石油化工儀表自動化控制系統(tǒng)分析

司煒

摘 要：在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，工業(yè)生產(chǎn)也發(fā)生了很大的變化，在生產(chǎn)過程中使用的儀表和控制系統(tǒng)出現(xiàn)了智能化發(fā)展情況，這樣也使得石油化工在生產(chǎn)過程中，化工儀表出現(xiàn)了自動化控制技術(shù)不斷發(fā)展的情況，對出現(xiàn)的新情況進(jìn)行更好的分析能夠更好的促進(jìn)石油化工企業(yè)發(fā)展，同時也能更好的促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：石油化工儀表 自動化控制 控制系統(tǒng)

中圖分類號：TH86 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（c）-0044-01

在石油化工企業(yè)發(fā)展過程中，使用的儀表在科技含量方面發(fā)生了很大變化，這樣也使得儀表出現(xiàn)了自動化控制和智能化發(fā)展的情況，在這種情況下，儀表本身性能發(fā)生了很大的改善。智能化儀表在發(fā)展過程中不僅僅在結(jié)構(gòu)運(yùn)作方面發(fā)生了很大的變化，同時在適應(yīng)性和功能方面也發(fā)生了很大的變化，因此，對石油化工行業(yè)的發(fā)展也是非常有利的。對設(shè)備進(jìn)行更好的設(shè)計(jì)，不僅僅在功能方面能夠進(jìn)行改善，同時在工作效率方面也發(fā)生了很大的變化，這樣也能更好的對其進(jìn)行分析，促進(jìn)石油化工企業(yè)獲得更好的發(fā)展。

1 石油化工儀表控制系統(tǒng)發(fā)展

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過程中，儀表系統(tǒng)也發(fā)生了很大的變化，正在逐漸向數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，有其對石油化工行業(yè)的發(fā)展是有很大的影響的。在石油化工企業(yè)中，自動檢測儀表出現(xiàn)了非常明顯的變化，對控制系統(tǒng)的性能改善是有很大影響的。對于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)來說，能夠更好的對適應(yīng)一些要求的變化，這樣能夠更好的促進(jìn)變送器發(fā)展，同時，也能更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)字化儀表發(fā)展。相比較一般的變送器來說，數(shù)字化儀表在性能方面出現(xiàn)了很大的變化，尤其在分辨能力和安全性能方面得到了非常明顯的改善，同時，在穩(wěn)定性方面也出現(xiàn)了很大的變化，這樣在進(jìn)行生產(chǎn)的時候能夠更好的保證生產(chǎn)效率。數(shù)字化儀表在性能方面得到了很大的提高，同時，在結(jié)構(gòu)方面也發(fā)生了很大的變化，這樣在進(jìn)操作的時候更加方便。為了更好的發(fā)展我國的進(jìn)出口貿(mào)易，很多的企業(yè)在生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求，這樣使用數(shù)字化儀表在產(chǎn)品精度方面也得到了更好的提高、對產(chǎn)品加強(qiáng)管理也能更好的保證我國的產(chǎn)品能夠更好的和國際產(chǎn)品進(jìn)行比較，這樣能夠更好的發(fā)展我國的進(jìn)出口貿(mào)易，同時也能更好的提升產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

1.1 DCS與FCS系統(tǒng)

在我國的石油化工系統(tǒng)中，都使用的是DCS系統(tǒng)，為了更好的適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的變化，DCS系統(tǒng)在不斷發(fā)展過程中也發(fā)生了很大的變化，和傳統(tǒng)的系統(tǒng)進(jìn)行比較，新的系統(tǒng)在數(shù)字化智能控制方面得到了很好的發(fā)展，同時在兼容性方面也是非常好的。將不同的型號和廠家的DCS系統(tǒng)進(jìn)行連接，這樣能夠形成更大規(guī)模的管理控制體系，同時在進(jìn)行控制的時候也能更加方便的進(jìn)行控制，這樣在性能方面也是能夠得到更好發(fā)展的。

1.2 新型DCS系統(tǒng)

對于石油化工企業(yè)來說，煉油裝置是非常重要的生產(chǎn)設(shè)備，在進(jìn)行生產(chǎn)的時候只要能夠產(chǎn)出成品油和半成品有，在經(jīng)常一定的處理以后，就能夠?qū)⑵溥M(jìn)行儲存和運(yùn)輸，這樣也是石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中最后的工藝。在石油化工企業(yè)中應(yīng)用DCS系統(tǒng)，能夠更好的提高自動化控制能力，同時在進(jìn)行管理的時候也能更好的進(jìn)行。石油化工企業(yè)應(yīng)用DCS系統(tǒng)進(jìn)行控制，在一定程度上能夠更好的利用系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理，但是，還是有很多的企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)的時候無法更好的利用DCS系統(tǒng)的所有功能，導(dǎo)致自動化系統(tǒng)在使用的時候出現(xiàn)情況復(fù)雜的問題。我國在DCS系統(tǒng)生產(chǎn)方面也有很大的發(fā)展，在這種情況下，很多的軟件開發(fā)更加適合于石油化工企業(yè)的生產(chǎn)，這樣在功能方面也出現(xiàn)了更好的情況，同時在使用的時候可靠性也是非常高的。

