石油生產(chǎn)自動(dòng)化節(jié)能工藝技術(shù)

王春風(fēng)

（大港油田采油三廠第三采油作業(yè)區(qū)，河北滄州 061723）

0 引言

石油生產(chǎn)自動(dòng)化科技在發(fā)展階段逐步趨向成熟，相關(guān)技術(shù)得到充分使用，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)起到一定管控作用，這是研究的核心。就目前石油公司自動(dòng)化生產(chǎn)降耗需求方面來說，創(chuàng)建科學(xué)的自動(dòng)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，保證自動(dòng)化平臺(tái)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)全面管控，是完成相關(guān)目標(biāo)的重要舉措。石油生產(chǎn)環(huán)節(jié)在不同過程對(duì)技術(shù)有不一樣的需求，石油行業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)使用表現(xiàn)在諸多方面。

1 石油行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的種類

1.1 基于信息庫的集成科技

石油化工行業(yè)的自動(dòng)化建設(shè)包含信息集成系統(tǒng)，基于信息庫，對(duì)石油生產(chǎn)過程的不同控制數(shù)據(jù)展開集成管控，是目前集成科技的使用核心。信息庫管理是系統(tǒng)集成管理的前提條件，不同于其他工業(yè)行業(yè)，石油化工有特殊的生產(chǎn)性質(zhì)，具體的生產(chǎn)過程需要處置的數(shù)據(jù)資料流量大，信息種類繁瑣，需要依靠信息庫進(jìn)行集中管理?；谛畔斓募煽刂瓶梢詫?shù)據(jù)信息處理和動(dòng)態(tài)監(jiān)控、可視化等技術(shù)相結(jié)合，對(duì)石油生產(chǎn)過程進(jìn)行全面監(jiān)督和實(shí)時(shí)控制。

簡(jiǎn)單說，信息庫系統(tǒng)的管理作用重點(diǎn)是經(jīng)過對(duì)數(shù)據(jù)的劃分、處理、保存等過程實(shí)現(xiàn)，基于技術(shù)集成，能夠全面分析異常信息，立即反饋，方便監(jiān)管者迅速處理異常數(shù)據(jù)。信息庫的載體涉及關(guān)系信息庫和實(shí)時(shí)信息庫等2 類，2 類信息載體能夠通過區(qū)別性管理，對(duì)信息實(shí)現(xiàn)分流，管理人員能夠通過兩者協(xié)調(diào)管控，提高生產(chǎn)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)與技術(shù)數(shù)據(jù)的使用效率，更好實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

1.2 決策支撐的自動(dòng)化系統(tǒng)

（1）決策的可操作性研究。石油化工在實(shí)際生產(chǎn)、運(yùn)營階段，和其他企業(yè)管理一樣，需要充足的參考信息和經(jīng)營經(jīng)驗(yàn)，為決策帶來信息技術(shù)支撐，確保生產(chǎn)過程的運(yùn)營決策科學(xué)、可行。受以往石油生產(chǎn)決策觀念的限制，決策支撐一般有經(jīng)驗(yàn)不夠、技術(shù)滯后等缺陷，導(dǎo)致決策的主觀性和隨意性較強(qiáng)。以信息系統(tǒng)為企業(yè)決策的前提條件，借助ERP、SCM 以及CRM 等技術(shù)，能夠在保障行業(yè)數(shù)據(jù)和企業(yè)決策充分整合的基礎(chǔ)上，完善決策流程，提高行業(yè)總體的自動(dòng)化程度。

（2）依靠成本控制和效益分析等信息系統(tǒng)，可以科學(xué)提高石油生產(chǎn)公司的綜合業(yè)績(jī)，更好完成利潤最大化的戰(zhàn)略決策目標(biāo)。而且，把自動(dòng)化需求的具體成本和決策環(huán)節(jié)的計(jì)劃成本展開綜合比較，能夠更精準(zhǔn)定位生產(chǎn)計(jì)劃的具體盈利水平。如果績(jī)效指標(biāo)有誤差，可以及時(shí)修改決策，提高企業(yè)長效規(guī)劃計(jì)劃的合理性。

