化工企业中机电一体化模式研究

【摘要】对于化工企业而言机电一体化的发展是大势所趋，为了更好地利用机电一体化技术，必须在生产过程中开展分布式控制生产模式、计算机集成制造生产模式以及进行现场总线生产技术的尝试。

【关键字】机电一体化；生产模式；生产技术

1 机电一体化在化工中的应用

1.1电子监控

电子监控设备的主要目的就是为化工企业生产提供自动化运行状态的监控设备，保证生产情况的稳定、生产效率的提升，避免出现严重的生产设备运行故障，引发大量的维修费用问题。电子监控的主要功能就是设置了报警系统，其中枢系统是由一台电脑控制，由无线接收主机、无线转发器和探头组成。当设备运行出现问题时探头便会通过无线转发器将信号传送给报警程序，报警器就会自动发出警报声，由无线接收主机接收信号，再通过控制电脑转化为信号，传输到管理平台。例如：排水泵房自动化监控系统适用于城市排水泵站的远程监控及管理。泵站管理人员可以在泵站管理处的监控中心远程监测站内格栅机的工作状态、污水池水位、提升泵组工作状态、出站流量、池内有害气体浓度等。系统组成包括：排水泵房自动化监控系统主要由监控中心、通信平台、泵站远程测控终端、计量测量及摄像设备组成。

1.2节能降耗

机电一体化的发展方向就控制系统来说，可以通过提高系统的效率，实现节能，仪器仪表如果能更精确的测量，给系统准确的反馈，也能更好第为节能做出贡献。节能是一个大工程，在系统的每一个环节，自动化技术都可以发挥积极的作用，这还需要我们自动化人通过不断的努力，积极创新每一个环节的技术，为节能减排发挥最大的贡献。一体化能够实现全面化的能源管理，可以对能源的发生、使用集中监视，并且对能源放散系统直接操作和控制，对能源使用量的调整可以直接指挥，使事故的判断和处理更迅速，因此能源的作用也从单纯的利用变为缓冲兼顾性的利用，可以大大减少能源的放散量。

1.3生产设备控制

机电一体化在化工企业中的应用能够实现对生产设备的全面自动化控制。如：化工仪表和自动化控制、电子调速器，电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。这些装置都能够实现对生产设备的全面电脑控制，并且装备安全保护以及各种辅助机构。通常多台一体化设备与控制计算机（控制台），导航设备，充电设备以及周边附属设备组成一体化设备系统，其主要工作原理表现为在控制计算机的监控及任务调度下，一体化设备可以准确的按照规定的路径行走，到达任务指定位置后，完成一系列的作业任务。另外还可以实现对生产成品的高精度控制。例如：价格加氢保护催化剂的过程中，需要加工颗粒直径15mm～18mm，颗粒内孔直径2.0mm～3.0mm的七孔球形颗粒。利用机电一体化技术能够整合的磨削软件，操作者首先输入被磨削刀具的数量、尺寸和型式：其次，选取要执行的操作工序：控制的气动驱动器实现对装夹器运动的操纵，从而实现对消磨颗粒的高精度加工。

2 机电一体化在化工中的生产模式

机电一体化广泛应用与化工企业生产之中，对日用化工行业、电子称重模块、纺织机械、自动加煤技术、水厂自动化系统、烧结预配料系统、啤酒生产、焦化厂电力系统、发电厂锅炉热控工程等众多领域都有较高的影响，具体来讲，其在化工企业之中的生产模式包括以下几个方面。

2.1分布式控制生产模式

分布式控制生产模式含有几组功能部件的公共控制方式，其中每组部件只服务于数目有限的呼叫。包括4c技术既Control控制技术：Computer计算机技术：Commu nication通信技术：Cathode RayTube CRT显示技术。在这种生产模式之下，化工生产过程中控制系统发出第一命令的主控制器和多个以一种树结构方式与主控制器相连接的通信控制器。通信控制器通过解释第一命令获得控制参数，或通过执行对应于第一命令的第二应用程序发出第二命令并而后获得控制参数。不论发生哪种情况，控制参数都被从通信控制器输出到马达控制器，通过马达控制器控制多个马达。生产模式更为简单方便，有较为明确地管理、操作和控制作用，实现测控技术的全面化发展，控制了更多的生产调度，实现了全面化的生产技术管理功能。

2.2计算机集成制造生产模式

计算机的集成制造生产模式能够实现全面的生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前化工企业已实现了生产制造的自动化，但是对于计算机集成制造生产模式来讲，缺乏对生产经营和生产管理的自动化控制。对生产经营方面来讲，可以建立远程网络通信平台，实现生产经营的全面化控制，可以将现场工艺数据传输到远控中心，同时也可以对电气自动化设备的数据进行查看，更有利于内部经营。而对于生产管理的一体化控制则可以进行仿真控制技术，对现场情况进行全面化的控制管理。通过计算机集成化的生产方式能够更好地保证生产、经营、管理的优化，实现经济效益。

2.3现场总线生产技术

现场总线（Fieldbus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。基于数字化工厂的电气智能化、自动化、网络化和一体化围绕智能电网与数字化变电站、电气自动化、过程自动化、工厂管理自动化的结合与发展、智能化、数字化工厂（油田）的电气设计、智能化电气设备等内容展开现场总线形式的生产。能够实现电气设备的安全指标监控、无功补偿与谐波治理、电气设备节能环保以及电气设备预维修等方面的生产控制。

综上所述，对于化工企业而言机电一体化的发展是大势所趋，为了更好地利用机电一体化技术，必须在生产过程中开展分布式控制生产模式、计算机集成制造生产模式以及进行现场总线生产技术的尝试。