石油化工儀表中的自動化控制技術(shù)分析

徐林（中海石油(中國)有限公司秦皇島32-6作業(yè)公司，天津300453）

當(dāng)前我國石油化工儀表的自動化控制技術(shù)雖然得到了一定的發(fā)展，但是還存在很多問題，例如現(xiàn)階段很多石油化工企業(yè)中使用的石油化工儀表自動化控制技術(shù)，還不能實(shí)現(xiàn)信息化、科技化以及智能化，嚴(yán)重的影響了石油化工企業(yè)的生產(chǎn)效率，為了保證石油化工企業(yè)能夠有良好的生產(chǎn)效益，并且為社會做出更多的貢獻(xiàn)，需要不斷的提升儀器儀表的科技性和先進(jìn)性，只有這樣才能夠保證我國的石油產(chǎn)業(yè)和化工產(chǎn)業(yè)有良好的發(fā)展前景?，F(xiàn)階段我國石油化工在生產(chǎn)的過程中主要是生產(chǎn)線作業(yè)，從而引進(jìn)了很多自動化設(shè)備，為了保證自動化設(shè)備不會出現(xiàn)故障，使用自動化儀表進(jìn)行檢測是非常有必要的，所以探究儀表中的自動化控制技術(shù)，是當(dāng)前保證我國石油化工生產(chǎn)順利進(jìn)行的重要措施。

1 現(xiàn)階段使用的石油化工儀表種類

1.1 壓力儀表

壓力儀表的主要檢測因素是石油化工在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的壓力，壓力儀表包含的種類相對比較豐富，既包含了彈性式壓力儀表，又包含了液柱式壓力儀表，在石油化工生產(chǎn)過程中需要的液體物料相對較多，所以液柱式壓力儀表和活塞式壓力儀表能夠更好的適用于石油化工的生產(chǎn)壓力測量過程中。同時(shí)除了一部分壓力測量儀表以外，還有壓力傳感器與壓力變送器兩種，通過壓力傳感器可以有效的將石油化工在物料移動和生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的其他物理量轉(zhuǎn)化為壓力，從而傳輸?shù)綁毫ψ兯推髦?，并且由壓力變送器將所有采集到的信息轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以識別的信息，從而實(shí)現(xiàn)自動化控制過程。

1.2 流量儀表

流量儀表在石油化工生產(chǎn)過程中所使用的頻率也非常高，通過流量儀表可以有效的測量出石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中所通過液體物料的體積，進(jìn)而由液體物料的密度來計(jì)算出通過的質(zhì)量，通過油量儀表可以明確生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)量，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)石油化工生產(chǎn)量的自動化計(jì)算，還能夠保證可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)，為未來生產(chǎn)效益的計(jì)算，提供良好的理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持。當(dāng)前在石油化工產(chǎn)業(yè)中所使用的流量儀表，主要分為速度式流量儀表和節(jié)流式流量儀表，而速度式流量儀表能夠清楚的測量出物料生產(chǎn)的效率，因此在石油化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程中，速度式流量儀表是流量儀表中使用最為廣泛的一類。

1.3 溫度儀表

無論是在化工企業(yè)的化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，還是在石油的生產(chǎn)過程中，都需要使用大量的溫度儀表，在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，可能會出現(xiàn)一系列的腐蝕反應(yīng)或者劇烈的放熱反應(yīng)，一旦溫度過高，將會造成很大的危害，所以使用溫度儀表來測量化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的溫度，可以有效的避免化工產(chǎn)品生產(chǎn)出現(xiàn)一系列的危險(xiǎn)反應(yīng)或者大量的放熱反應(yīng)，從而引起嚴(yán)重的人身傷害事故，以及造成化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)受到損失。通過溫度儀表對化學(xué)反應(yīng)和化工生產(chǎn)過程進(jìn)行溫度的監(jiān)測，并且由溫度傳感器將溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶詣踊刂葡到y(tǒng)中，然后根據(jù)自動化系統(tǒng)中所設(shè)置的相關(guān)程序，來針對不同的溫度進(jìn)行不同的反應(yīng)，從而可以通過溫度儀表來實(shí)現(xiàn)自動化控制過程。不僅在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中需要大量的溫度儀表，在石油的生產(chǎn)過程中也需要大量的溫度儀表，由于石油屬于易燃易爆物，如果溫度過高可能會造成石油出現(xiàn)燃燒或者爆炸等危險(xiǎn)事故，所以使用溫度儀表來監(jiān)測石油生產(chǎn)過程中的溫度，并且對其進(jìn)行有效的控制，是當(dāng)前保證我國石油化工生產(chǎn)安全進(jìn)行的重要措施。