1.3 生產(chǎn)程序模擬自動(dòng)化系統(tǒng)

生產(chǎn)程序模擬自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于石油公司十分重要。隨著人們對(duì)石油加工要求的不斷提高，對(duì)生產(chǎn)效率及質(zhì)量和整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的節(jié)能性均迅速提高。以往的石油生產(chǎn)環(huán)節(jié)，僅能根據(jù)規(guī)定的流程逐步完成生產(chǎn)任務(wù)。但對(duì)其過程的科學(xué)性理解淺顯，造成各生產(chǎn)程序中存在不科學(xué)的現(xiàn)象，降低了石油產(chǎn)品自身質(zhì)量，增大了能耗。采取生產(chǎn)程序模擬自動(dòng)化系統(tǒng)就可以在具體生產(chǎn)線運(yùn)行前將生產(chǎn)信息錄入計(jì)算機(jī)，基于計(jì)算機(jī)模擬軟件管控生產(chǎn)步驟。該過程人們就可以依靠系統(tǒng)給出的實(shí)際信息狀況對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全方位的完善，既提高了生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，還減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)能耗。生產(chǎn)程序模擬自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)模擬環(huán)節(jié)可以對(duì)既定生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)現(xiàn)全面模擬，并向管理者展現(xiàn)根據(jù)該方面實(shí)施各流程生產(chǎn)任務(wù)的真實(shí)信息，便于相關(guān)工作者找到其中問題，全面完善改進(jìn)。

2 石油生產(chǎn)中自動(dòng)化管控流程

2.1 自適應(yīng)生產(chǎn)管控流程

這是反饋控制流程的一類，程序可以根據(jù)石油具體生產(chǎn)狀況，對(duì)應(yīng)用設(shè)施的功能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，保證系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作，保障產(chǎn)品加工質(zhì)量。目前，自適應(yīng)平臺(tái)的主要使用范圍涉及航空航天、空間飛行設(shè)施與導(dǎo)彈等操控流程，在工業(yè)生產(chǎn)方面的具體使用還有很多問題[1]。以往自適應(yīng)平臺(tái)經(jīng)過智能整定、模型參考等技術(shù)，對(duì)控制流程實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)性質(zhì)的辨別。但是，因?yàn)殡x線訓(xùn)練比較繁瑣，且在辨別時(shí)激烈信號(hào)和穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)工作有沖突，因此模型收斂性不高，程序運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性也沒有滿足相關(guān)控制要求。

2.2 最優(yōu)生產(chǎn)操控流程

最優(yōu)生產(chǎn)操控流程是當(dāng)代控制平臺(tái)中必不可少的組成部分，在航空航天、軍事等方面使用比較成熟?；谝阎刂破脚_(tái)的初始狀態(tài)和各種參數(shù)，明確生產(chǎn)、操控目標(biāo)，再選取科學(xué)的系統(tǒng)控制方式保障系統(tǒng)狀態(tài)最好，能夠保證對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的完善管控[2]。最優(yōu)操控的理論基礎(chǔ)源自動(dòng)態(tài)計(jì)劃、最大原理，經(jīng)過變分法突出控制功能。目前，最優(yōu)控制在石油生產(chǎn)等方面的使用水平持續(xù)提升，可以在溫度、壓力等過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操控。

3 石油行業(yè)中自動(dòng)化節(jié)能方法完善的有效路徑

3.1 依靠集成管理觀念創(chuàng)建科學(xué)管理系統(tǒng)

自動(dòng)化節(jié)能方法從目前作用目的來說，依舊以減少電力耗損、節(jié)省能源并由此保持很低的生產(chǎn)成本為中心。該技術(shù)在有效減少自動(dòng)化平臺(tái)自身能耗上也有顯著優(yōu)勢(shì)[3]。集成科技主要是將海量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)整合處理，對(duì)整個(gè)自動(dòng)化平臺(tái)在運(yùn)營過程的能耗變化狀況與具體運(yùn)營要求進(jìn)行深度了解，按照結(jié)論調(diào)整，完善控制系統(tǒng)各個(gè)流程。

