石油化工自動化儀表技術(shù)的應(yīng)用

朱志遠 陳勝杰

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，石油化工行業(yè)的發(fā)展模式轉(zhuǎn)型已日漸重要。在石油化工生產(chǎn)中應(yīng)該逐步實現(xiàn)自動化、集約化。自動化儀表應(yīng)運而生，自動化儀表可以自動完成對生產(chǎn)工藝參數(shù)的檢測、記錄、顯示、記錄和控制等工作。對自動化儀表控制技術(shù)的探索不僅有助于儀表自身功能不斷的完善，而且對石油化工生產(chǎn)過程的安全、高效有著重要影響。為此對于石油化工領(lǐng)域而言，有必要明確自動化控制的基本特征及其內(nèi)容；結(jié)合自動化儀表技術(shù)的運用現(xiàn)狀，探究可行的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：石油化工儀表；自動化控制；技術(shù)措施

現(xiàn)階段經(jīng)濟正在迅速進步，與之相應(yīng)的石化行業(yè)也擴大了規(guī)模。面對信息化的新形勢，石化企業(yè)有必要運用自動化控制的基本技術(shù)來實現(xiàn)儀表改造，在此基礎(chǔ)上明確實時性的石化生產(chǎn)信息。從目前階段來看，石化企業(yè)通常面對激烈的行業(yè)競爭，與此同時也應(yīng)當(dāng)滿足現(xiàn)階段較大的石油消費總量。同時，石化生產(chǎn)通常包含了較復(fù)雜的流程，各個環(huán)節(jié)都表現(xiàn)出較高風(fēng)險性。面對新的石化工業(yè)趨勢，企業(yè)需要致力于升級改造自動化儀表，完成智能化以及自動化的儀表操作與控制。因此可以得知，對于石化行業(yè)進行的日常生產(chǎn)有必要全面加以控制，對此應(yīng)當(dāng)選擇自動化控制的方式，確保在根本上提升石化行業(yè)日常運行的實效性。

1 自動化控制的基本技術(shù)特征

在傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制中，石油化工行業(yè)通常運用批量控制的自動化策略來實現(xiàn)生產(chǎn)控制，典型技術(shù)為DCS的化工控制系統(tǒng)。在自動化控制中，DCS系統(tǒng)有助于簡化流程；然而不應(yīng)當(dāng)忽視，這種控制流程也耗費了較高資金。近些年來，自動化控制相關(guān)的技術(shù)手段正在更新，這種現(xiàn)狀也突顯了自動化控制的重要價值。具體而言，自動化控制應(yīng)當(dāng)具備如下的技術(shù)特性：

1.1自動化的儀表控制有利于優(yōu)化技術(shù)措施。近些年來，自動化控制的具體措施正在獲得改進和提升，這種現(xiàn)狀在本質(zhì)上優(yōu)化了現(xiàn)階段的控制技術(shù)。從化工領(lǐng)域來講，對于儀表控制通常可以選擇PID方式。相比于DCS方式，PID設(shè)置了獨立性的軟件包，在此基礎(chǔ)上密切聯(lián)系了軟測量技術(shù)與動態(tài)變量技術(shù)。目前的狀態(tài)下，很多化工企業(yè)已意識到PID技術(shù)的價值，因而也開始嘗試運用串級控制的儀表測控方式。

1.2化工儀表控制構(gòu)建了交互界面。化工儀表實現(xiàn)自動化控制，這個過程不能缺少交互性的人機界面。運用人機交互的措施來顯示實時性的數(shù)據(jù)，這樣做在根本上符合了集成性的化工生產(chǎn)。具體的措施為：在顯示器的輔助下，人機交互設(shè)備就可以顯示信號燈信息，進而為化工決策提供必要的參考。從現(xiàn)狀來看，人性化的交互界面正在逐步推廣與普及，這種模式具備直觀化以及人性化的特性，因而有助于構(gòu)建人機交互的框架。

1.3自動化控制在本質(zhì)上保障了安全性。石化行業(yè)表現(xiàn)出較強風(fēng)險性，這是因為各項生產(chǎn)操作都蘊含危險性。為了消除風(fēng)險，自動化的化工儀表有必要確保安全，對于各項風(fēng)險都應(yīng)當(dāng)予以控制并且?M量消除。對于安全性加以綜合考慮，自動化控制最根本的目標就在于保證安全，在此前提下提升利潤并且杜絕頻繁發(fā)生化工事故。

2現(xiàn)代石油化工自動化儀表技術(shù)的發(fā)展趨勢。

2.1在石油化工自動化儀表技術(shù)發(fā)展方向上，以知識經(jīng)濟為特征的信息時代，隨著石油化工企業(yè)規(guī)模的進一步擴大，石油化工自動化儀表技術(shù)也將朝著數(shù)字化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化和信息化的方向發(fā)展。

