石油化工儀表中自動化控制技術(shù)的相關(guān)研究

賈朋

摘要：現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)正在迅速進(jìn)步，與之相應(yīng)的石化行業(yè)也擴(kuò)大了規(guī)模。面對信息化的新形勢，石化企業(yè)有必要運(yùn)用自動化控制的基本技術(shù)來實(shí)現(xiàn)儀表改造，在此基礎(chǔ)上明確實(shí)時性的石化生產(chǎn)信息。從目前階段來看，石化企業(yè)通常面對激烈的行業(yè)競爭，與此同時也應(yīng)當(dāng)滿足現(xiàn)階段較大的石油消費(fèi)總量。同時，石化生產(chǎn)通常包含了較復(fù)雜的流程，各個環(huán)節(jié)都表現(xiàn)出較高風(fēng)險性。面對新的石化工業(yè)趨勢，企業(yè)需要致力于升級改造自動化儀表，完成智能化以及自動化的儀表操作與控制。因此可以得知，對于石化行業(yè)進(jìn)行的日常生產(chǎn)有必要全面加以控制，對此應(yīng)當(dāng)選擇自動化控制的方式，確保在根本上提升石化行業(yè)日常運(yùn)行的實(shí)效性。

關(guān)鍵詞：石油化工;自動化儀表控制技術(shù);儀表控制

1 石油化工自動化控制中儀表控制的重要意義

近年來，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們對于石油化工產(chǎn)品的需求也是日益增加，導(dǎo)致了石油化工市場出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面，這就推動了石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展。而在石油化工生產(chǎn)中，儀表控制可以說是最為重要的環(huán)節(jié)，它是石油化工自動化控制的基礎(chǔ)。目前，在石油化工生產(chǎn)中，儀表控制具備了更多的特點(diǎn)，如網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化等，利用這些先進(jìn)的信息技術(shù)，為石油化工自動化控制提供了基礎(chǔ)的存儲、分析和預(yù)測能力。

雖然石油生產(chǎn)效率在計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)據(jù)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上有所提高，但在石油生產(chǎn)過程中仍然會有大量的有毒、易燃易爆等有害物質(zhì)排出，所以石油生產(chǎn)過程中要對有害物質(zhì)的排放進(jìn)行嚴(yán)重控制，這要求相關(guān)技術(shù)人員要利用石油化工自動化控制儀表，嚴(yán)格控制石油生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)，以此提高石油化工生產(chǎn)的安全性和可靠性。與此同時，相關(guān)生產(chǎn)部門要對石油化工生產(chǎn)進(jìn)行信息化管理，以此提高石油化工行業(yè)的生產(chǎn)效率，降低石油化工生產(chǎn)人員的勞動強(qiáng)度，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。因此，可以看出石油化工自動化控制中儀表控制的重要意義。

2 石油化工自動化儀表控制技術(shù)分析

因?yàn)槭突ば袠I(yè)自身具有較大的危險性，所以還有化工管理過程中的安全生產(chǎn)尤為重要。在技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)自動化儀表操作過程中，要保證石油化工生產(chǎn)的安全性，其在實(shí)際生產(chǎn)中尤為重要。所以，就要使石油化工自動化儀表控制審視進(jìn)一步的提高，并且加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的檢查及控制力度，充分掌握生產(chǎn)進(jìn)度及精準(zhǔn)性，及時了解實(shí)際生產(chǎn)過程中的問題及安全隱患，并且制定相應(yīng)的措施，保證企業(yè)生產(chǎn)的安全性[1]。目前，石油化工自動化儀表控制技術(shù)為以下內(nèi)容。

2.1 檢測模型分析技術(shù)

在自動化控制過程中，其中尤為重要的技術(shù)就是監(jiān)控模型技術(shù)，此技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)運(yùn)行的情況進(jìn)行全面掌握，從而有效且及時的診斷機(jī)械設(shè)備中的故障，以此使安全生產(chǎn)可靠性得到有效提高。企業(yè)在使用檢測模型的過程中，能夠提前知道可能發(fā)生的情況，并且還能夠?qū)ιa(chǎn)鏈安全性進(jìn)行控制。利用監(jiān)控模型技術(shù)還能夠了解企業(yè)運(yùn)行的基本情況及進(jìn)度，預(yù)測企業(yè)生產(chǎn)過程中的安全隱患，以此有效降低行業(yè)的風(fēng)險。

