技术 | 电气自动化技术在水泥企业生产中的应用

引言

近年来，随着国家环保政策的相继出台，水泥行业作为传统的高污染企业，受到了密切的关注和严格的要求，大量水泥企业面对环保形势，纷纷加紧对技术设备的升级，逐步承担起企业的社会责任。事实上，水泥行业在社会发展中具有重要地位，尤其是在城市化发展加速推进的阶段，更是在基本发挥着基础的保障作用。因此作为水泥企业而言，应当切实认清挑战和契机间的关系，不断利用大的发展格局进行生产调整，运用电气自动化控制技术的升级和应用，弥补以往遗留下的问题的短板，积极打造现代化的水泥生产企业形象，尝试在新技术环境下重新定义水泥生产企业，并为行业未来的持续稳健发展提供借鉴。

1.1 电气自动化

电气自动化始于新时代的工业革命时期，借助科学技术的升级和迭代，依托现代技术优势完成了自动化控制，有效改变了传统的机械化生产方式，使之通过电子设备的控制实现生产的自动化、精准化和高效化。目前，电气自动化控制技术，主要是依赖于先进的计算机算法，以及优质的网络技术环境，通过远程、智能等控制理念的融入，使企业生产更加简便、智能和自动。就其系统结构而言，目前主要可以将其划分为PLC集成系统和全集成自动化控制系统。简言之，电气自动化即利用计算机及网络技术支撑，通过完整的自动化系统实施设备控制，将生产过程中的机械设备实行自动化管理，据此来替代更多的人工操作，在降低生产成本的同时，更能够提升生产的效率，使生产设备得到更高效的利用。当然，电气自动化虽然取代了大量的人工岗位，但其自身的运行仍然并不完善，还需要设备专门的系统及设备管理人员，定期实施检查和维保，以避免系统问题及机机械问题的产生，保持生产活动的持续性。

1.2 水泥企业电气自动化控制技术特点

1.2.1优异的控制精度

众所周知，计算机机的优势在于强大的运算能力，而电气自动化控制系统以计算机为核心，在生产过程及设备管理中占据着绝对优势，它通过逻辑系统的管理技术，将各种生产设备纳入系统之中，并利用所设备的参数实施生产。尤其是在水泥企业生产过程中，设备依赖程度极高，更需要在制作中的衔接性和细腻性，在关键数据的调节上更加精确，且其先进的传感设备能够为系统提供精准可靠的数据，以实现实时的设备工况调整，确保水泥生产过程的稳定性，保证水泥质量达到高效的统一，因此其优异的控制精度受到了企业的青睐。

1.2.2较高的工作效率

水泥企业属于典型的生产型企业，其需要通过不断地生产水泥产品，以保持企业的正常运营或实现经济效益。由此可见，企业的生产效率将是企业的侧重点，换言之，水泥企业在单位时间内生产的产品越多，其所获得的经济价值也越可观。而电气自动化控制技术的介入，恰恰与企业的生产需求高度契合，利用电气自动化控制技术的应用，既可以实现生产设备的统计控制和管理，还能够实现全天候的不间断生产，改变了以往人工倒班的情况，让水泥企业始终处于最佳的生产状态。

1.2.3加速的设备迭代

现阶段，即便在高压的环境保护政策面前，仍然存在着诸多的水泥企业，生产技术仍然停留于上世纪末的水平，不仅难以实现环保节能的目标，甚至企业的生产效率及质量均受到影响。由此，为适应时代的发展与变革，推动企业技术升级与设备迭代至关重要。在电气自动化控制技术背景下，水泥企业能够获得最佳的生产效益，减少在生产成本领域的投入，而仅仅是组建高效的管理团队，便能够实现生产线及设备的控制和维保，大大压缩了传统的管理环节，并且在高效的信息交互环境下，企业生产情况一目了然，这对于企业管理者的决策也大有裨益。由此，在认识到技术投入优势之后，设备的更新迭代也将逐步成为常态，以为企业提供更优质的生产方式，进一步降低企业的生产成本，提升经济效益。

1.2.4安全的生产环境

如上所述，电气自动化控制技术的引入，使传统的人工岗位被自动控制系统所取代，且自动化系统具有感应设备，可以实时收集生产数据信息，从而及时的从设备参数中感应异常，快速加以处理和规避，以防止生产过程中的安全问题。如此一来，企业生产的安全性也将大幅提升，尤其是在人员安全上得到了有效保障。同时电气自动化控制技术还具有显著的节能降耗优势，如此一来也更加适应了环保标准，企业生产投入成本也将显著下降，为水泥企业提供良好的生产环境。

2.1 PLC集成水泥自动化控制系统

PLC集成自动化控制技术在水泥企业中居于主导地位，其电气设备开关量的逻辑控制优势，使水泥生产控制更加便利，无论是在管理还是基于操作层面，均可以通过给定、显示及回路控制来完成调节，这也充分成为PLC集成水泥自动化控制技术的先决条件。同时，立足于PLC集成自动化控制技术，通过实现开关量处理、灵活的结构等，将自动化控制技术与生产体系有效整合，为水泥企业的生产流程优化提供重要保障，也使其更具升级拓展的空间。PLC集成水泥自动化控制技术系统，一般使用对等式服务器予以控制，同时将控制系统与工业以太网进行有机结合，借助网络化操作控制达到更加灵活、动态及智能的效果，组态也将呈现得更加多样，因此该系统能够大幅优化水泥生产的过程，并取得了水泥生产企业的高度青睐。

