石油化工企業(yè)自動化儀表控制技術(shù)的研究分析

袁育新，黃建華，呂俊陽

[摘? ? 要]作為科技不斷進(jìn)步與發(fā)展下的產(chǎn)物，自動化儀表控制技術(shù)已在多種行業(yè)中得到應(yīng)用，石油化工作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要動力，將先進(jìn)的儀表控制技術(shù)應(yīng)用到其中具有一定的可行性。此外，從目前發(fā)展情況來看，石油化工企業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)前工業(yè)結(jié)構(gòu)中的主要分支，隨著相關(guān)企業(yè)對生產(chǎn)模式與生產(chǎn)技術(shù)的完善與調(diào)整，將自動化儀表控制技術(shù)應(yīng)用到具體的工作中，不僅可以促進(jìn)工作效率的提高，更有利于企業(yè)朝著集約化、信息化、科學(xué)化方向邁進(jìn)。因此，文章主要以自動化儀表控制技術(shù)為主，對其在石油化工企業(yè)中的重要性、應(yīng)用類型、具體應(yīng)用以及相關(guān)策略等進(jìn)行深入分析與探討，希望可以進(jìn)一步推動企業(yè)的穩(wěn)定、健康發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]石油化工企業(yè);自動化儀表控制技術(shù);研究

[中圖分類號]TE65 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）12–0–03

Research and Analysis of Automatic Instrument Control

Technology in Petrochemical Enterprises

Yuan Yu-xin，Huang Jian-hua，Lv Jun-yang

[Abstract]As a product of the continuous progress and development of science and technology， automatic instrument control technology has been applied in many industries. Petrochemical industry， as an important driving force of China's economic development， it is feasible to apply advanced instrument control technology to it. In addition， from the current development situation， petrochemical enterprises have become the main branch of the current industrial structure. With the improvement and adjustment of production mode and production technology by relevant enterprises， the application of automatic instrument control technology to specific work can not only promote the improvement of work efficiency， but also help enterprises move towards intensification， informatization Scientific direction. Therefore， this paper mainly focuses on automatic instrument control technology， and deeply analyzes and discusses its importance， application types， specific applications and related strategies in petrochemical enterprises， hoping to further promote the stable and healthy development of enterprises.

[Keywords]petrochemical enterprises; automatic instrument control technology; Research

先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與更新也在一定程度上促進(jìn)了石油化工企業(yè)的發(fā)展，石油化工類的產(chǎn)品可以對多種行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生直接影響，對其產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行提高很有必要。因此，為滿足其他行業(yè)對化工產(chǎn)品的需求，相關(guān)石油化工企業(yè)要以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為發(fā)展基點(diǎn)，在增加產(chǎn)品產(chǎn)量的同時，提高產(chǎn)品質(zhì)量，以此為企業(yè)日后發(fā)展提供動力。此外，企業(yè)還應(yīng)對傳統(tǒng)的儀表控制技術(shù)進(jìn)行改善與更新，將自動化儀表控制技術(shù)應(yīng)用到具體的工作中，完善企業(yè)運(yùn)作模式，最大限度地發(fā)揮自動化儀表的功能與作用，使其可以滿足當(dāng)前企業(yè)發(fā)展的具體要求，推動企業(yè)向技術(shù)化、智能化方向發(fā)展。

1 對石油化工企業(yè)自動化儀表控制技術(shù)的簡要說明

1.1 石油化工儀表自動化控制技術(shù)對企業(yè)發(fā)展的意義

企業(yè)石油化工生產(chǎn)工作較為復(fù)雜且流程與生產(chǎn)技術(shù)都需要嚴(yán)格把控，以人工為主的管控方式不僅不會提高企業(yè)生產(chǎn)成本，工作效率，而且受人為等因素的影響，會因監(jiān)管不到位導(dǎo)致監(jiān)管失誤，產(chǎn)生工作漏洞，阻礙企業(yè)發(fā)展。而利用自動化監(jiān)控技術(shù)，不僅會提高石油化工生產(chǎn)工作的安全性，也會在保證生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高生產(chǎn)效率對石化產(chǎn)品進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，更有利于增強(qiáng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。利用先進(jìn)的信息技術(shù)可以對其工作進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，還會使生產(chǎn)質(zhì)量得到一定的保障，為石油化工行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供技術(shù)支持[1]。

