石油化工儀表及自動化技術(shù)探討

楊城 劉念

摘要：隨著信息技術(shù)水平的不斷提高，石油化工業(yè)的生產(chǎn)也逐漸的融入到我們?nèi)粘５纳钪?，自動化儀表在石油企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展中有很廣泛的應(yīng)用。由于我國現(xiàn)代化石油化工企業(yè)的發(fā)展需要有了顯著提高，所以我們要在儀表中的自動化控制技術(shù)上加大力度，提高水平，以便于我國的石油化工企業(yè)可以得到更好更快的發(fā)展。本文對石油化工儀表中的自動化控制技術(shù)進行詳細介紹。并且在此基礎(chǔ)上，進一步提升使用水平。

關(guān)鍵詞：石油化工儀表；自動化控制；技術(shù)

目前的石油化工企業(yè)在實際的生產(chǎn)中對于儀表自動化控制的要求越來越高，現(xiàn)在的控制系統(tǒng)是遠遠不能滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)要求的，為了適應(yīng)生產(chǎn)需求，提高石油企業(yè)的工作效率，儀表的各項功能都應(yīng)該得到提升，特別是自動化水平，智能化水平和計算機的處理能力，對石油化工的儀表實現(xiàn)更新?lián)Q代，構(gòu)建更加和諧的人機環(huán)境，提高儀表整體的工作能力是目前石油企業(yè)在設(shè)計儀表方面應(yīng)該重點突破的內(nèi)容。

一、自動化儀表的重要性及可靠性

先進化的自動化技術(shù)不管是在操作還是管理上都比人工操作要簡單一點，在石油企業(yè)的自動化儀表的應(yīng)用過程中，可以有效地減少企業(yè)的人力、財力和物力，簡化了石油化工企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以大大地降低石油生產(chǎn)的成本，實現(xiàn)最大化經(jīng)濟的發(fā)展，對此就可以看出自動化儀表在石油化工生產(chǎn)中的重要性。

1.存儲能力強。在自動化儀表的使用過程中，自動化儀表具有強大的信息存儲功能，自動化儀表的運用原理是依靠于信息技術(shù)和電腦操控技術(shù)，這樣就可能發(fā)揮多功能性的存儲能力，并且還可以對信息進行重現(xiàn)和整合，這一點是傳統(tǒng)儀表無法完成的，傳統(tǒng)的儀表一般只能記錄某個時間的某個點，如果要記錄下一個時段的信息就找只能將上一個時段的信息進行刪除處理，如果出現(xiàn)了斷電這種異常情況，記錄的數(shù)據(jù)就會消失，對此，這種傳統(tǒng)性的儀表的使用范圍較為局限。

2.精準計算。它的使用原理就是依據(jù)軟件編程所實現(xiàn)，通過軟件控制接口芯片實現(xiàn)對硬件邏輯電路的控制，不僅可以有效地簡化電路連接，還可以實現(xiàn)大量邏輯電路的功能，這也是當前自動化儀表所應(yīng)用的一大特點，在如果計算數(shù)據(jù)，控制生產(chǎn)誤差的過程中有了很大的一個提升。

3.最優(yōu)控制。在石油企業(yè)的自動化儀表的應(yīng)用中，采取最優(yōu)控制的目的就是使得自動化儀表發(fā)揮其最大的生產(chǎn)功效。最優(yōu)控制實質(zhì)是指對人力的一種解放，同時系統(tǒng)的控制與人控制相比可以獲得更高的效益。最優(yōu)控制這一步驟在每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都有應(yīng)用，在石油企業(yè)的生產(chǎn)過程中實現(xiàn)一加一大于二的生產(chǎn)效益。

二、石油儀表的控制系統(tǒng)分析

1.分散控制系統(tǒng)

由于石油化工所涉及的加工步驟很多，所用儀表數(shù)量也是非常之多，所以我國石油化工儀表的控制系統(tǒng)很多都是采用分散型控制。隨著科技的發(fā)展，分散控制系統(tǒng)所能達到的智能化程度更高，其兼容性更好。例如，在現(xiàn)代化的石油化工企業(yè)中，往往會使用智能化程度很高的小型儀表控制系統(tǒng)，并且各子系統(tǒng)之間可以相互聯(lián)系，最終發(fā)揮更大的功能。

2.新型的分散式控制系統(tǒng)

石油化工行業(yè)的生產(chǎn)制作過程所經(jīng)歷的比較繁瑣，產(chǎn)成品通常不是一次得出的，需要反復(fù)處理和加工。因此，中間就會涉及到許多半成品的運輸和儲藏問題，這也是整個生產(chǎn)過程之中比較關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，對于成品的質(zhì)量能夠產(chǎn)生較大的影響。為了準確區(qū)分出儲存和運送的產(chǎn)品當前正處于哪一個環(huán)節(jié)，正常工作狀態(tài)下的分散式控制管理系統(tǒng)就可以在其中發(fā)揮作用，幫助工作人員完成各類半成品和成品的分類與儲存。

