化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)分析

陳 芳

鄂爾多斯市國(guó)泰化工有限公司

化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)分析

陳 芳

鄂爾多斯市國(guó)泰化工有限公司

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)行業(yè)的發(fā)展，石油化工企業(yè)對(duì)精密性和準(zhǔn)確性有很大的要求，我國(guó)石油資源的消費(fèi)量很大，增加了石油化工企業(yè)的運(yùn)營(yíng)壓力。石油化工企業(yè)中，推行儀表自動(dòng)化控制技術(shù)，全面把控石油化工企業(yè)的生產(chǎn)，既要保障石油化工的經(jīng)濟(jì)效益，又要注重生產(chǎn)的準(zhǔn)確性控制，更重要的是確保石油化工儀表處于最佳的工作狀態(tài)，以免影響到控制效果。本文就化工企業(yè)自動(dòng)化儀表控制技術(shù)展開探究，希望能夠促進(jìn)石油化工企業(yè)的更好發(fā)展。

化工儀表；自動(dòng)化控制技術(shù)；應(yīng)用

在當(dāng)前化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中，化工儀表發(fā)揮著重要作用。因此，不斷優(yōu)化化工儀表技術(shù)水平具有實(shí)際意義。目前，自動(dòng)化控制技術(shù)是常見于化工儀表中的一種技術(shù)，因具有技術(shù)成熟、科技水平高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用在化工儀表應(yīng)用中，并發(fā)揮著重要作用。因此為進(jìn)一步提高化工儀表的整體水平，需要重視對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的研究，為進(jìn)一步提高化工儀表運(yùn)行水平奠定基礎(chǔ)。

1 石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)

改革開放以來，石油化工企業(yè)成為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)。石油化工產(chǎn)業(yè)具有生產(chǎn)線長(zhǎng)、涉及面廣的特點(diǎn)，同時(shí)石油化工企業(yè)需要大量的勞動(dòng)力，伴隨著能源消耗的現(xiàn)象，具有一定的高風(fēng)險(xiǎn)性。石油化工企業(yè)在社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展下，不斷的進(jìn)行轉(zhuǎn)型和改革，在生產(chǎn)技術(shù)方面也得到了革新。其中一個(gè)最重要的技術(shù)就是自動(dòng)化儀表控制技術(shù)，它的廣泛應(yīng)用，為石油化工企業(yè)帶來了便利條件。自動(dòng)化儀表是由自動(dòng)化元件組成的，具有測(cè)量、顯示、記錄、控制、報(bào)警等功能，自動(dòng)化儀表在分類上可以分為以下幾種：(1)自動(dòng)化儀表從安裝形式上可以分為盤裝儀表、架裝儀表和現(xiàn)場(chǎng)儀表等形式。(2)在信號(hào)傳輸方面可以分為模擬儀表和數(shù)字儀表的形式。(3)在組合形式上可以分為基地式儀表、綜合控制儀表以及單元組合式儀表等。(4)另外，從能源形式上來看，自動(dòng)化儀表可以分為氣動(dòng)儀表、液動(dòng)儀表和電動(dòng)儀表等形式。自動(dòng)化儀表的覆蓋面較廣，無論采用哪一種方式都不需要將儀表進(jìn)行明確的劃分，因?yàn)樗麄冎g是彼此溝通，相互滲透的關(guān)系。

2 自動(dòng)化技術(shù)在化工儀表中的應(yīng)用分析

探析石油化工儀表自動(dòng)化的應(yīng)用，如：(1)生產(chǎn)系統(tǒng)控制，儀表能夠在批量的狀態(tài)下，自動(dòng)化的控制石油化工的生產(chǎn)系統(tǒng)，監(jiān)督生產(chǎn)工藝現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，提供數(shù)字化、智能化的控制手段，儀表自動(dòng)化控制，配合石油化工企業(yè)生產(chǎn)，逐步提高生產(chǎn)的效率，滿足社會(huì)需求；(2)儀表檢測(cè)石油化工的生產(chǎn)系統(tǒng)，維護(hù)生產(chǎn)環(huán)境的有效性，根據(jù)工藝條件，開展測(cè)量與監(jiān)督工作，積極維護(hù)石油化工儀表自動(dòng)化的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，體現(xiàn)儀表自動(dòng)化在系統(tǒng)檢測(cè)中的應(yīng)用。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