1.2 石油化工儀表自動化控制技術(shù)的特點(diǎn)

（1）石油化工儀表自動化控制技術(shù)具有多元性的特點(diǎn)，化工生產(chǎn)工作性質(zhì)比較危險(xiǎn)，在具體生產(chǎn)中會面臨許多突發(fā)事故與隱患。因此，在安裝自動化控制設(shè)備事業(yè)，以安全為前提，在提高安全系數(shù)的基礎(chǔ)上促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高。自動化控制技術(shù)主要以DCS系統(tǒng)為發(fā)展前提，在對其技術(shù)進(jìn)行更新與完善時，也在一定程度上增強(qiáng)了技術(shù)的功能作用，使技術(shù)趨于多樣性，具體表現(xiàn)為具體操作更具有人性化，寫技術(shù)程度較高儀表表面的可視性較強(qiáng)等[2]。

（2）自動化控制技術(shù)還具有智能化的特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)改革的不斷深入發(fā)展，使自動化控制技術(shù)的智能化特征也越來越明顯，從當(dāng)前情況來看，自動化控制系統(tǒng)與相關(guān)生產(chǎn)工作的有機(jī)結(jié)合，不僅可以提高石化產(chǎn)品的性價(jià)比，還可以在很大程度上節(jié)省資源，在建化化工產(chǎn)品制作流程的基礎(chǔ)上提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供先進(jìn)的技術(shù)支持。

2 對當(dāng)前企業(yè)應(yīng)用的儀表控制系統(tǒng)的介紹

2.1 分散控制系統(tǒng)

就我國當(dāng)前石油化工系統(tǒng)的種類來看，分散控制系統(tǒng)的占比最多，達(dá)到總占比的50 %以上，由此可見，分散控制系統(tǒng)在整體控制系統(tǒng)中占有重要地位。但由于科學(xué)技術(shù)以及信息技術(shù)發(fā)展進(jìn)程的加快，使相關(guān)企業(yè)不得不對分散控制系統(tǒng)進(jìn)行改善與更新，因此，會產(chǎn)生許多不同的數(shù)字智能控制系統(tǒng)，如OPC或兼容性系統(tǒng)等，雖然這些系統(tǒng)具有不同的生產(chǎn)型號以及生產(chǎn)公司，但利用先進(jìn)切合理的方法促進(jìn)系統(tǒng)統(tǒng)一結(jié)合的發(fā)展，也可以為自動化控制系統(tǒng)規(guī)模發(fā)展提供必要的幫助[3]。

2.2 總線控制系統(tǒng)

當(dāng)前企業(yè)儀表控制中所用到的系統(tǒng)以總線控制系統(tǒng)為主，由于總線控制系統(tǒng)功能多元化、操作智能化等明顯特征，也使其在相關(guān)石油化工中應(yīng)用很是廣泛。

2.3 未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)

未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)的開發(fā)與利用是促進(jìn)總線控制系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展的重要動力。根據(jù)相關(guān)調(diào)查的具體數(shù)據(jù)顯示，將未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)應(yīng)用到石油化工類的企業(yè)之中，不僅可以有效控制相關(guān)生產(chǎn)器械，利用現(xiàn)場總線系統(tǒng)與局部網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合，還可以對總線進(jìn)行一定控制，進(jìn)一步促進(jìn)顧客以及制造商的信息公開化[4]。