2.2 分析自動化檢測及修復(fù)技術(shù)

一般在石油化工企業(yè)實(shí)際操作過程中，儀表自動化技術(shù)的使用能夠使石油化工企業(yè)安全生產(chǎn)得到提高，并且保證設(shè)備能夠安全有效的運(yùn)行。我國目前的信息技術(shù)發(fā)展在不斷的加快，自動化檢測能夠根據(jù)設(shè)計程序?qū)崿F(xiàn)故障自動檢測，并且對其進(jìn)行修復(fù)處理，還能夠保存相應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)其中的故障，之后制定相應(yīng)的措施，有效降低石油化工生產(chǎn)成本，使工作效率得到有效提高[2]。

2.3 實(shí)時儀表監(jiān)控技術(shù)

目前石油生產(chǎn)實(shí)際操作過程中，對石油生產(chǎn)安全性進(jìn)行保證的主要技術(shù)就是儀表監(jiān)控就，此種技術(shù)屬于實(shí)際生產(chǎn)過程中的主要內(nèi)容，其將中心處理器及其他軟件作為基礎(chǔ)，對儀器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，以此能夠使工作人員充分了解石油生產(chǎn)進(jìn)度，其對于生產(chǎn)操作的降低具有較大的幫助[3]。圖1為實(shí)時儀表監(jiān)控技術(shù)的結(jié)構(gòu)。

3 具體分析

3.1 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?，F(xiàn)場的水銀玻璃溫度計都會被雙金屬溫度計取代。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。

3.2 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。對安全系統(tǒng)的統(tǒng)一化管理是企業(yè)發(fā)展的方向。

4 發(fā)展趨勢

自動化儀表發(fā)展趨勢是：

（1）控制目標(biāo)由實(shí)現(xiàn)過程工藝參數(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)展為以最優(yōu)質(zhì)量為指標(biāo)的最優(yōu)控制。

（2）控制方法由模擬的反饋控制發(fā)展為數(shù)字式的開環(huán)預(yù)測控制;由傳統(tǒng)的手動定值調(diào)節(jié)器、P I D 調(diào)節(jié)器以及各種順序控制裝置，發(fā)展為以微型機(jī)構(gòu)成的數(shù)字調(diào)節(jié)器和自適應(yīng)調(diào)節(jié)器。自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是系統(tǒng)化、柔性化、集成化和智能化。自動化技術(shù)不斷提高光電子、自動化控制系統(tǒng)、傳統(tǒng)制造等行業(yè)的技術(shù)水平和市場競爭力，它與光電子、計算機(jī)、信息技術(shù)的融合和創(chuàng)新，不斷創(chuàng)造和形成新的行業(yè)經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，同時不斷提供新的行業(yè)發(fā)展的管理戰(zhàn)略哲理。

5 結(jié)語

目前，我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展較為迅速，機(jī)械制造行業(yè)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互結(jié)合發(fā)展，以此為儀表自動化的控制提供了有效的技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)儀表自動化控制，能夠使石油化工設(shè)備穩(wěn)定性及安全性得到有效提高。但是目前我國儀表自動化技術(shù)和發(fā)達(dá)個國家相比較為落后，起步較晚，在實(shí)際使用過程中具有多種問題。所以，對儀器自動化儀表控制的研究尤為重要，從而促進(jìn)石油行業(yè)能夠更加科學(xué)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張璐.石油化工儀表中的自動化控制技術(shù)研究[J].化工設(shè)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(shù)[J].化學(xué)工程與裝備，2016（06）：172-173.

[3]宋潔.石油化工儀表中的自動化控制技術(shù)分析[J].科技傳播，2014（03）：103+92.

[4]王翔宇.石油化工儀表中的自動化控制技術(shù)分析[J].硅谷，2014（18）：192+214.

[5]谷越.石油化工儀表中自動化控制技術(shù)的相關(guān)研究[J].化工管理，2016（33）：103.