溫 奇(哈爾濱石油學院,哈爾濱150000)
淺談石油化工中自動化技術理論
溫奇
(哈爾濱石油學院,哈爾濱150000)
在經濟社會高速發展的現代,傳統的石油化工工業,作為支撐一個國家經濟發展的重要基礎產業,其發展依然十分重要。而對于化工工業來講,自動化技術是實現信息化的基礎。本文首先分析了我國現在石油化工中自動化技術的現狀,指出了在實際應用中,自動化技術存在的一些問題,并對其技術的結構構成做出了簡單探討,基于此提出了對于自動化關鍵技術的一些發展對策。
石油化工;技術理論;發展;自動化
現階段,伴隨著我國經濟社會的飛速發展,通過產業技術的不斷引進、科學創新以及消化吸收,我國的石油化工行業及其自動化技術也得到了很大的進步,但同時,石油化工的行業也面臨著非常嚴峻的挑戰:同發達國家相比,我們國家的石油自動化技術的水平較低、信息集成度較低、管理水平有待提高以及綜合的競爭力較弱。而石油化工工業也普遍存在著產品的質量較差、資源能耗較大以及生產工藝落后等問題。
現階段,在自動化技術方面,石油化工行業最主要的問題就是“孤島”問題,它主要體現在兩個方面:首先是技術方面的“孤島”問題。目前,我國化工企業在局部的研發成果上稍有成績,但是現代化企業的自動化技術,是一個綜合管理的信息系統。它涵蓋了企業信息的管理以及綜合自動化,已經不僅僅是生產過程中的自動化,總體涉及生產過程中的計劃、管理、倉儲、安全、控制、人事、財務和經營等在內的信息系統。其次,在企業的結構方面,同樣也存在著“孤島”問題,主要表現是:企業較為注重研發自動化技術,因此都在下力氣開發,但同時,也出現了相互之間嚴重的信息壁壘以及企業重復投入的問題。
因此,如何優化發展自動化技術,全面控制與管理石油工程,將信息集成、優化的先進工藝以及現代化的管理等技術有機的結合,是現階段石油化工企業進一步發展所面臨的重大課題。優化企業的運行、控制、管理,并為企業的發展提供解決方案。
工廠中自動化技術是有層次劃分的,主要可分為三層:基礎層、中間層、最高層。過程的控制層是最為基礎的一層,即是指依照生產計劃,生產出較為優質的產品同時降低資源的消耗;中間層由服務設備和管理網所構成,主要用于數據的處理以及工廠的管理;企業決策作為最高一層,計算機自動管理工廠生產,并依照市場情況、經濟利益以及公司決策等來管理、控制生產。根據國內外綜合的自動化技術發展現狀及趨勢,將其總體結構分為三層,如下:
(1)自動化基礎層,以PCS(過程控制系統)為其代表。其主要的內容包括:軟測量技術、綜合數據的融合與處理技術、一些可靠性較強的控制系統,比如:集散控制系統和現場控制系統、傳感器技術以及無線技術的現場控制設備等。
(2)過程的運行優化層,以MES(生產過程執行系統)為代表。其主要的內容包括:實時的優化技術、先進的數據建模技術、流程模擬技術、故障的檢測分析與診斷、數據的校正技術、動態成本管理與管理技術等。
(3)企業經營優化層,以ERP(企業資源管理)為代表。其主要的內容包括:企業的一些資源能源的管理、產品供應方面的管理、設備資源以及數據倉庫的優化,還包括一些客戶關系方面的調節,產品的質量管理以及企業電子商務平臺的控制優化等。
3.1對于信息的集成、挖掘和增值的技術
因為在石油化工工業中,作為綜合的自動化,其技術中最為重要的就是信息的集成,而信息集成則要依靠數據庫綜合管理系統這個基礎。石油化工工程在生產中,會生成大量的實時數據,信息的集成就要求對這些數據進行及時的收集、管理并加以有效利用,以求達到整個生產過程的有效監督和控制。
3.2科學的決策支持
在石油工程的整個生產過程中,生產的經營決策是極其重要的一項。但是,在一些傳統的生產管理模式中,沒有一個較為科學合理的決策支持系統,管理決策的隨意性很大,所以,科學的決策支持,是保證企業經營成功的一個很重要因素。
3.3模擬流程,建立過程模型
對石油化工的過程操作做出模擬,并在此基礎上建立過程的模型,是石油化工企業自動化的關鍵技術之一。生產計劃、調度的科學化,作為實現一定限度生產柔性的關鍵,在學術界以及工業界都受到了廣泛的重視。但由于石油工程中有著極其復雜的煉油過程,需要將系統的理論與生產工藝有機結合,從而尋找探索解決問題的方法。在長期的實踐中,我們可以發現,將線性規劃和非線性規劃或者動態規劃綜合運用,并建立計算機輔助生產計劃,是優化排產的一種有效途徑。
早在20世紀80年代,燕山石化公司首先引進了先進的技術和控制系統,對石油化工中的生產工藝進行了自控性改造,首次實現了爐管口溫度控制等技術。而后,隨著各企業不斷的追求生產工藝方面的改造,控制節能方面的優化技術已大致實現。目前,石油化工的自動化技術理論體系已經基本成熟。
近些年來,隨著商品經濟的不斷發展,市場環境的不斷變化,石油化工行業的競爭也在不斷加劇,油品市場的競爭十分激烈。為了達到更好的經濟效益,石油化工企業在經濟發展上要控制目標,同時加快優化發展自動化技術,使其朝著精細控制的方向發展。要根據市場條件,逐步發展信息技術,控制層次由生產過程逐步向管理層和企業決策層發展。使得每一項的控制活動都是為了更好的發展,同時獲得更大的經濟效益。信息的應用以及自動化技術應該密切的結合市場,從而能夠實現更好的為現代石油化工工業服務。
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溫奇(1993—)男,黑龍江牡丹江人,哈爾濱石油學院,本科,研究方向:自動控制工程。