2.2 生产综合电气自动化控制系统

水泥企业中所使用的生产综合电气自动化控制系统，主要是保障水泥生产线变电站的应用，一般而言，水泥企业变电站的高压控制系统计量以及操作，均以计算机控制为基础。在综合电气自动化控制系统下，水泥企业能够保持与电力部门的有效通讯，并利用系统中所具备的集成管理功能，对企业电力设备进行控制、监测及其保护的综合管理，依托变电站所提供的回路电量、信号状态及开关状态显示，实现对各类电力数据的实时收集、记录和计量，并且通过各类信息的综合反馈，对企业的主变压器电流、电压及温度进行监测，保证企业生产电力的有效供应。如此一来，利用对水泥企业变电站的实时监测及控制能力，可以依据企业的实际生产需求，在计算机及综合控制系统的支持下，对电动机进行合闸及分闸的操作，进而实现对回路电流的精准和有效控制。

2.3 现场总线自动化控制技术

对于水泥企业的生产管理与控制而言，生产信息数据的收集与管理至关重要，而现场总线自动化控制技术的应用，将弥补水泥企业生产过程中的短板，充分利用计算机通信技术及数字化控制技术，将水泥生产设备及其相关信息进行全面收集和传输，并反馈至总控制系统之中等待处理。特别是对于底层水泥生产而言，现场总线自动化控制技术，可以更加直观的反映生产过程数据，确保各生产控制信息得到精准、高效、可靠、实时的传递。除此之外，现场总线自动化控制技术的优势，还在于可以为自动化生产设备提供相应的故障诊断，并向生产管理者提供相应的信息通信及控制状态的反馈，帮助操作管理人员及时了解设备生产动态信息，并针对性地实施维保、操作和分析，降低了在该领域的人工投入，进一步优化的水泥生产的效率。总体而言，在该技术的应用背景下，水泥企业在节约生产材料的基础上，还能够在生产质量上获得提升，并保持着组态的灵活性，降低了安装、养护及升级上的资金。

2.4 全集成水泥自动化控制技术

随着现代科学技术的不断延展，网络技术、信息化技术及自动化控制技术得到了极大推动，提出了更优质的生产控制模式和管理系统，这对水泥企业的生产自动化控制提供了丰富选择。在自动化控制技术的支撑下，水泥生产企业可以更好的实现现场控制、管理控制及过程控制的延伸，同时在技术的升级更新下，自动化控制系统的结构也得到普遍优化，其模块化、接口化的技术条件也日趋成熟，如当前数据管理、信息通信相统一的生产组态，均表现出全集成水泥自动化控制技术的特点和优势。事实上，由于受到服务器结构、生产监控内容上的差异，管理系统之间也存在着技术鸿沟，因此难以建立统一的管理标准，导致生产技术上的误差存在。并且在自动化控制之下，需要对网络节点、信息流通及系统的生产管理、设备控制之间进行整合，这就需要全集成水泥自动化控制技术具备数据的处理、整理与添加功能，通过与之相对应和匹配的管理模块，达到有效地控制效果。

3.1 注重技术引入，及时更新迭代

水泥企业经营管理属于持续的发展过程，技术的进步催生着新的生产模式，这也是适应市场需求的必然。因此水泥企业在电气自动化技术的应用中，必须要保持理念的正确性和前瞻性。积极在生产调整中加大技术引入力度，尤其是先进控制技术的利用必须成为企业战略，将集成化、大型化和智能化作为电气自动化系统的发展目标，凭借生产自动化控制技术建立行业优势。重视生产管理创新与生产控制技术升级，领导水泥企业进入全新的科技生产时代。

3.2 创新人才培养，深化技术应用

无论水泥企业电气自动化技术如何变革，技术人员无疑是其中的关键元素，只有依赖技术人员的专业化管理和操作，才能够真正发挥出电气自动化控制技术优势，达到生产创新与增效的根本目标。因此水泥企业必须重视专业人才培养，采取引进和培训的方式选拔技术人才，转变传统的人力资源管理方式，切实抓好电气自动化技术应用的关键环节。同时也要不断深化技术应用，建立科学合规的生产管理和控制流程，选择最优的技术应用方案，以最大限度发挥出自动化控制效能。

3.3 严格维保管理，保障设备运行

电气自动化技术由控制系统及机械设备所构成，其构成方式就确立了维保管理的地位。一方面，控制系统软件在运行中易受多种因素影响，存在系统攻击和崩溃的风险，因此必须加强系统的升级和维护，及时进行数据更新。另一方面，机械设备使用寿命和运行状态，都与生产效率密切相关，特别是在高负荷的生产环境中，极易产生机械设备故障，由此必须建立和落实定期维保制度，确保机械设备及各类元器件的有效运行。

总而言之，随着市场环境的不断变革，水泥企业必须要与时俱进，加大在生产领域的创新和投入，因此电气自动化技术不仅是未来趋势，更是如今水泥企业适应市场的必然选择。尤其是在环保政策及市场竞争等压力下，水泥企业必须依托PLC集成技术、综合电气技术、现场总线技术及全集成技术等优势，优化水泥的生产能力和水平，并形成完善的技术应用措施，最终构建起传统行业的竞争力，为行业的创新发展提供关键驱动。

作者：赵刚

来源：《河南省驻马店市豫龙同力水泥有限公司》

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