1.4 物位儀表

物位儀表，顧名思義就是能夠測量物體位置的儀表。在石油化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會對石油產(chǎn)品和化工產(chǎn)品進(jìn)行反應(yīng)和收集，在反應(yīng)和收集的過程中都需要相應(yīng)的儲物罐，但是由于石油化工產(chǎn)品屬于易燃易爆，物品需要在密閉、陰暗的環(huán)境中儲存，所以石油化工產(chǎn)品的儲存罐一般都不能夠直接看到里面的物料，從而也就無法了解物料的數(shù)量以及在儲存罐中的位置，而當(dāng)負(fù)責(zé)石油產(chǎn)品和化工產(chǎn)品收集的儲存罐快要達(dá)到密封口時(shí)，必須要有一定的儀器儀表設(shè)備來告知工人需要換到下一個儲存罐中，防止石油產(chǎn)品和化工產(chǎn)品外漏，造成嚴(yán)重的人身傷害和經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)在石油產(chǎn)品和化工產(chǎn)品化學(xué)反應(yīng)的過程中，也需要密閉的儲存罐來進(jìn)行反應(yīng)，而如果看不到物料的高度，不僅會嚴(yán)重影響生產(chǎn)的效率，還會導(dǎo)致一系列相關(guān)聯(lián)的自動化設(shè)備受到損害，所以通過物位儀表能夠明確的表示出密閉罐中的固體或者液體具體位置，然后將這些位置信息傳輸?shù)阶詣踊刂葡到y(tǒng)中這樣能夠保證可以及時(shí)的更換收集儲存罐以及及時(shí)的添加反應(yīng)物料。

2 石油化工儀表自動化控制流程分析

2.1 儀表的選擇與控制技術(shù)

為了保證石油化工儀表自動化控制流程能夠更好的進(jìn)行，首先需要進(jìn)行正確的儀表選擇，例如在石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)罐中，需要嚴(yán)格的控制生產(chǎn)的溫度，所以這時(shí)就需要選擇相應(yīng)的溫度儀表，來進(jìn)行溫度的測量。由于石油化工生產(chǎn)過程中溫度過高，可能會出現(xiàn)一系列的危險(xiǎn)事故，而溫度過低又會導(dǎo)致很多化學(xué)反應(yīng)或石油生產(chǎn)過程不能進(jìn)行，因此對溫度測量準(zhǔn)確性的要求相對較高，所以這時(shí)不能夠選用普通的水銀溫度計(jì)來進(jìn)行溫度的測量，而需要選擇更加準(zhǔn)確的雙金屬溫度計(jì)，利用雙金屬溫度計(jì)不僅能夠準(zhǔn)確的測量到溫度的具體值，還能夠保證不會影響到熱電偶信號和熱電阻信號的應(yīng)用。同時(shí)在測量物位的過程中，既要合理的選擇不同物料狀態(tài)的測量計(jì)，又要選擇不同功能的物位儀表。例如有的石油化工過程需要測量液體在密封罐中的具體位置，而有的需要測量液體和固體交界面的具體位置，這時(shí)就需要選擇不同功能的物位儀表來進(jìn)行測量，同時(shí)在選擇不同物料狀態(tài)測量計(jì)時(shí)，要根據(jù)液態(tài)固態(tài)和粉粒狀物體的不同形態(tài)來選擇不同種類的物料測量計(jì)。例如測量液體時(shí)可以使用液位計(jì)，測量固體或者粉末狀的物體時(shí)可以采用料位計(jì)。只有合理的選擇了物料的儀表種類，才能夠保證物料位置信息可以測量更加準(zhǔn)確，從而有效的提升石油化工生產(chǎn)的效率和安全性。

2.2 現(xiàn)場自動化線路布設(shè)

當(dāng)前所使用的自動化控制系統(tǒng)中，需要現(xiàn)場自動化線路，鋪設(shè)的這些線路，不僅指實(shí)體的線路，也指一些信息化的網(wǎng)絡(luò)線路。在自動化線路鋪設(shè)的過程中，首先要保證自動化線路能夠完整的收集到每一個儀器儀表所提供的數(shù)據(jù)，并且可以有效的與人機(jī)界面或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合，保證能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)準(zhǔn)確快速的傳輸?shù)饺藱C(jī)界面中，從而可以提升數(shù)據(jù)的利用效率，并且保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。當(dāng)前使用的FCS 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，可以將4萬臺儀器儀表同時(shí)接入到現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和控制回路中，并且其擁有5萬左右的控制回路，可以有效的實(shí)現(xiàn)自動化控制的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

2.3 人機(jī)界面處理系統(tǒng)

人機(jī)界面處理系統(tǒng)的主要功能是將現(xiàn)場總線所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，并且根據(jù)編程系統(tǒng)所給出的編寫指令來做出相應(yīng)的數(shù)據(jù)反映。例如當(dāng)現(xiàn)場總線中所給出的溫度信號過高時(shí)，通過人機(jī)界面中所編寫的程序，對溫度信號進(jìn)行接收和控制，從而給現(xiàn)場的工人一定的溫度過高信號，或者利用自動化系統(tǒng)直接啟動降溫設(shè)備，從而在第一時(shí)間內(nèi)，保證溫度能夠有效的降低。

3 結(jié)語

在石油化工生產(chǎn)過程中，不僅儀器儀表需要一定的自動化控制技術(shù)，自動化生產(chǎn)線以及其它自動化設(shè)備也需要不斷的完善自動化控制技術(shù)，只有保證自動化控制技術(shù)能夠通過信息和科技的發(fā)展做到智能化控制，才能夠?yàn)槲覈磥硎突ぎa(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。