石油化工儀表中的自動化控制技術

鄒向紅

（四川省達州市匯鑫能源有限公司，四川達州，635000）

石油化工儀表中的自動化控制技術

鄒向紅

（四川省達州市匯鑫能源有限公司，四川達州，635000）

在石化生產中，化工儀表構成了其中的核心部分，運用化工儀表可以測定石化工業(yè)的數(shù)據及信息，從而為自動化的石化工業(yè)控制提供根據。近些年來，石化企業(yè)更多運用了新型的自動化技術，在自動化控制的前提下改進了工業(yè)儀表，進而確保了化工儀表具備更高的可靠性與精準性,從而創(chuàng)造更優(yōu)良的石化生產效益。為此對于石油化工領域而言，有必要明確自動化控制的基本特征及其內容；結合自動化儀表技術的運用現(xiàn)狀，探究可行的技術措施。

石油化工儀表;自動化控制;技術措施

0 引言

在石油化工生產過程中，很多生產原料具有輻射、有毒及易燃易爆的特性，會對人體造成一定的危害?；诖?，許多石油化工企業(yè)推進生產過程自動化，一方面有利于減少工人直接接觸現(xiàn)場，另一方面能夠迅速提高生產水平與效率。當然，傳統(tǒng)的自動化控制技術已不能適應新科技的發(fā)展，石油企業(yè)應從傳統(tǒng)的單一自動控制模式向集成化、網絡化和先進控制化轉變。

1 自動化控制的基本技術特征

在傳統(tǒng)的生產控制中，石油化工行業(yè)通常運用DCS控制的自動化策略來實現(xiàn)生產控制，DCS系統(tǒng)有助于簡化流程,操作簡單。近些年來，自動化控制相關的技術更新很快，更加先進智能。具體而言，自動化控制應當具備如下的技術特性。

1.1 自動化的儀表控制有利于優(yōu)化技術措施

近些年來，自動化控制的具體措施正在獲得改進和提升。從化工領域來講，大量使用單回路和串級控制。對于控制器規(guī)律通?？梢赃x擇PID方式。PID設置了獨立性的軟件包，包含了各種整定方法，智能PID還密切聯(lián)系了軟測量技術與動態(tài)變量技術等。目前很多化工企業(yè)已意識到PID技術的價值，因而開始嘗試大量運用串級控制的儀表測控方式。

1.2 交互界面是化工儀表控制的重要一環(huán)

化工儀表實現(xiàn)自動化控制，這個過程不能缺少交互性的人機界面。在顯示器的輔助下，操作員可以觀察到被控參數(shù)值，通過輸入自動控制的設定值命令現(xiàn)場執(zhí)行機構動作，進而為化工決策提供必要的參考。這在根本上符合了集成性的化工生產。從現(xiàn)狀來看，人性化的交互界面正在逐步推廣與普及，特別是新型自動化系統(tǒng)產生后，操作軟件訪問數(shù)據更加簡單。交互界面是化工儀表控制的重要一環(huán)。

1.3 自動化控制在本質上保障了安全性

石化行業(yè)表現(xiàn)出較強風險性，大多數(shù)生產操作都蘊含危險。為了消除風險，自動化的化工儀表有必要確保安全，對于各項風險都應當予以控制并且盡量消除。對于安全性加以綜合考慮，自動化控制最根本的目標就在于在保證安全的前提下提升效益并且杜絕頻繁發(fā)生化工事故。

2 石油化工行業(yè)自動化儀表的控制技術

2.1 常規(guī)控制

常規(guī)控制是由調節(jié)器、測量元件和執(zhí)行器等儀器儀表根據一般規(guī)律所進行的一種自動控制系統(tǒng)。就算過程控制模式改變或升級其內容幾乎不變,從常規(guī)控制的發(fā)展歷程便能觀察得知。比如從前期DCS到新一代DCS，除了運行環(huán)境有了重大改變外，包含的內容、功能、控制算法基本變化不大。其次，常規(guī)控制涵蓋的內容主要有：比率控制、分程控制、自動選擇控制、串級調節(jié)、前饋控制等，其中PID調節(jié)是各控制系統(tǒng)中最基本的調節(jié)。總之，常規(guī)控制就是對自動化領域最基本的控制，用戶應結合工藝需要通過組態(tài)能力、控制方案進行優(yōu)化。

