對石油化工企業自動化儀表控制技術探索

魏泊順 朱光（恒力石化（大連）有限公司，遼寧 大連 116318）

對石油化工企業自動化儀表控制技術探索

魏泊順 朱光（恒力石化（大連）有限公司，遼寧 大連 116318）

石油在我國各個領域應用廣泛，不僅給各個行業帶來便利，還推動了我國社會經濟的快速發展。如今，石油化工已成為我國支柱產業之一，因此如何保障化工設備高效運行是石油化工企業首要考慮的問題。本文主要對石油化工企業自動化儀表控制技術進行探討，并分析了智能控制技術，用以優化現階段石油化工企業的自動化技術。

石油化工；自動化儀表；控制技術；研究

在石油化工生產過程中，大多數生產原料具有輻射、有毒及易燃易爆的特性，所以會對人體造成一定的危害。基于此，許多石油化工企業推進生產過程自動化，一方面有利于減少工人直接接觸現場，另一方面能夠迅速提高生產水平與效率。當然，傳統的自動化控制技術已無法滿足現代企業的發展需要，石油企業應從傳統的單一結構運作模式向集成化、網絡化和智能化轉變，為推進企業自動化創造新契機。

1 石油化工行業自動化儀表的控制技術

為了強化自動化儀表控制技術在石油化工行業中的應用，本文從常規控制、先進控制和人機界面控制進行分析。

1.1 常規控制

常規控制包括順序控制、批量控制和連續控制等。一般情況下，常規控制就算升級、系統更新其內容幾乎是不變的。從常規控制的發展歷程便能觀察得知，比如從常規DCS到新一代DCS、電動單元的有機組合等，不管是版塊還是包含的內容，基本變化不大。其次，常規控制涵蓋的內容主要有：比率調節、分成調節控制、自動選擇調節、串級調節和PID調節等，其中PID調節是控制系統中最基本的調節。總之，常規控制就是對自動化儀表最基礎版塊的控制，因為版塊數據、控制算法基本沒變，所以主要靠組態能力、控制方案進行優化。

1.2 先進控制

隨著時代的進步，石油化工進入現代化控制階段，不僅涌現出大量智能化算法，多變量控制技術也得到廣泛應用。目前，智能化PID控制器具有比較廣闊的應用前景，因為它具有串級控制的功能，與傳統的單一結構控制相比，不僅效率高，操作平穩性更強。對提高石油化工企業生產效益與競爭優勢具有重要意義。雖然說其基礎仍然是DCS，但它是一個完全獨立的個體，正因如此，在石油化工自動化儀表控制系統中才得以利用。特別是在模型辨識技術與多變量動態軟測技術發生關聯時，可采取測控技術和智能化PID控制器組合，有利于提高監測成效和控制效果。

1.3 人機界面

雖然目前許多石油化工企業已實施人機界面管理，但仍采用傳統的一個控制室對應一個裝置的管理模式，不僅費時耗力，在畫面傳遞、處理速度上相對也較慢。石油化工企業應采用一個控制室對應多個裝置的形式，并且引進LCD、CRT顯示屏作為最終顯示，從根本上改善設備裝置、優化管理結構。現階段人機界面以精簡為主，由鼠標、鍵盤和少量的旋轉按鈕、開關和觸摸屏組成，這些都是調節、控制生產設備的重要工具。另外，企業也可以利用DCS解決傳統專用屏幕作為工業電視攝像頭的缺陷。

2 對石油化工企業智能控制技術的探索

智能控制技術就是利用人工智能技術模仿人類的思維方式并將其擴展應用到石油化工生產中，有些已獲得一定成績。

2.1 對石油化工模擬控制

模擬控制是通過程序執行工作的，主要按照人工操作思維進行編程。步驟如下：首先對石油化工進行采樣，得出系統輸出值后結合石油化工輸出數據的變量，再把準確的輸出變量轉換成模糊量，然后以模糊控制規則、模糊變量值作為主要依據，利用模糊推理合成規則推算出模糊控制量，最后得出具體的石油化工控制量。

2.2 對石油化工專家系統控制

專家系統控器由三個部分組成：知識庫、推理機及控制器。基于所有問題都是圍繞專家實踐經驗、專業知識進行推理、分析和控制的，所以知識庫是專家控制器的核心內容。由此可見，良性的管理、控制與專家系統中儲存的專家知識緊密相連。其中，專家知識涵蓋了操作規則、理論知識、工程實踐、控制理論和解決特殊問題的分析方法與思路等。

2.3 人工神經元網絡（ANN）對石油化工的控制

隨著HOPFIELD網絡和BP網絡的快速發展，促進了ANN技術的融合與發展。目前，ANN技術已發展成熟，應用前景可觀。人工神經元網絡（ANN）主要由神經細胞組成，外形結構與生物神經系統相似；神經系統的工作模式與人類日常工作常態類似，因為神經系統具有記憶、學習和模仿的能力，只要給ANN提取一個石油化工生產的范例，便能從中模仿人的思維定式對石油化工生產作業進行管控。運行模式為：當神經系統接收到范例時，會自動讀取范例內容進行學習，并尋找特定規律與掌握，當加入新的內容時，ANN便能快速反應、分析和控制，是一項智能化技術。

3 結語

總之，企業想要實現石油化工生產高效、標準化，就必須由粗放型向集約型、智能自動化發展。只有這樣才能實現石油化工企業自動化生產的可持續發展。

[1]武煥臣.自動化儀表校準裝置設計[J].油氣田地面工程.2014(09).

[2]常蘋莉.石油化工行業自動化儀表故障分析及處理研究[J].中國科技投資.2012(33).

[3]逄淑華.采油廠自動化儀表日常維護及維修研究[J].化工管理.2015(36).

魏泊順（1988-），男，機電工程(電氣儀表）助理工程師，主要從事石化公司全廠自動化控制與管理工作。