3 石油化工中自動化儀表控制技術(shù)的檢測與控制手段

3.1 檢測手段

由于化工產(chǎn)品制作的特殊性，石油化工生產(chǎn)過程中的溫差極大，最高可達(dá)到1 800 ℃以上，最低可達(dá)到-200 ℃以下，其檢測工具為雙金屬溫度計(jì)。使用雙金屬溫度計(jì)，可以使分散控制系統(tǒng)對相關(guān)熱電阻信號進(jìn)行準(zhǔn)確獲取，為其他工作的展開提供便利。此外，壓力表作為石油化工中最常見的儀器之一，該儀器不僅可以耐高溫，而且還可以在易結(jié)晶介質(zhì)之中工作，對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的收集。物位儀表作為儀表中的一種，具有一定的通用性，在實(shí)際工作中，不僅可以對原材料的成分進(jìn)行科學(xué)分析，還能提供準(zhǔn)確的壓力參數(shù)與流量參數(shù)，除此之外，還可以保證生產(chǎn)中排除的雜物不會對環(huán)境造成污染[5]。

3.2 石油化工中自動化儀表控制技術(shù)的控制方法

傳統(tǒng)控制方法以一對一為主，單個控制室只對應(yīng)單個設(shè)備，但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，企業(yè)對生產(chǎn)要求的不斷增加，使控制室逐步發(fā)展為共用控制室，一個控制室不僅可以對多個設(shè)備進(jìn)行控制，必要時還能對整個工廠的設(shè)備進(jìn)行有效控制。此外，為相關(guān)控制工作提供便利，控制顯示屏主要利用LCD顯示屏幕，這種屏幕可以幫助工作人員進(jìn)行更好操作[6]。當(dāng)制作較為復(fù)雜的產(chǎn)品與工藝時，利用此顯示屏幕，可以在很大程度上避免發(fā)生安全事故，以提高生產(chǎn)工作的安全性。

4 自動化儀表控制技術(shù)在石油化工企業(yè)中的具體應(yīng)用形式

4.1 模擬控制

對石油化工工作進(jìn)行模擬控制，可以促進(jìn)其工作按照人工的操作水平開展工作。首先，根據(jù)化工采樣數(shù)據(jù)結(jié)果得出具體的輸出值，對石油化工的數(shù)據(jù)變化進(jìn)行計(jì)算;其次，將輸出變量的具體數(shù)值換成模糊量。最后，根據(jù)模糊變量的具體控制規(guī)律對模糊的控制量進(jìn)行科學(xué)且精密的計(jì)算，從而得出石油化工的具體控制量。

4.2 專家控制

專家控制主要是以專業(yè)人員豐富的理論知識與經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)而展開工作的。此應(yīng)用形式的工作工具較多，例如：控制設(shè)備、工程經(jīng)驗(yàn)知識庫、理論庫以及推理設(shè)備等[7]。專家控制系統(tǒng)以專家豐富的理論知識儲備為關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其知識質(zhì)量的高低直接對控制器操作的水平產(chǎn)生影響。因此，為保證系統(tǒng)工作效率的提高，對專家相關(guān)知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行豐富很有必要。

4.3 模型預(yù)測控制

模型預(yù)測控制可以預(yù)測生產(chǎn)的未來動態(tài)模型，并根據(jù)具體預(yù)測系統(tǒng)對生產(chǎn)中的采樣周期進(jìn)行預(yù)測，排列出最佳的控制順序，以此對相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，且該控制系統(tǒng)還有著反饋校正的作用，對預(yù)測結(jié)果的精準(zhǔn)度進(jìn)行檢查與監(jiān)測，以防生產(chǎn)事故。通過具體實(shí)踐證明，模型預(yù)測控制系統(tǒng)會對不確定或者誤差較大的動態(tài)進(jìn)行有效的處理，解決數(shù)據(jù)偏差或失真等問題，從而保證化工生產(chǎn)的高效性。當(dāng)前情況來看，企業(yè)中應(yīng)用較多的模型預(yù)測控制類型有CARIMA和ARMA等。

