石化工業自動化控制及儀表控制探究

馮顯嚴

摘要：隨著工業化進程不斷發展，也進一步促進了石化工業的發展，整體行業競爭也隨著增強，因此需要石化工業企業不斷擴大生產規模并引進更多先進的技術、材料等。在使用自動化控制技術時，可以進一步提升石化企業的生產效率，并可以在一定程度上降低企業生產過程中所產生的整體成本，同時可以開發出新的產品并提升產品的整體質量，進一步確保企業的經濟效益。在實際的生產中，自動化控制及儀表控制技術具有一定的獨特性，因此要想實現石化生產全過程自動化，應確?？梢試栏竦陌凑樟鞒踢M行操作，在此基礎上來提升企業的經濟效益與社會效益，所以各石化企業應重視自動化技術的應用與發展。

關鍵詞：石化工業；自動化控制；儀表控制

1石化工業儀表自動化技術的相關概述

儀表自動化技術是設備自動化發展下，以設備應用過程中各種參數為控制指標，通過利用各種控制技術，推動產品自動化生產的科學技術。就石化工業儀表而言，通過借助先進的計算機芯片技術、過程控制技術等，利用自動化元件，具備了測量、顯示、存儲、預警、控制、數據處理等多種功能，實現自動化控制。隨著微電子技術、網絡通信技術、信息處理技術等的創新發展與應用，設備與技術的有機結合，為自動化儀表創新發展提供了助力，使其功能更完善、信息獲取速度更快、靈敏度更高、安全性更強、適用范圍更廣，從而為石化工企業生產提供更為優質的儀表測量服務，增強企業生產自動化控制質量與效果。

2自動化儀表的控制技術

2.1技術原理

在石化工業企業的生產實際中，應用自動化儀表控制技術可以提高最終的產品質量，進一步監管整個工業生產過程，促使生產過程的安全與質量都達到標準，這體現出石化工業自動化儀表控制技術的智能化發展。在石化工業企業的生產過程實現了自動化和智能化后，企業的生產過程、控制系統不需要人員施工就能滿足安全生產需求，而隨著生產設備操作技術的不斷發展，需要企業及時對設備進行改造和升級，滿足生產發展需要，通過在石化工業生產中應用智能化儀表自動化控制技術，從而提高市場競爭力，促進經濟發展。

2.2控制系統

根據工業生產所使用的原材料和產品的形態，可以將工業生產分為三種典型的過程：連續過程（Continuous Process）、離散過程（Discrete Process）和批量過程（Batch process）。在一個控制系統中，必不可少的組成部分有三個：被控對象（即生產過程）、控制設備或裝置、人。在這三個部分中，人是起到主導作用的，即生產過程是為了滿足人的需求而建立的，生產的程序、步驟及工藝等是人設計的，在整個生產過程中，要進行那些控制、如何進行控制及控制的方法是什么，都是由人決定的。

下面以實際生產過程中常用到的控制手段舉例說明分程控制系統的應用：

一般來說，一臺調節器的輸出僅操縱一只調節閥，若一只調節器去控制兩個以上的閥并且是按輸出信號的不同區間去操作不同的閥門，這種控制方式習慣上稱為分程控制。

圖1表示了分程控制系統的簡圖。圖中表示一臺調節器去操縱兩個調節閥，實施（動作過程）是借助調節閥上的閥門定位器對信號的轉換功能。例如圖中的A、B兩閥，要求A閥在調節器輸出信號壓力為0.02～0.06MPa變化時，作閥得全行程動作，則要求附在A閥上的閥門定位器，對輸入信號0.02～0.06MPa時，相應輸出為0.02～0.1MPa，而B閥上的閥門定位器，應調整成在輸入信號為0.06～0.1 MPa時，相應輸出為0.02～0.1MPa。按照這些條件，當調節器（包括電/氣轉換器）輸出信號小于0.06MPa時A閥動作，B閥不動；當輸出信號大于0.06MPa時，而B閥動作，A閥已動至極限；由此實現分程控制過程。

3石化工業自動化控制及儀表控制的策略

3.1對石化工業模擬控制

模擬控制的主要步驟是由程序進行執行，通過手動操作進行編程操作，對石化行業進行抽樣，得到對應的輸出表達值之后，將其與石化產品輸出數據變量相結合，轉換為模糊控制量，利用模糊控制規則推理導出模糊控制量，并最終實現特定的石化控制量。

3.2最優控制

最優控制目標是最大程度上優化操作系統的性能，保證自動化儀表技術的應用能發揮最優的效果，使人力得到解放，同時采取最優控制的系統控制比人為操作更為有效。最優控制實現了每個處理過程的優化，確保了穩定的生產環境，成功解決了人工控制的各種弊端，逐步實現了管理效益和效益的最大化，因此在石化行業的應用逐步擴大。

3.3對石化工業專家系統控制

專家系統控制器主要由知識庫，推理引擎和控制器三個部分共同組成。專家控制器的核心是基于所有專家的工作經驗進行推理，分析和控制，充分體現了高質量的管理和控制與專家系統中存儲的專業知識的緊密聯系。其中，專家知識還涵蓋了基本的操作規則，理論知識，工程實踐，控制理論等等。

4自動化儀表的發展趨勢

在我國石化工業生產過程當中，自動化儀表的應用十分重要。在石化工業生產過程開展之前，自動化儀表先對相關數據和信息進行預定化處理，然后完成相關的操作。需要合理運用微處理器，確保高科技手段的順利使用，比如說嵌入軟件和集成電路，只有這樣才能夠確保整個工業生產過程的順利開展，并且推動石化工業生產過程實現自動化管理和調控。隨著微處理器的不斷升級和自動化的水平提高，確保了石化工業生產過程中自動化儀表各項性能達到要求，從而借助網絡平臺進行信息的充分交流，把自動化儀表顯示出的各種信息進行上傳，讓更多的工作人員能夠及時了解到自動化儀表工作中的實際情況。

在石化工業生產過程當中，自動化儀表往往通過計算機網絡平臺和先進的技術實現相關的操作。在此基礎之上，能夠把各項操作實現虛擬化處理，在這個過程當中，往往是不需要人進行操作的，完全通過計算機進行操作和實現。在工作中，會根據石化工業生產的實際需要，根據整個生產過程中的設計內容，由相關的人員通過計算機發出指令，接下來的所有工作都不用參與。所以，在當前的石化工業生產過程中，自動化儀表在生產過程中的發展會趨向于虛擬化的趨勢，工作效率也會極大程度地提高，并且能及時地對相關數據進行整理和反饋，確保相關的管理人員能夠及時發現石化工業生產過程當中存在的各種問題，讓石化工業生產保質保量，對于整個企業的長遠發展，有著十分重要的意義。另外，在石化工業生產過程中，還需要注意將自動化儀表的智能化和數據處理的能力有效的融合到一起。這個過程將通過計算機進行實現，充分體現了未來我國自動化儀表將會朝著虛擬化方向發展。

5結語：

綜上所述，在國家經濟發展中，石化產業的作用非常重要，直接關系到我國是否能從粗放型向集約型、智能自動化發展，因此，有必要繼續擴大石化企業的關注度，提高石化企業采用自動化儀表控制技術，推動石化企業的可持續發展。

參考文獻

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（作者單位：茂名瑞派石化工程有限公司）