儀器儀表中的自動(dòng)化控制及其應(yīng)用

楊瀟

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714081

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，儀器儀表自動(dòng)化控制技術(shù)不斷發(fā)展，并在許多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，尤其是石油石化行業(yè)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)用給石油化工企業(yè)帶來了新的發(fā)展契機(jī)。本文將簡單介紹儀器儀表自動(dòng)化控制技術(shù)，重點(diǎn)探究石化企業(yè)中儀器儀表的自動(dòng)化控制技術(shù)，并進(jìn)一步指出其發(fā)展應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：儀器儀表；自動(dòng)化控制

隨著產(chǎn)業(yè)革命的進(jìn)行，自動(dòng)化儀器儀表技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中得到大量使用。自動(dòng)化儀器儀表是一種組合多種自動(dòng)化元件、能夠發(fā)揮自動(dòng)化、智能化的關(guān)鍵技術(shù)工具。作為工藝流程的中樞系統(tǒng)，自動(dòng)化儀器儀表配合自動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控整個(gè)流程的運(yùn)行狀況，及時(shí)快速的進(jìn)行故障報(bào)警，并提供維修設(shè)備的主要參數(shù)來提醒技術(shù)人員科學(xué)檢修。

1 石油化工企業(yè)的儀器儀表的自動(dòng)化控制

1.1 石化企業(yè)自動(dòng)化儀器儀表的發(fā)展?fàn)顩r

20世紀(jì)50年代末，我國石化企業(yè)才開始引進(jìn)少量的自動(dòng)化儀器儀表。如今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)與儀表自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，推動(dòng)我國石化企業(yè)儀器儀表向著智能化、自動(dòng)化、科學(xué)化發(fā)展。由于我國石化企業(yè)儀器儀表自動(dòng)化發(fā)展起步較晚，發(fā)展年限較短，存在許多缺陷，因此對(duì)石化企業(yè)儀器儀表自動(dòng)化控制顯得尤為重要。

1.2 石化企業(yè)儀器儀表自動(dòng)化控制要點(diǎn)

DCS控制系統(tǒng)在一般石油化工企業(yè)中使用已經(jīng)非常普及，通常都是采用中央控制室的設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備通過電纜引進(jìn)控制室的系統(tǒng)機(jī)柜，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)把統(tǒng)一放在中控室的生產(chǎn)管理級(jí)、控制管理級(jí)、過程控制級(jí)各級(jí)連接起來構(gòu)成一套完整的控制系統(tǒng)。除此之外，自動(dòng)化控制系統(tǒng)還有分散控制系統(tǒng)與總線控制系統(tǒng)等。石化企業(yè)自動(dòng)化控制是有規(guī)律的，通常我們可以從以下幾點(diǎn)更好地控制儀器儀表：

1.2.1 自動(dòng)化儀器儀表的常規(guī)控制

石化企業(yè)儀器儀表的自動(dòng)化控制也需要遵循基本的順序控制、連續(xù)控制、以及批量控制等控制策略。在控制過程中，要使用透明的單項(xiàng)回路調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)比率、智能參數(shù)分析等方法，提高工作效率。

1.2.2 與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)更新控制模式

在經(jīng)濟(jì)全球化下，石化企業(yè)儀器儀表自動(dòng)化技術(shù)更新速度加快，種類也日趨多元化。若一直保持現(xiàn)在的技術(shù)，我國石化企業(yè)的發(fā)展前景將一片黯淡。因此，要與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)地引進(jìn)儀器儀表自動(dòng)化控制的先進(jìn)技術(shù)，在DCS的基礎(chǔ)上結(jié)合新儀表、新技術(shù)，及時(shí)更新自動(dòng)化控制模式，才能更好地促進(jìn)中國石化企業(yè)的發(fā)展。

1.2.3 與人為控制相結(jié)合

石化企業(yè)儀器儀表自動(dòng)化控制不僅需要程序技術(shù)，還需要高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人員。在實(shí)際的石油與天然氣開采加工過程中，若出現(xiàn)故障，控制系統(tǒng)會(huì)及時(shí)地發(fā)出報(bào)警，但檢修過程仍需要技術(shù)人員的配合，查找故障，解決問題。這也是自動(dòng)化控制中的一個(gè)關(guān)鍵影響因素。

