石油化工行業(yè)自動化儀表特點與控制技術

趙耀（海洋石油工程股份有限公司，天津 300450）

石油化工行業(yè)進行工業(yè)生產(chǎn)時所應用的原材料具有毒性、輻射等特性，這會嚴重威脅人體的身體健康。多數(shù)石油化工企業(yè)在發(fā)展時會開展自動化生產(chǎn)，這樣能夠減少工作人員與原材料接觸，也能夠更為高效的加強生產(chǎn)效率。隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展，之前的自動化控制技術需要進行革新并重新應用于石油化工生產(chǎn)中。那么，當前的石油化工企應當由單一自動控制模式轉換成更為全新的控制方式在進行生產(chǎn)。

1 石油化工行業(yè)自動化儀表的概述

通過對石油化工企業(yè)自動化儀表進行研究可知，我國社會中自動化儀表包含三個步驟：首先是設計，其次是施工，最后是調試。上述三個步驟，每一步都要嚴格按照我國有關標準開展。除此之外，進行這三項步驟的工作人員和安裝人員都需具有較強的技術能力，這樣才能夠最大程度上保障自動化儀表的正常運轉。

在石油化工行業(yè)中，我們可以按照自動化儀表的功能和性質將自動化儀表劃分成五類。首先是根據(jù)自動化儀表性質劃分為氣動、電動和液動三種自動化儀表類型。其次，可以按照自動化儀表的結構，將自動化儀表劃分為綜合控制式裝置、基地式儀表和單兀組合式儀表。另外，還可以按照施工人員的安裝方式來將自動化儀表劃分成盤裝型、現(xiàn)場型和架裝型儀表。在石油化工行業(yè)中，自動化儀表不僅可以根據(jù)上述三種劃分方式進行劃分，還可以根據(jù)功能信號表現(xiàn)形式等來將自動化儀表劃分成不同類型。由此可知，自動化儀表在石油化工企業(yè)種類繁多，這也是自動化儀表能夠應用于石油化工行業(yè)的重要原因。

2 自動化技術的發(fā)展現(xiàn)狀

自動化儀表技術產(chǎn)生于上世紀40年代，一經(jīng)出現(xiàn)就被廣泛應用于石油化工行業(yè)中。自動化儀表技術產(chǎn)生以來的缺點是體積大、精確度偏低。隨著中國經(jīng)濟社會的發(fā)展，自動化儀表技術在中國社會中有了巨大的進步，體積一點點縮小，精確度得到了改善，很好地推動了我國石油化工企業(yè)的發(fā)展。

迄今為止，我國信息化技術與DSC 有效結合，很大程度上推動了自動化儀表技術的發(fā)展，達到了技術控制多變量控制等的提升。這一發(fā)展也致使自動化儀表技術成為我國石油化工企業(yè)中最為關鍵的技術方式，對石油化工企業(yè)的經(jīng)濟效益有著顯著的提升。中國經(jīng)濟社會的發(fā)展推動著自動化技術的革新，目前我國自動化儀表技術設施更新速度快，自動化儀表也慢慢趨于系統(tǒng)化。通過對當前石油化工企業(yè)進行研究得知，自動化儀表技術在應用方面存在著諸多問題，與世界上先進技術還相差甚遠，DSC 技術還需不斷完善，應用于我國石油化工企業(yè)還需進行發(fā)展和完善。

3 石油化工行業(yè)自動化儀表的特點

自動化儀表之所以可以被使用于石油化工行業(yè)其中占有重要因素的是自動化儀表本身獨特的特征。下列是筆者對自動化儀表特點進行的有關概述。

3.1 可編程功能

自動化儀表在石油化工企業(yè)中具備可編程功能。在石油化工企業(yè)自動化儀表能夠控制電路，正常工作時自動化儀表能夠借助芯片中具備的功能達到繁瑣的控制功能。除此之外，自動化儀表本身軟件編程對先前的控制方式進行了調整，由應用先前的順序控制改為應用存儲控制。與此同時，自動化儀表還能夠借助硬件達成控制目的，不過實行該項工作的前提是電路較為完整。由此可知，自動化儀表能夠改善硬件結構，簡化硬件結構，更好地適用于石油化工生產(chǎn)中。

3.2 記憶功能

之前的自動化儀表大多數(shù)是應用有機電路和時序電路，這兩種電路記憶功能較差，只能夠進行較為簡易的功能記憶。當石油化工生產(chǎn)進入到下一個步驟中，該儀表則不會存有上一個步驟的記憶。而目前我國石油化工體所應用的自動化儀表具有較強的記憶功能，在儀表中植入了微電腦芯片，能夠對每一個步驟進行記憶。通常情況下自動化儀表能夠對記憶進行保存，進而為后續(xù)信息處理快來便利。