2.2 先進控制

隨著時代的進步，石油化工進入現(xiàn)代化控制階段，涌現(xiàn)出大量智能化算法。石油化工中，被控對象往往多變量、不確定性、非線性、大純滯后等特征，對于它們，無法獲得精確的數(shù)學模型，因此就不能夠使用傳統(tǒng)的PID控制。目前，智能化PID控制器作為先進控制的一部分，與傳統(tǒng)的單一結構控制相比，不僅效率高，操作平穩(wěn)性更強。對提高石油化工企業(yè)生產效益與競爭優(yōu)勢具有重要意義。

2.3 人機界面和操作模式

新型自動化系統(tǒng)則先進很多，除過程變量外，智能設備還可傳送設備健康狀況、診斷及校準的相關信息。新型自動化系統(tǒng)可以向設備發(fā)送相關命令，進行校準和其它操作，還可以更加輕松地與APC等第三方應用程序進行集成,用戶可通過任意瀏覽器訪問自動化系統(tǒng)數(shù)據，而無需在PC或移動設備上安裝軟件。

3 石油化工自動化控制中儀表控制的策略

3.1 科學的設計石油化工自動化儀表的測量

計算機技術進步促進快速測量和處理，不但有利于儀表設備體積的降低，還有利于儀表設備運行功能及控制技術的改善，實現(xiàn)石油化工自動化儀表控制精確度的提高。具體實現(xiàn)方法，一是要在對石油化工相關自動化儀表進行設置時，應用計算機編程技術，使得儀表能夠更好的實現(xiàn)同各類軟件系統(tǒng)的結合，提升軟件對儀表電路、芯片的控制水平；二是要在計算機編程的基礎上，應用存儲控制程序來控制相關的自動化儀表，從而對儀表的綜合電路進行控制；三是要充分發(fā)揮隨機存儲器的作用來對儀表測量數(shù)據進行記憶和基本的計算，為后期的數(shù)據處理和相關的工作程序打好基礎。

3.2 強化石油化工自動化儀表的數(shù)據收集與分析

要強化石油化工自動化儀表相關數(shù)據的有效收集及處理，一是要應用信息技術，強化計算機對自動控制儀表的信息化控制;二是要在實現(xiàn)信息化控制的基礎上，把數(shù)據收集相關的軟件系統(tǒng)內嵌在實施控制的計算機上，利用快速的、重復的測量，來提高儀表數(shù)據的實時準確性;三是要在確保數(shù)據收集準確的基礎上，利用計算機上工業(yè)軟件來對數(shù)據進行分析處理，計算出分析結果。

3.3 建立石油化工自動化儀表的誤差糾正體系

要建立石油化工自動化儀表的誤差糾正體系，第一要利用計算機系統(tǒng)收集、處理化工生產優(yōu)勢數(shù)據、被控對象及工藝參數(shù)，建立相應的數(shù)據模型；第二要在充分分析化工生產優(yōu)勢數(shù)據、被控對象及工藝參數(shù)的基礎上，利用儀表或計算機通過排除擾動、小信號切除等技術手段降低測量誤差，主動提高石油化工儀表的精確度。

4 結語

自動化控制運用于化工儀表的具體實踐并沒有達到完善，因此仍有待長期的改進。未來的化工生產中，關于自動化的儀表控制還需要摸索經驗，在此基礎上服務于石油化工綜合效能的提升。

[1]張璐.石油化工儀表中的自動化控制技術研究[J].化工設計通訊,2016(03):70.

[2]姜淼.淺析石油化工儀表中的自動化控制技術[J].化學工程與裝備,2016(06):172-173.

Automatic control technology in instrument of petrochemical industry

Zou Xianghong
(Sichuan Huixin Energy Co. Ltd.,Dazhou Sichuan,635000)

in the petrochemical production, chemical instruments constitute the core part, the use of chemical instruments can determine the petrochemical industry data and information, so as to provide a basis for the automation of petrochemical industry control.In recent years, petrolchemical enterprises use more new automatic technology to improve the industrial instrument under the premise of automation control, and to make sure more reliability and accuracy to creat better petrolchemical production efficiency.For this reason, it is necessary to make clear the basic features and contents of automatic control in the field of petrochemical industry.

Petroleum chemical instruments; Automation control; Technical measures