3.總線控制系統(tǒng)

總線簡單來說就是串聯(lián)起各個部件的公共通信干線，每接入一個設(shè)備就相當于總線加了一個節(jié)點。據(jù)有關(guān)研究表明，我國大部分的石油化工企業(yè)控制儀表的方式都是通過總線實現(xiàn)的，這為企業(yè)帶來了很大的便利。石油化工儀表采用總線的控制系統(tǒng)具有很多好處，例如采用總線控制會便于各儀表之間的信息傳輸，提高儀表的智能化和信息化的程度，這些優(yōu)勢對于化工企業(yè)的發(fā)展都是非常有幫助的。石油化工的生產(chǎn)場地環(huán)境惡劣，一般的通信方式很容易受到干擾，進而導致傳輸?shù)臄?shù)據(jù)丟失或是破壞數(shù)據(jù)的真實性，但總線由于其底層硬件協(xié)議具有很強的抗干擾性，因而可以在惡劣的環(huán)境下保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定的傳輸。此外，總線制定好通信協(xié)議，各個儀表只需要按此協(xié)議通信即可，這可以實現(xiàn)儀表隨插隨用，也為企業(yè)擴大生產(chǎn)提供方便。

三、石油儀器儀表自動化技術(shù)措施

1.自動化檢測與修復(fù)技術(shù)

在石油化工生產(chǎn)過程中，應(yīng)用自動化檢測與修復(fù)技術(shù)能夠有效提升生產(chǎn)的可靠性、精準性與安全性，從而有效確保石油化工生產(chǎn)設(shè)備的運行穩(wěn)定與安全。在信息科技不斷進步的今天，自動化檢測與修復(fù)技術(shù)不但能夠自動檢測生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障，并進行詳細記錄，并且還能夠自動修復(fù)部分問題，以幫助相關(guān)工作人員及時巡視的檢查、檢修以及維護設(shè)備，以將設(shè)備故障對生產(chǎn)的影響降到最低。

2.自動化檢測能力

在石油化工企業(yè)的實際生產(chǎn)過程中經(jīng)常涉及到蒸餾，分餾等操作，這些流程所需要的溫度都很高，但是 DCS 系統(tǒng)能夠測量溫度的范圍很廣，一般 - 200℃ -1800℃ 溫度范圍內(nèi)的檢測都沒有問題。同時，在檢測執(zhí)行儀表工藝開展過程中，亦要求相關(guān)操作人員應(yīng)遵從液位測量原則，且搭配靜電式、電容式、超聲波式等測量方式，對儀表中壓力、溫度、流量等工藝參數(shù)進行分析，且判定工藝生產(chǎn)中環(huán)境污染狀況，就此提升整體工藝生產(chǎn)效率。此外，在 DCS 系統(tǒng)儀表檢測環(huán)境下，需保持雙向數(shù)字通信設(shè)置，且將儀表技術(shù)標準。

3.監(jiān)測模型分析技術(shù)

利用石油化工生產(chǎn)模型監(jiān)測技術(shù)措施，及時診斷機械設(shè)備存在的故障，提高安全生產(chǎn)的可靠性。這項技術(shù)的應(yīng)用，通過建模的方式，在進行正式生產(chǎn)前，加以控制，保證石油化工生產(chǎn)設(shè)備的安全運行，達到設(shè)計的運行效率，提高石油化工生產(chǎn)的效率。通過科學的研究和分析，建立符合石油化工生產(chǎn)實際的模型，分析和研究模型的監(jiān)測技術(shù)措施，提高石油化工生產(chǎn)過程的監(jiān)測管理水平，達到人工智能的效果。解決人工操作的不安全因素，保證化工生產(chǎn)過程的安全，同時，依據(jù)石油化工生產(chǎn)的需要，獲得最佳的產(chǎn)品收率，滿足石油化工市場的需求。

4.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(shè)備還可傳送設(shè)備健康狀況、診斷及校準的相關(guān)信息。新型自動化系統(tǒng)可以向設(shè)備發(fā)送相關(guān)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(yīng)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(jù)，而無需在 PC 或移動設(shè)備上安裝軟件。

結(jié)束語：

綜上所述，自動化控制技術(shù)對于石油化工儀表有著重要作用，加強石油化工儀表自動化控制系統(tǒng)的研究可以促進石油化工行業(yè)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高石油生產(chǎn)的效率，同時保證生產(chǎn)的安全性，提高企業(yè)的市場競爭力。

社會發(fā)展再進步，石油化工儀表及自動化技術(shù)越發(fā)的凸顯在生活中，漸漸的被越來越多的人所認知，也慢慢的融入到生活當中去，成為便捷科技生活必不可少的分支。

參考文獻

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[3]崔仕錦.石油化工儀表中的自動化控制技術(shù)分析[J].化工管理，2017（05）：9.

（作者單位：1.中國石油天然氣股份有限公司

管道大連輸油氣分公司；

2.中國石油天然氣股份有限公司管道沈陽輸油氣分公司）