石油化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)的時候經(jīng)常是會使用催化裂化的物質(zhì)來進(jìn)行生產(chǎn)的，在這種情況下，在煉油生產(chǎn)裝置中是可以利用DCS系統(tǒng)來進(jìn)行控制的，這樣能夠更好的對各個生產(chǎn)的情況進(jìn)行監(jiān)視和管理。在控制管理中操作是可以在一個控制室內(nèi)完成的，這樣就使得系統(tǒng)控制要采用多集控單元，同時在綜合管理方面也是能夠?qū)崿F(xiàn)信息自動化控制的。

1.3 總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)慢慢形成了全數(shù)字化、開放性以及智能化化的特點(diǎn)，這樣就使得石油化工企業(yè)在發(fā)展過程中出現(xiàn)了新的發(fā)展方向。現(xiàn)在，F(xiàn)CS自動化控制在應(yīng)用方面出現(xiàn)了越來越好的情況，這樣就使得設(shè)備在操作和功能方面也發(fā)生了一定的變化?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在發(fā)展過程中出現(xiàn)了空間越來越廣的情況，這樣就使得很多的石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中應(yīng)用了FCS控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線控制工作是通過現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，因此，在進(jìn)行使用的時候是要利用眾多的計(jì)算機(jī)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，這樣能夠更好的實(shí)現(xiàn)信息的交換，同時也能實(shí)現(xiàn)信息的共享。

2 具體分析

2.1 檢測執(zhí)行儀表方面

石化現(xiàn)場設(shè)備或者管道內(nèi)界質(zhì)溫度一般都在-200～1800 ℃之間。現(xiàn)場的水銀玻璃溫度計(jì)都會被雙金屬溫度計(jì)取代。熱電阻和熱電偶信號都會直接進(jìn)入DCS中。在所有儀表中壓力儀表是最受重視的，因?yàn)樗桥c人們的安全聯(lián)系最緊密的儀表。壓力傳感器和特殊壓力儀表都是采用很多原理生產(chǎn)的，能抵御住高溫，能在脈動介質(zhì)、粉狀和易結(jié)晶介質(zhì)中測量壓力等。再從物位儀表來講，石化行業(yè)都以液位測量為主，并且除了浮力式儀表外，物料儀表都沒有通用的產(chǎn)品。但從測量方式可分為浮力式、靜電式、超聲波式、電容式、磁致伸縮式和雷達(dá)式等等。儀表中還有流量儀表、分析儀器、在線過程分析儀和執(zhí)行器等儀表。溫度、壓力、流量和液位都是工藝參數(shù)的保證，對生產(chǎn)過程中物料成分的分析和對最終產(chǎn)品的分析都是非常必要的。要對排放的物質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的分析，不能對環(huán)境造成污染。

2.2 控制策略

從如今的新一代DCS系統(tǒng)的變化可以看出，石化工業(yè)在自動化連接控制、批量控制和順序控制等基本控制策略還是沒有改變。智能化算法如智能PID控制器和多變量控制等都已經(jīng)開始普遍采用，其都是以DCS為基礎(chǔ)的控制，但也都可以獨(dú)立控制。傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程都是一個裝置一個控制室，但現(xiàn)在幾乎都是多個裝置一個控制室或全廠都由一個控制中心進(jìn)行控制，并且都是以LCD屏幕或CRT顯示為主。現(xiàn)在人機(jī)界面方面都在以DCS操作站屏幕為主，這樣能讓公益操作人員輕松地進(jìn)行操作。石化裝置的工藝過程復(fù)雜，很容易發(fā)生火災(zāi)或爆炸等。因此對安全性的要求在不斷提升，若僅由DCS設(shè)備完成，則已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的要求了，如ESD系統(tǒng)就會在DCS之外單獨(dú)運(yùn)行。智能化和自動化控制儀表不僅使得安全生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)，而且現(xiàn)在應(yīng)用的SIS系統(tǒng)都是以人性化和安全性為主的生產(chǎn)系統(tǒng)。不僅要緊抓安全生產(chǎn)，還要在生產(chǎn)線的危險場所設(shè)置警報(bào)系統(tǒng)，一旦有可燃?xì)怏w或有毒氣體泄漏后能及時得到提醒。全廠的每個角落都要在火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的監(jiān)控下，對重要的工藝裝置進(jìn)行控制和檢測。

3 結(jié)語

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時期，我國的石油化工儀表自動化控制技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，在這種情況下，我國的石油企業(yè)在發(fā)展過程中也發(fā)生了一定的變化。石油化工在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，同時在控制方面也發(fā)生了很大的變化，因此，企業(yè)在發(fā)展過程中要不斷提高自動化控制水平，這樣能夠保證企業(yè)在激烈的市場中獲得更好的發(fā)展控制，提高企業(yè)的競爭力。

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