總體而言，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)具有開放性強(qiáng)、全數(shù)字化、互操作性好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為未來現(xiàn)代化控制系統(tǒng)的發(fā)展方向，有著廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表具有良好的控制分散度，進(jìn)一步強(qiáng)化了該儀表的功能水平，除了具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力外，其運(yùn)行水平、控制功能都不是常規(guī)儀表所能比擬的。同時(shí)，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表有助于實(shí)現(xiàn)分散控制，每條總線還能連接到現(xiàn)場(chǎng)多臺(tái)儀表上方，顯著減少了電纜用量，避免增加后期調(diào)試與維修的費(fèi)用，有助于保證化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。例如，某化工企業(yè)的90萬噸乙烯裂解裝置的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)最大的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，該系統(tǒng)所擁有的控制電路超過4.7萬個(gè)，還連接數(shù)萬臺(tái)儀表，而這一個(gè)龐大的系統(tǒng)僅僅需要一個(gè)中心控制器來實(shí)現(xiàn)。而從其運(yùn)行來看，其現(xiàn)場(chǎng)總線PID控制功能主要依靠閥門控制器完成，在實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)集散控制的同時(shí)，顯著提高了系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的數(shù)據(jù)負(fù)載情況，提高了系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量。

2.2 人機(jī)界面技術(shù)

人機(jī)界面技術(shù)是儀表自動(dòng)化控制發(fā)展的一種形式。石油化工企業(yè)，為了提高儀表自動(dòng)化操作的水平，采用了人機(jī)界面的研究手段，提供人機(jī)界面服務(wù)技術(shù)，保障儀表自動(dòng)化操作的靈活性。人機(jī)界面改變了以往一對(duì)一的控制方式，精簡(jiǎn)了石油化工企業(yè)的人力資源，根據(jù)人機(jī)界面構(gòu)建控制室，安排專業(yè)的操作人員，監(jiān)督石油化工企業(yè)的運(yùn)營(yíng)，通過人機(jī)界面，就能改變儀表自動(dòng)化的狀態(tài)。人機(jī)界面的載體是CRT顯示屏和LED燈，使用鍵盤、鼠標(biāo)、觸屏等方法，遠(yuǎn)程控制石油化工的儀表，而且石油化工工作的狀態(tài)，會(huì)以畫面的形式傳遞到專有的屏幕上，方便人員操作。人機(jī)界面的自動(dòng)化控制能力非常強(qiáng)，操作較為謹(jǐn)慎，其可監(jiān)督石油化工儀表自動(dòng)化中的錯(cuò)誤信息，一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤信息，就會(huì)發(fā)出報(bào)警，需經(jīng)人員調(diào)控，才能解除警報(bào)，保證石油化工迅速恢復(fù)正常的狀態(tài)，表明人機(jī)界面在儀表自動(dòng)化控制技術(shù)中的作用。

2.3 常規(guī)控制技術(shù)

石油化工生產(chǎn)中，儀表自動(dòng)化控制中，采用常規(guī)控制技術(shù)，是指按照自動(dòng)化的順序，完成批量控制的過程，每項(xiàng)控制策略是固定的。常規(guī)控制中，采用常規(guī)DCS、電動(dòng)單元組合儀表燈，整體上控制好石油化工的生產(chǎn)。常規(guī)控制技術(shù)中，比較重要的是DCS，其在運(yùn)用中逐步朝向創(chuàng)新的方向發(fā)展，不斷的研究新的DCS控制技術(shù)，提供新型的自動(dòng)化儀表，實(shí)現(xiàn)了儀表控制的數(shù)字化。目前，DCS常規(guī)控制實(shí)現(xiàn)開放，大部分石油化工產(chǎn)業(yè)中，均選擇DCS完成控制，一來提高儀表自動(dòng)化的運(yùn)行水平，二來完善儀表的管理，保障儀表資源運(yùn)用的可靠性，增強(qiáng)儀表的自動(dòng)化控制功能。

3 石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的未來發(fā)展

就石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的未來發(fā)展?fàn)顩r來看，其安全性是重要的發(fā)展目標(biāo)，因此在未來的發(fā)展過程中，要在應(yīng)用儀表自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，提高相關(guān)生產(chǎn)信息的記錄和調(diào)整，另外在相關(guān)政府部門的幫助下，提高資金方面的投入，為自動(dòng)化儀表控制技術(shù)的應(yīng)用提供發(fā)展空間。

本文就石油化工企業(yè)的自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，希望在未來的發(fā)展過程中，石油化工企業(yè)能夠充分認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化控制技術(shù)的重要性，在不斷的應(yīng)用過程中充分的發(fā)揮其重要功能，從而提高企業(yè)的管理能力和生產(chǎn)效率，為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益做出貢獻(xiàn)。

[1] 熊耀華.石油化工自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技術(shù)及儀表控制策略探究[J].化工管理，2016，03：10+12.

[2] 杜平先.石油化工自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技術(shù)及儀表控制策略探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，22：120-121.