石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)研究

道日娜

摘 要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，石油化工行業(yè)在儀表自動(dòng)化控制技術(shù)上也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。這不僅給企業(yè)帶來(lái)更高的生產(chǎn)效率，也在安全生產(chǎn)方面提供了可靠的保障。通過(guò)本文對(duì)石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的探討，旨在能夠促進(jìn)我國(guó)自動(dòng)化水平的提高。

關(guān)鍵詞：石油化工儀表;自動(dòng)化;控制技術(shù)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機(jī)械制造行業(yè)有機(jī)結(jié)合發(fā)展，為儀表自動(dòng)化提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，促使儀表自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)，提高了石油化工設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。較發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)儀表自動(dòng)化技術(shù)起步晚，技術(shù)落后，在應(yīng)用中存在諸多問(wèn)題，因此，深入探究自動(dòng)化儀表控制是至關(guān)重要的，其能助推石油行業(yè)的穩(wěn)健長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1儀表自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)特征

1.1安全性高

石油化工儀表在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用的目的主要是為了監(jiān)測(cè)相關(guān)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的采集、分析、處理保證各方面工作的安全進(jìn)行。由于石油化工生產(chǎn)采用流水化的生產(chǎn)模式中，并且具有一定的危險(xiǎn)性，如果每一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或者錯(cuò)誤，很可能給整個(gè)生產(chǎn)造成影響，甚至引發(fā)安全事故。石油化工生產(chǎn)中儀表自動(dòng)化控制技術(shù)能夠保證生產(chǎn)過(guò)程的安全性，確保整個(gè)生產(chǎn)環(huán)境都處于穩(wěn)定、可持續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)，這對(duì)于提高石油化工生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量等都有著一定作用，是新時(shí)期石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。

1.2提升控制水平

傳統(tǒng)的石油化工生產(chǎn)主要采用批量控制的策略，這雖然能夠在一定程度上提高生產(chǎn)效率，但所具有的適用性、經(jīng)濟(jì)性有待考量。以DCS控制系統(tǒng)為例，在應(yīng)用過(guò)程中該系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單易操作的優(yōu)勢(shì)，但不管是在前期投入還是在后期維護(hù)等等方面，DCS具有維護(hù)成本高、投入大等問(wèn)題。面對(duì)這種情況，石油化工企業(yè)逐漸引入PID技術(shù)實(shí)現(xiàn)儀表控制，將傳統(tǒng)的批量控制轉(zhuǎn)變?yōu)榇?jí)控制，從適用范圍來(lái)看，PID動(dòng)態(tài)變量、軟測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛，并且能夠?qū)崿F(xiàn)單獨(dú)軟件包的控制效果，可以進(jìn)行獨(dú)立的編程操作，這種工作方法更加具有針對(duì)性，能夠滿足石油化工企業(yè)的生產(chǎn)需求。

2石油化工儀表的控制系統(tǒng)分類(lèi)

2.1較為分散的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)

在過(guò)去，我國(guó)的石化企業(yè)中使用的控制和管理系統(tǒng)針對(duì)性比較強(qiáng)，但是往往比較零散，正是這樣的一種使用特性，反而使得分散式的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)體現(xiàn)出其明顯優(yōu)勢(shì)，并因此而得到大力推廣。雖然分散式的控制管理系統(tǒng)十分適用于石油化工行業(yè)特殊的生產(chǎn)性質(zhì)，但其中還存在著不可忽視的弊端，并且通過(guò)先進(jìn)的科技手段是可以被彌補(bǔ)的。近幾年來(lái)，由于我國(guó)的科技水平達(dá)到了一個(gè)相對(duì)發(fā)達(dá)的階段，在石油化工這一特殊并且又十分重要的領(lǐng)域中，人們也開(kāi)始有意識(shí)地將先進(jìn)科技應(yīng)用進(jìn)來(lái)，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步。隨著國(guó)家和企業(yè)對(duì)這一領(lǐng)域的重視，技術(shù)人員在研究和開(kāi)發(fā)的方面取得了更多的資金和時(shí)間支持，經(jīng)過(guò)深入研究之后，開(kāi)發(fā)了更為智能化、自動(dòng)化的控制技術(shù)，使得現(xiàn)有的分散式控制管理系統(tǒng)取得翻天覆地的變化。

2.2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(guò)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(huì)涉及到許多半成品的運(yùn)輸和儲(chǔ)藏問(wèn)題，這也是整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程之中比較關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于成品的質(zhì)量能夠產(chǎn)生較大的影響。為了準(zhǔn)確區(qū)分出儲(chǔ)存和運(yùn)送的產(chǎn)品當(dāng)前正處于哪一個(gè)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(lèi)半成品和成品的分類(lèi)與儲(chǔ)存。

2.3總線控制系統(tǒng)