5 增強(qiáng)自動化儀表控制技術(shù)在石油化工企業(yè)中應(yīng)用效果的具體策略

5.1 不斷的對儀表的精準(zhǔn)性進(jìn)行提高

儀表控制技術(shù)在石油化工企業(yè)中起著總線控制系統(tǒng)的作用，可以在一定程度上保證相關(guān)工作的順利展開。除此之外，儀表控制系統(tǒng)還具有內(nèi)容簡單、操作容易、聯(lián)系性較強(qiáng)等特征，在石化行業(yè)的發(fā)展中占有主要地位，因此，為增強(qiáng)自動化儀表控制技術(shù)在相關(guān)企業(yè)中應(yīng)用效果，對其精準(zhǔn)性進(jìn)行提高十分有必要。對儀表的精準(zhǔn)度進(jìn)行提高，不僅會減少具體數(shù)據(jù)的誤差，對其控制水平進(jìn)行提高，還可以在很大程度上降低運(yùn)行成本，增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力，在增強(qiáng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時，擴(kuò)大企業(yè)的社會效益。

5.2 增強(qiáng)儀表控制技術(shù)的智能化水平

隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，逐步提高自身發(fā)展的自動化與智能化水平已經(jīng)成為許多企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而石油化工企業(yè)也不例外，增強(qiáng)儀表控制技術(shù)的智能化水平可以提高企業(yè)生產(chǎn)的有效性，在保證數(shù)據(jù)信息正確性的基礎(chǔ)上促進(jìn)企業(yè)的安全、穩(wěn)定發(fā)展。此外，在提高儀表智能化水平的同時，企業(yè)還應(yīng)對相關(guān)管理信息進(jìn)行有效整合，并根據(jù)企業(yè)發(fā)展的具體情況結(jié)合資源信息對其未來發(fā)展情況進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，對可能出現(xiàn)的問題提前做好方案，以此保證在突發(fā)情況來臨時，可以及時有效地對其進(jìn)行解決與處理，從而推動石油化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5.3 提高儀表控制系統(tǒng)的安全系數(shù)

為提高儀表運(yùn)行工作的安全性，相關(guān)企業(yè)要建立完善的儀器管理制度與健全的保護(hù)體系，用科學(xué)的管理?xiàng)l例對操作人員的行為進(jìn)行規(guī)范與約束，減少操作失誤。此外，企業(yè)還應(yīng)建立專門的儀器管理部門，對儀表的使用情況進(jìn)行實(shí)時記錄，并定期對相關(guān)儀器進(jìn)行維護(hù)與檢修，對不能正常工作的儀表進(jìn)行及時更換，避免因儀器出現(xiàn)故障導(dǎo)致相關(guān)安全事故出現(xiàn)的情況產(chǎn)生，以此促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部的長期、穩(wěn)定發(fā)展。

5.4 企業(yè)要加大對相關(guān)操作人員的培訓(xùn)力度

首先，石油化工企業(yè)要對儀表的操作人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，增強(qiáng)工作人員對自動化儀表技術(shù)基礎(chǔ)知識的儲備，并在此基礎(chǔ)上，提高其操作水平和自動化儀表技術(shù)應(yīng)用的安全性。其次，相關(guān)操作人員要對先進(jìn)的儀表技術(shù)以及儀表的管理思想進(jìn)行自覺主動的學(xué)習(xí)，不斷增強(qiáng)儀表的操作能力，為企業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。最后，企業(yè)要加大資金投入力度，建立合理的薪資制度，提高工作人員的福利待遇，完善工作環(huán)境，以此提高企業(yè)對優(yōu)秀人才的吸引力度，為企業(yè)發(fā)展注入新鮮血液。

6 總結(jié)語

本文主要對自動化儀表控制技術(shù)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用意義、特點(diǎn)、種類、應(yīng)用手段、控制手段、應(yīng)用形式等進(jìn)行了簡明的介紹與分析，在明確其具體功能作用的基礎(chǔ)上，為企業(yè)的發(fā)展提供幫助。除此之外，不斷提高儀器的精準(zhǔn)性，增強(qiáng)控制技術(shù)的智能化水平，提高操作的安全性還可以在一定程度上增強(qiáng)自動化儀表控制技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用效果，幫助企業(yè)安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，在增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，推動企業(yè)朝著專業(yè)化、規(guī)?；?、集約化方向邁進(jìn)。

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