化工自動化儀表的自動控制過程研究

佟 研，牟 豪

（中國石油四川石化有限責(zé)任公司，四川成都 611930）

化工自動化儀表的自動控制過程研究

佟 研，牟 豪

（中國石油四川石化有限責(zé)任公司，四川成都 611930）

化工生產(chǎn)過程中，為了實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)的目標(biāo)，儀表自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用。研究自動化儀表的自動控制系統(tǒng)，通過儀表的自動化，進(jìn)而達(dá)到石化生產(chǎn)過程的自動控制和管理，有助于提高化工生產(chǎn)的效率，保證化工生產(chǎn)的安全，創(chuàng)造最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

化工儀表；自動化；控制過程

石油化工企業(yè)的主要原料是石油和天然氣，由于其具有易燃易爆等危險特性，因此，在石油化工生產(chǎn)過程中，必須設(shè)計(jì)安全生產(chǎn)控制設(shè)施。自動化儀表的應(yīng)用，可以提高生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。對于石油化工自動化儀表系統(tǒng)的研究，可以更好地保證石油化工企業(yè)的正常運(yùn)行，提高石化系統(tǒng)產(chǎn)品的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)企業(yè)快速發(fā)展。

1 石油化工自動化儀表概述

石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程比較復(fù)雜，涉及高溫高壓的環(huán)境，而且易造成環(huán)境污染，有必要使用自控儀表進(jìn)行控制，保證化工生產(chǎn)過程的安全，提高勞動生產(chǎn)率。使用化工儀表自動控制生產(chǎn)的過程就是化工生產(chǎn)的自動化。化工生產(chǎn)過程的自動化，就是在石油化工生產(chǎn)過程中，在整個工藝流程的各個環(huán)節(jié)，所有的生產(chǎn)設(shè)備上應(yīng)用一套自動化的裝置，利用裝置的自動控制功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。

石油化工自動化儀表的種類繁多，如溫度檢測儀表、壓力檢測儀表、液位檢測儀表、流量檢測儀表，以及在線質(zhì)量分析儀、液相色譜分析儀、氣相色譜分析儀等，經(jīng)常應(yīng)用的顯示儀表有模擬式顯示儀表、數(shù)字顯示儀表以及屏幕顯示儀表等，將被測量數(shù)據(jù)顯示出來，為技術(shù)人員分析生產(chǎn)過程提供依據(jù)。

保證石油化工儀表測量的準(zhǔn)確性，關(guān)系到石油化工生產(chǎn)的全過程，為了安全生產(chǎn)，避免產(chǎn)生更高的誤差，誤差就是測量的數(shù)據(jù)與被測量真實(shí)值之差，誤差越大，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析越不利，嚴(yán)重的偏差會誤導(dǎo)操作，引起石油化工生產(chǎn)的故障，降低生產(chǎn)效率。

2 化工自動化儀表的自動控制系統(tǒng)

化工儀表是在石油化工生產(chǎn)過程中，涉及到各級各類的儀表，通過儀表可以錄取各項(xiàng)生產(chǎn)參數(shù)，及時有效地控制生產(chǎn)過程。化工自動化儀表的自控系統(tǒng)一般由變送器、傳感器、自動控制器、執(zhí)行器與被測對象等部分組成。各部分之間協(xié)調(diào)統(tǒng)一，完成自動控制過程。

2.1 自動檢測系統(tǒng)

化工生產(chǎn)的自動檢測系統(tǒng)，利用各種化工儀表對生產(chǎn)過程進(jìn)行參數(shù)的測量，錄取，獲取化工生產(chǎn)參數(shù)，為分析化工生產(chǎn)過程打下基礎(chǔ)。自動信號和連鎖保護(hù)系統(tǒng)，對于石油化工生產(chǎn)中的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置保護(hù)信息，對信號進(jìn)行自動檢測后，達(dá)到規(guī)定數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地保護(hù)，防止發(fā)生安全生產(chǎn)事故，避免造成浪費(fèi)。

2.2 自動操縱系統(tǒng)

石油化工生產(chǎn)過程中，對生產(chǎn)工藝程序進(jìn)行控制和管理，事先編寫程序，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)控制生產(chǎn)過程，自動對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行周期性的操作控制，實(shí)現(xiàn)自動開停車，實(shí)施遠(yuǎn)程控制設(shè)備的運(yùn)行或者停止，實(shí)現(xiàn)了自動化，降低勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。操作平穩(wěn)及時有效，縮短操作的時間，避免出現(xiàn)偏差。