1.2.4 加強(qiáng)儀器儀表環(huán)境的安全檢測(cè)

石化產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)具有特殊性與危險(xiǎn)性。在生產(chǎn)加工過程中，石油天然氣等都具有易燃、易爆等特性。首先要保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備到溫度在儀表可以正常工作的范圍內(nèi)。同時(shí)也要使用先進(jìn)設(shè)備，科學(xué)把控儀器所處環(huán)境的溫度、壓力等主要參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控，也要分離儀器自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備與緊急叫停設(shè)備，嚴(yán)格檢查儀器管理運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)以及壓縮機(jī)控制系統(tǒng)，使儀器運(yùn)轉(zhuǎn)更加安全。

2 優(yōu)化石化企業(yè)儀器自動(dòng)化控制

通過查閱大量資料以及調(diào)研企業(yè)技術(shù)人員流程管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)石化企業(yè)儀器自動(dòng)化控制可行的優(yōu)化策略進(jìn)行了以下歸納總結(jié)。

2.1 熟練掌控儀器儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)

與傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)，現(xiàn)在常用的系統(tǒng)是新型DCS系統(tǒng)與總線控制系統(tǒng)。由于儀器儀表自動(dòng)化更新速度較快，這就要求技術(shù)人員熟悉掌握儀器儀表控制系統(tǒng)。新一代DCS系統(tǒng)在原有DCS基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化，其使用多集化控制單元，提高了儀器運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性，節(jié)約了更多的石油天然氣能源。另外，現(xiàn)在許多石化企業(yè)采用FCS控制企業(yè)的生產(chǎn)裝置，而現(xiàn)場(chǎng)總線控制工作是在現(xiàn)場(chǎng)總線與局部網(wǎng)之間綜合完成的。因此，只有掌握儀器自動(dòng)化系統(tǒng)，才能不斷提高儀器自動(dòng)化控制的精度，進(jìn)而提高石化企業(yè)的生產(chǎn)效率。

2.2 不斷創(chuàng)新，注重技術(shù)投入

石油化工企業(yè)作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，影響千家萬戶。而儀器儀表的自動(dòng)化控制是制約化工企業(yè)發(fā)展的重要因素。這就要求國家要加大石油化工企業(yè)的資金與技術(shù)支持，注重培養(yǎng)石油化工儀器儀表自動(dòng)化控制專業(yè)人才。另外，企業(yè)也要摒棄傳統(tǒng)觀念，敢于創(chuàng)新，加大資金投入，積極引進(jìn)專業(yè)技術(shù)人才。同時(shí)，要在企業(yè)內(nèi)部實(shí)行淘汰與獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，激勵(lì)員工不斷優(yōu)化自身專業(yè)技術(shù)與職業(yè)素養(yǎng)。

2.3 拒絕盲目，理性選擇技術(shù)

目前，我國石油化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)的儀器自動(dòng)化控制還無法與國際接軌。在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，企業(yè)需要及時(shí)吸收先進(jìn)技術(shù)，以改變自身發(fā)展缺陷。同時(shí)，“并不是最貴的就是最好的”，企業(yè)需要結(jié)合自身實(shí)際情況，引進(jìn)適合自身發(fā)展的儀器儀表技術(shù)。只有這樣，才能更好地促進(jìn)我國石油化工企業(yè)的發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)國家GDP的增長。

3 結(jié)語

綜上所述，近年來，我國石油化工企業(yè)儀器儀表自動(dòng)化控制技術(shù)有所進(jìn)步，但也有待更新。這就要求企業(yè)一方面要與時(shí)俱進(jìn)，設(shè)計(jì)與研究適合自己的自動(dòng)化控制技術(shù)；另一方面也要注重生產(chǎn)過程中的安全問題，建立健全儀器儀表自動(dòng)化控制綜合管理系統(tǒng)，推動(dòng)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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