也相应的减少很多。从上看来，FCS技术能够有效节约企业的前期投资。
FCS技术的应用，还能够有效减少后期维护费用，如果出现整改、新增电气仪表设备，这时候就不需要重新放置电缆，可以就近接在原有电缆上面，不仅减少工作量而且节省材料，从而减少投资费用。同时，FCS技术的应用，还有助于生产管理人员更加全面的知悉生产中的各项数据指标和设备的运行状况，高质量的保证生产。
4.化工生产中的电气管理
由于化工行业电气所处的环境特殊性，在实际生产中，电气设备的安全管理工作就变得非常重要。
4.1 高温防护
电气设备在高温环境中容易被损坏，出现安全问题。因此要加强高温防护，提高电气设备防护等级，做好设备的散热措施，提高对设备检查的频率，确保电气设备合理运作。
4.2 湿度控制
关于湿度控制，可以安装湿度监测仪，实时监测室内湿度，对于处在潮湿环境中的高低压配电房、计算机机房等，同时也要加强巡查力度，适时开启空调调节湿度。
4.3 降低粉尘危害
通过密闭或者隔离的方式，把粉尘的影响控制在一个较小的空间里，防止粉尘大范围扩散。同时，电气设备可以选用防尘设备。
4.4 预防腐蚀
对于腐蚀环境，也应当采用密闭或者半密闭生产，选用的电气设备采取防腐处理或者选用防腐设备。
4.5 防止爆炸
爆炸性环境中，选用的电气设备必须具有防爆功能。防爆电气设备分为两类：Ⅰ类为煤矿井下用电气设备；Ⅱ为除矿井以外的场所使用的电气设备，Ⅱ类电器设备又分为：ⅡA 、ⅡB、ⅡC三个类别。按照结构型式分又可以分为增安型、本安型、隔爆型、特殊型。我们应当根据爆炸环境正确选用防爆电气设备，防止爆炸危险的发生。
4.6 防雷和接地
化工企业中应该做好防雷措施，主要基础、设备打好接地极、接地带，形成一个接地网，在建筑物顶端设置避雷带或避雷针，将雷击导入大地。同时做好供电系统的保护接地和工作接地，仪器仪表的接地系统和设备、管道的防静电接地，防止意外事件的发生，确保人员的人身安全。
5.结论
电气自动化的应用，将助于化工企业的高效生产和发展，提高企业的竞争力。同时，做好电气设备在使用过程中的安全管理，将保障生产及人员的安全，保证企业持续良性经营。
参考文献
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