2.3 自動控制系統(tǒng)

石油化工生產(chǎn)過程中的自動控制系統(tǒng)，對生產(chǎn)中的某些關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)行自動控制和管理，一旦發(fā)現(xiàn)參數(shù)出現(xiàn)偏差，立即采取措施，有效的進(jìn)行控制，當(dāng)參數(shù)受到外界的干擾而偏離正常范圍時，能夠自動調(diào)整到正常的數(shù)據(jù)，保證石油化工生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。

自動控制系統(tǒng)在使用前，必須經(jīng)過模擬裝置的試驗(yàn)，取得生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料，經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證，認(rèn)為切實(shí)可行之后，才能投入生產(chǎn)運(yùn)行。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，不斷發(fā)現(xiàn)新問題，并不斷改進(jìn)技術(shù)，解決生產(chǎn)故障問題，有利于提高石化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

化工儀表的自動化控制系統(tǒng)，逐步發(fā)展為應(yīng)用計(jì)算機(jī)的微芯片技術(shù)，減小儀表的體積，提高儀表的抗干擾性能和可靠性，使化工自動化儀表得到快速的發(fā)展，適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)與通訊技術(shù)的發(fā)展步伐，促進(jìn)石油化工企業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)造新的化工儀表自動化的時代。

3 化工自動化儀表的自動控制過程

在石油化工生產(chǎn)過程中，自動化儀表的自動控制是通過檢測變送裝置，將被控變量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一種特性的信息輸出，可以是電流信號也可以是電壓信號，經(jīng)過控制器的控制和調(diào)節(jié)作用，與系統(tǒng)給定值進(jìn)行對比分析，找出偏差，按照一定的運(yùn)算方式進(jìn)行運(yùn)算，如積分運(yùn)算、導(dǎo)數(shù)運(yùn)算、微分運(yùn)算等，將運(yùn)算結(jié)果送到執(zhí)行器，執(zhí)行器依據(jù)得到的結(jié)果信息，改變操作變量的數(shù)據(jù)，來控制被測變量，達(dá)到自動控制和管理的目標(biāo)。

如對于石油煉制過程中，成品油和半成品油的生產(chǎn)過程，通過自動化儀表控制生產(chǎn)過程，將石油經(jīng)過催化裂化等技術(shù)措施進(jìn)行煉制，得到合格的油品，通過油品質(zhì)量分析儀采集的數(shù)據(jù)，得到合格質(zhì)量的成品油直接進(jìn)行外輸，如果在線質(zhì)量分析儀分析的是半成品油，需要進(jìn)一步進(jìn)行加工處理，如進(jìn)行加氫處理等，才可以外輸。

4 結(jié)論

通過分析石油化工自動化儀表技術(shù)的應(yīng)用，推動石油化工企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，儀表自動控制系統(tǒng)的不斷更新，提高自動化生產(chǎn)過程控制，發(fā)揮自動化儀表的作用，提高石油化工生產(chǎn)效率。石油化工生產(chǎn)的自動控制體系不斷完善和發(fā)展，利用自動化儀表系統(tǒng)的自動控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的實(shí)時監(jiān)控和管理，為提高產(chǎn)品質(zhì)量打下基礎(chǔ)，也為數(shù)字化管理提供數(shù)據(jù)和設(shè)備的支持。

[1]李旭輝，申軼華.化工生產(chǎn)中自動化控制儀表探討[J].化學(xué)工程與裝備，2011，（11）.

Study on Automatic Control Process of Chemical Industry Automatic Instrument

Tong Yan，Mou Hao

In the process of chemical production，instrument automation technology is widely used in order to realize the goal of automatic production.The automatic control system of the automatic instrument is researched，and the automatic control and management of the petrochemical production process can be achieved through the automation of instruments.It will help to improve the efficiency of chemical production，ensure the safety of chemical production and create the best economic benefit.

chemical instrument；automation；control process

TQ056

A

1003-6490（2016）08-0065-02

2016-08-06

佟研（1988—），女，四川成都人，助理工程師，主要從事石油煉制工作。