3.2 加強(qiáng)數(shù)據(jù)處置智能化

自動(dòng)化平臺(tái)中數(shù)據(jù)資料采集研究，是其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)管理的前提，因此要改進(jìn)自動(dòng)化節(jié)能工藝方法，就需要從數(shù)據(jù)處理方面展開分析。自動(dòng)化系統(tǒng)并不是全面智能化，大部分狀況下其可以實(shí)現(xiàn)的智能管控目標(biāo)較為局限，對(duì)技術(shù)者的介入依賴度很高。這也是自動(dòng)化平臺(tái)能耗現(xiàn)象相對(duì)嚴(yán)重的重要原因，為此需要注重?cái)?shù)據(jù)處置的智能化發(fā)展，合理使用目前穩(wěn)定性很高的智能平臺(tái)，減少整個(gè)自動(dòng)化平臺(tái)內(nèi)人工管控的參與性。在智能化建設(shè)階段，結(jié)合目前的自動(dòng)化系統(tǒng)具體生產(chǎn)狀況對(duì)能耗現(xiàn)象展開智能分析，基于各種智能節(jié)能計(jì)劃的使用來減少整個(gè)平臺(tái)的能耗。

3.3 注重工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)局域網(wǎng)技術(shù)使用

現(xiàn)代化石油公司自動(dòng)化系統(tǒng)少不了穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)，信息信號(hào)的傳送與遠(yuǎn)程終端管理等均要依靠系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。石油加工生產(chǎn)對(duì)安全性要求極高，因此人們?cè)谧詣?dòng)化平臺(tái)通信網(wǎng)絡(luò)的篩選方面也是十分謹(jǐn)慎的，基本上所有企業(yè)均會(huì)選取安全程度更高的局域網(wǎng)技術(shù)，因?yàn)閮?nèi)部局域網(wǎng)由外界進(jìn)入的可能性較低，且在實(shí)現(xiàn)內(nèi)部系統(tǒng)通信時(shí)整個(gè)傳送效率可靠。因此需要在自動(dòng)化節(jié)能的探究方面充分使用局域網(wǎng)科技，依靠安全有效的信息通信網(wǎng)絡(luò)來保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。從自動(dòng)化平臺(tái)的能耗來說，電機(jī)運(yùn)行是自動(dòng)化平臺(tái)的重要耗能部分，能夠依靠局域通信網(wǎng)絡(luò)來精準(zhǔn)管控信號(hào)傳送，經(jīng)過對(duì)電機(jī)控制流程的微調(diào)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

3.4 提高現(xiàn)場(chǎng)總線智能化技術(shù)的使用效果

目前，現(xiàn)場(chǎng)總線智能化系統(tǒng)在石油生產(chǎn)方面的使用范圍越來越大，具體的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)持續(xù)積累，提高了生產(chǎn)過程的安全性和可靠性[4]?，F(xiàn)場(chǎng)總線管理一般在部分大型項(xiàng)目中使用頻率很高，經(jīng)過遠(yuǎn)程控制和線上檢查、維護(hù)等性能，立即監(jiān)控生產(chǎn)過程的工作內(nèi)容，在保證生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上考量了產(chǎn)品性能。

4 結(jié)束語

石油生產(chǎn)公司大量利用自動(dòng)化系統(tǒng)提高生產(chǎn)效率及質(zhì)量，是今后發(fā)展的重要方向，而自動(dòng)化系統(tǒng)自身的能耗問題也是目前有關(guān)企業(yè)探究的重點(diǎn)。怎樣通過各種系統(tǒng)改進(jìn)與程序調(diào)整完善，得到絕對(duì)低能耗狀態(tài)下智能化系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，是目前需要探究的核心內(nèi)容。唯有充分使用自動(dòng)化系統(tǒng)，達(dá)到高效生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)目的，并嚴(yán)格管控系統(tǒng)本身能耗，方可實(shí)現(xiàn)企業(yè)利益最大化，提高企業(yè)發(fā)展活力。