2.2在具體應(yīng)用系統(tǒng)上，一方面DCS將與FCS長期共存，另一方面FCS也可與DCS相結(jié)合運用于石油化工自動化儀表技術(shù)。FCS雖然先進于DCS，但DCS作為現(xiàn)代社會一種成熟的應(yīng)用系統(tǒng)，將FCS技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)有的DCS控制系統(tǒng)中，利用DCS豐富而成熟的控制功能和軟硬件產(chǎn)品帶動FCS的推廣應(yīng)用，這樣不僅可以利用DCS成熟的經(jīng)驗和技術(shù)，還可以發(fā)揮FCS的強大優(yōu)點。

2.3儀表的軟測量技術(shù)、生產(chǎn)過程的安全保護技術(shù)、設(shè)備過程故障診斷新技術(shù)以及對實時測量的數(shù)據(jù)進行處理的數(shù)據(jù)調(diào)整技術(shù)等，都是石油化工自動化儀表技術(shù)需要提高的研究方向。

3具體技術(shù)運用

從化工生產(chǎn)的角度來講，化工儀表應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)重要的價值。自動化和數(shù)字化技術(shù)與化工生產(chǎn)實現(xiàn)了緊密結(jié)合，這種趨勢下也誕生了安全性良好、分辨率與穩(wěn)定性更高的化工儀表。同時，自動化儀表具備更簡單的儀表結(jié)構(gòu)，有助于進行實時性的化工生產(chǎn)監(jiān)管。對于在線分析而言，可以運用自動化的儀表控制來提升化工生產(chǎn)效能。從現(xiàn)階段來看，自動化控制在化工儀表領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)包含如下的具體運用：

3.1 在線的自動檢測

化工儀表的基本性能就在于自動化檢測，對于實時性的化工生產(chǎn)流程應(yīng)當(dāng)予以檢測。因此，自動化控制的措施符合了在線檢測需求。例如在生產(chǎn)中，通常需要調(diào)節(jié)為最適當(dāng)?shù)臏囟龋瑢Υ司涂梢越柚诰€儀表檢測的方式來實現(xiàn)。具體而言，自動化控制下的化工儀表能獲得實時性的生產(chǎn)溫度，精確顯示各類化工設(shè)備的實時溫度。這樣做，就可以方便實時性的化工控制。技術(shù)人員可以運用液位計的方式來完成自動測量，確保可視化的化工生產(chǎn)進程。

3.2 分散式的生產(chǎn)控制

化工儀表實現(xiàn)分散式的生產(chǎn)控制，指的是有效分化半成品以及成品油，從而確保各流程的精確性與可控性。從現(xiàn)階段的石化行業(yè)來看，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)具備了分散式的自動化控制儀表，因此也構(gòu)建了分散控制所需的化工系統(tǒng)。近些年來，新興技術(shù)正在迅速涌現(xiàn)，在此前提下誕生了智能化的數(shù)字操控儀表系統(tǒng)，例如兼容性的OPC化工系統(tǒng)。由此可見，網(wǎng)絡(luò)輔助下的自動化儀表控制有助于提升化工生產(chǎn)的精準性，在最大限度內(nèi)減少投入成本。

3.3 現(xiàn)場總線的自動化控制

在智能化的趨勢下，現(xiàn)場總線控制也逐步運用了自動化手段來確保控制實效。近些年來，某些化工企業(yè)已經(jīng)引入了微型化與數(shù)字化的新式總線控制，自動化控制下的現(xiàn)場總線系統(tǒng)還可以共享信息，通過實時性的手段來傳輸化工信息。因此在現(xiàn)場總線的幫助下，企業(yè)內(nèi)部各部門都可以隨時溝通，提升智能化層次。對于綜合性的化工管理成本進行了降低，同時也在根源上提升了化工生產(chǎn)中的自動化水準。

4 結(jié)論

石油化工自動化儀表設(shè)備先進術(shù)的應(yīng)用對于我國的石化企業(yè)，發(fā)展綜合自動化整體解決方案及集成技術(shù)，以及提高石油化工企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，增加產(chǎn)品產(chǎn)量，增強石化企業(yè)的競爭力，有著重大的意義，是我國今后石油化工自動化儀表技術(shù)應(yīng)用的總趨勢。在此過程中，引進和吸收國外先進技術(shù)設(shè)備和管理經(jīng)驗，注重培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，我國的石油化工自動化儀表技術(shù)的應(yīng)用水平將不斷得到提升。

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（作者單位：山東省東明石化集團有限公司）