3.3 數(shù)據(jù)處理功能

自動化儀表進行測量時可能會遇到困難。例如，類似線性化處理、自檢自校等問題。隨著自動化儀表的不斷革新，自動化儀表的微處理器技術能夠更好地解決上述問題，進而讓自動化儀表的功能更為全面。數(shù)據(jù)處理功能能夠減少工作人員的工作量，進而加強石油化工生產(chǎn)效率。

4 石油化工行業(yè)自動化儀表的控制技術

4.1 常規(guī)控制

石油化工企業(yè)自動化儀表長時間的發(fā)展使其增多了很多功能，但是順序控制、連續(xù)控制等控制方式?jīng)]有發(fā)生變化。我們可以通過對自動化儀表進行研究得出上述結論。通常情況下，自動化儀表的控制工作包含串級調節(jié)、分成調節(jié)、自動選擇調節(jié)、均有調節(jié)等?？傊?，長時間的發(fā)展為自動化儀表帶來了更多的功能，但是自動化儀表中PID調節(jié)依然是自動化儀表最基本的功能。由此可知，自動化儀表在發(fā)展過程中功能和控制算法發(fā)生的變化較小，變化最多的是控制方式和調節(jié)方法。

4.2 先進控制和優(yōu)化

隨著中國社會的不斷發(fā)展，學者推出了很多智能化算法。目前，我國多數(shù)多變量控制都已在石油化工行業(yè)達到了更好的應用狀態(tài)，智能PID控制器未實現(xiàn)生產(chǎn)實踐階段的應用。一般情況下，自動化儀表的基礎是dcs，在這之中該控制器可以是一個個體，也可以是軟件包。自動化儀表控制方式大多是應用PID 串級控制和測控相結合的方法?，F(xiàn)階段，在煉油廠中最能夠成功的是單一油源，在卡邊控制上能夠體現(xiàn)出其平穩(wěn)操作的增效效果。

4.3 人機界面

現(xiàn)階段，石油化工企業(yè)所采用的控制方式是人機界面，先前的一對一的裝置和控制室已經(jīng)被淘汰，目前是多個裝置對應一個控制室。另外，裝置所反映的狀態(tài)是借助LCD和CRT顯示屏體現(xiàn)的，特殊情況時會一指示燈和顯示儀表的形式來反映裝置狀態(tài)。這種方式極大程度上減少了之前工作的繁雜性，同時石油化工體驗也達到了以dcs取代專用屏幕的目的。一般情況下，人機界面進行操作和把控是有密切關系的，工作人員在使用人機界面時，要能夠嚴格遵循工藝標準進行，這也是工作人員能否與人機界面和睦相處的關鍵所在。石油化工企業(yè)應用人機界面時，還要不斷加強dcs和hmi軟件的功能。除此之外，石油化工企業(yè)還要不斷培養(yǎng)工作人員的責任意識，使每個工作人員能夠高效配合，共同完成石油化工企業(yè)中的工作。

4.4 安全儀表系統(tǒng)

石油化工企業(yè)關系到民生，石油化工企業(yè)中的安全性能夠影響著社會的安慰。因此，石油化工企業(yè)的安全性受到了社會各界人士的關注。在石油化工裝置中，連續(xù)化和大型化易燃易爆會影響石油化工企業(yè)的生產(chǎn)，之前所應用的dcs 設施也沒有辦法更好的應用于石油化工企業(yè)中。在這種情況下，緊急停車系統(tǒng)應用于石油化工企業(yè)中十分必要。自動化儀表是在安全儀表系統(tǒng)的基礎之上演變而來的，能夠更好地加強具有化工企業(yè)的安全，為化工生產(chǎn)帶來良好的環(huán)境。

5 結語

在石油化工行業(yè)中，自動化儀表控制占有十分關鍵的地位，自動化儀表可以借助檢測模型等方式加強石油化工行業(yè)的生產(chǎn)效率。除此之外，還能夠不斷加強石油化工企業(yè)生產(chǎn)的安全性。科學地進行儀表控制，能夠為石油化工行業(yè)帶來自動化控制服務。例如，測量科學設計自動化儀表及創(chuàng)建誤差糾正體系等。這能夠很好的加強儀表應用水準，進而推動我國石油化工行業(yè)的發(fā)展。