總線控制系統(tǒng)具有開(kāi)放化、數(shù)字化、智能化以及微型化等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)也正是現(xiàn)階段在石化企業(yè)發(fā)展過(guò)程中所要完成的主要目標(biāo)?，F(xiàn)階段，在各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用了未來(lái)戰(zhàn)斗系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)未來(lái)戰(zhàn)斗系統(tǒng)的功能設(shè)備和操作技術(shù)，就總線控制系統(tǒng)而言是完成可持續(xù)發(fā)展的前提。通過(guò)調(diào)查統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在化工企業(yè)當(dāng)中應(yīng)用未來(lái)戰(zhàn)斗系統(tǒng)，除了能夠控制生產(chǎn)設(shè)備之外，同時(shí)還能夠利用現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)來(lái)配合局域網(wǎng)，從而更好地控制現(xiàn)場(chǎng)總線。但是現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在對(duì)化工企業(yè)當(dāng)中的工作進(jìn)行合理控制的時(shí)候離不開(kāi)信息共享技術(shù)的有效支持，所以配合局域網(wǎng)可以將現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)制造商和用戶的公開(kāi)化。

3石油化工儀表的自動(dòng)化控制技術(shù)

3.1人機(jī)界面技術(shù)

人機(jī)界面技術(shù)是實(shí)現(xiàn)人和計(jì)算機(jī)之間的信息傳遞、信息交換，實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合。在石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展中，人機(jī)界面技術(shù)是重要的發(fā)展成果之一。人機(jī)界面技術(shù)提高了儀表的自動(dòng)化水平。一方面降低了人員的體力消耗，減少了人員的占用，解放了人力資源，另一方面，通過(guò)人員對(duì)石油化工生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)狀況進(jìn)行監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)對(duì)化工儀表狀態(tài)的調(diào)整，使自動(dòng)化控制更加靈活。人機(jī)界面通常采用LED、CRT顯示屏位主要顯示載體，通過(guò)多種操控手段的選擇運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)化工儀表的遠(yuǎn)程操控。人機(jī)界面具有自動(dòng)控制能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以快速準(zhǔn)確的捕捉到敏感數(shù)據(jù)，找到錯(cuò)誤信息并作出提示和預(yù)警，然后通過(guò)人工加以處理，從而控制生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的正常進(jìn)行。

3.2自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)

化工儀表的基本功能就是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的檢測(cè)控制，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用為企業(yè)生產(chǎn)管理提供了有力的支持，滿足石油企業(yè)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)的生產(chǎn)需求，降低人工勞動(dòng)力的付出。石油化工生產(chǎn)過(guò)程中涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，為了提高石油質(zhì)量對(duì)整個(gè)流程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)具有重要意義。為了滿足企業(yè)安全生產(chǎn)要求，提高現(xiàn)場(chǎng)安全系數(shù)，在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在自動(dòng)化儀表控制中得到廣泛應(yīng)用，這有助于工作人員實(shí)時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)，為生產(chǎn)管理、調(diào)整提供依據(jù)，讓工作人員更清楚的掌握設(shè)備運(yùn)行情況，提高石油化工生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)控制水平，保證生產(chǎn)工作安全、高效的進(jìn)行。

3.3自動(dòng)化控制技術(shù)

常規(guī)的自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)石油化工儀表進(jìn)行批量控制，采用電動(dòng)單元組合的儀表燈和DCS系統(tǒng)對(duì)化工生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督和控制。DCS系統(tǒng)采用控制分散、操作和集中管理方式，將儀表技術(shù)向著數(shù)字化，采集數(shù)據(jù)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，利用系統(tǒng)提供的基本功能模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)際控制，形成控制回路組態(tài)。此外，DCS系統(tǒng)還是一種綜合控制系統(tǒng)，能夠通過(guò)豐富的顯示功能，體現(xiàn)控制和檢測(cè)系統(tǒng)的功能。常規(guī)的DCS控制技術(shù)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用，提高了儀器儀表自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程，使儀表自動(dòng)化技術(shù)更加完善和成熟。而隨著科技化和信息化時(shí)代的發(fā)展，石油化工行業(yè)中儀器儀表自動(dòng)化也在不斷發(fā)展，儀表的自動(dòng)化水平也在日益提高，在許多先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)中，PID控制技術(shù)也的到了廣泛的應(yīng)用，這是在DCS基礎(chǔ)上發(fā)展的更加先進(jìn)的新型技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)變量進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量和分析對(duì)比，對(duì)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別。這種技術(shù)在今后必將帶給石油化工行業(yè)儀表自動(dòng)化更加快速的發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在國(guó)際經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)越來(lái)越發(fā)達(dá)的社會(huì)背景之下，我國(guó)的石油化工行業(yè)要想尋求更好的發(fā)展，就必須以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)看待企業(yè)的經(jīng)營(yíng)與進(jìn)步，吸收先進(jìn)的發(fā)展觀念，利用現(xiàn)代高新科技的優(yōu)勢(shì)，將自動(dòng)化、智能化、數(shù)據(jù)化的技術(shù)帶入到石油化工儀表等基礎(chǔ)設(shè)備的使用，以及整個(gè)生產(chǎn)加工過(guò)程的管理與控制中，從而尋求更加健康、快速的發(fā)展。

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