石油化工儀表中的自動化控制技術分析

孫建波

摘 要：本文基于筆者理論知識的學習與實踐經驗的總結，以石油化工儀表中自動化控制技術為論述對象，通過技術特征及其系統的分析，論述了其在石油化工儀表中的應用方式，所述內容具有一定的指導意義，盼為讀者參考引用。

關鍵詞：石油化工；儀表設備；自動化控制

1 石油化工儀表自動化控制技術的基本特征

在石油化工生產過程中，傳統控制技術是以批量控制自動化策略為運用，其中以DCS（分布式控制系統）控制系統最為典型和常用，該系統的使用有效簡化了生產過程，但是初始投入資金相對較大。隨著計算機信息技術的快速發展，石油化工自動化控制技術得到不斷優化和完善，且在儀表自動化控制方面表現出以下特征：

1.1 優化控制技術

在石油化工領域，對于儀表自動化控制多以PID形式為運用，由于其以串級控制為原理，因此與傳統DCS形式相比具有獨立的軟件包，可與軟測量技術有效融合，使石油化工生產技術因儀表自動化監控功能的實現而得到顯著提升。

1.2 構建人機交互界面

交互性人機界面作為石油化工儀表自動化控制的必要環節，在顯示器的輔助下，操作人員可實時監測到被監控對象的狀態信息，然后以此為依據設定并輸入相關命令，同時借助化工儀表與信號燈，利用計算機進行設備控制，并為生產決策提供必要性參考意見，實現了石油化工生產集成化與人性化要求。

1.3 保障生產安全

基于石油化工生產工藝的分析，其過程風險因素較多，對自動化儀表要求較高。在此情況下，為保證生產過程的安全性，自動化儀表設計時應充分考慮實際情況，對于各種風險或隱患利用排查的方式及時發現并予以消除，以此在確保安全生產的前提下綜合提升生產效率，避免石油化工安全事故的發生。

2 自動化工業儀表的工作原理

采取力矩和電和力保持平衡的操作來實現溫度的環節控制和生產工作壓力就是自動化工業儀表的工作原理。自動化的工業儀表主要是通過智能化的設備和技術手段工作來實現具體工作細節和工作流程的監督操作，以達到將整體工作質量提升到一個新的層次的目的，來降低作業可能出現的數據偏差和信息記錄錯誤的現象，期間還要對數據進行整合，降低企業的生產成本，最終實現工作效率的提高和對工作質量的保障，達到直觀的反映數據信息的目的。

3 現代化工儀表的自動化控制功能分析

3.1 可編程功能

在石油化工行業，儀表自動化控制技術被應用在控制電路中。其硬件的軟化主要是依靠接口芯片替換硬件的方式來實現控制功能。通過對控制軟件的有效利用，進一步簡化醫保設備內部的結構，從而實現自動化控制功能。除此之外，還可以利用一些高端的軟件程序進一步對儀表設備進行改造，利用電路結構的改造來提升自動化儀表的性能。

3.2 計算功能

石油化工儀表的控制技術需要計算機技術的支持，通過計算機技術和自動化儀表的有效結合來提升自動化儀表的運行效率和精度，計算功能便因此提升。從而進一步的優化生產環節，降低勞動力，實現精細化管理，進一步提升企業的經濟利益和社會效益。

3.3 控制與監督功能

以往石油化工企業中使用的儀表設備自控能力比較差，而現代化儀表設備就教好的控制能力，并且能夠有效的解決自身存在的問題。實現故障的科學控制。除此之外，現代化儀表設備還就非常好的記憶功能和監督功能，可以及時準確的定位故障發生的位置有效的降低故障排查時間，大大提升故障處理的效率。

4 化工儀表中自動化控制技術應用分析

4.1 化工儀表的自動化常規控制技術

在常規控制技術的應用中，結合常規的DCS、電動單元組合儀表燈，實現化工生產的整體控制。值得注意的是，常規DCS的應用發揮著更為重要的作用，在其應用中有著更加創新的發展方向，對新型DCS控制技術的研究，確保新型自動化儀表的控制工作。其實，DCS常規控制在實際應用中實現了其開放性，選用DCS來實現進一步有效的控制，幫助儀表實際應用中的自動化水平提升，保證儀表得到較為完善的管理工作，促使儀表資源能得到更為可靠的應用，增強儀表的自動化控制功能。

4.2 化工儀表的先進控制技術分析

PID是在DCS基礎上逐漸發展起來的，其主要軟件包結構有著較強的獨立性，在石油化工完成了多種變量的動態測量后，還能找出模糊識別儀表間的關聯性，積極采用串級控制方式，積極應用先進控制技術，與測控技術結合在一起，實現化工生產的自動化測量。

4.3 化工儀表的人機界面技術分析

化工儀表的人機界面技術是現代儀表自動化控制的一個重要發展方向，相關化工企業積極進行人機界面的研究，投入大量人力、物力、資金等，旨在提升企業的儀表自動化操作水平，使得儀表自動化操作變得具有靈活性。除了在人機界面構建控制室，安排專業操作人員進行化工企業運營狀況監督以外，其他工作崗位上的人力資源被大大解放。但就人機界面技術的應用來說，其自動化控制能力是比較強的，操作人員務必要謹慎實施實際操作，一旦有化工儀表自動化出現錯誤信息情況，就要及時發現與報警，之后在相關工作人員的調控下來解除警報，并讓化工儀表在短時間內回復正常的工作狀態，充分發揮出人機界面技術在儀表自動化控制中的優勢。

4.4 對現場總線的控制系統分析

現場總線控制系統在實際應用中有著較強開放性、較好互操作性以及全數字化的優勢。在化工儀表的自動化控制技術的未來發展中，未來現代化控制系統方向還是比較明確的，對現場總線智能儀表的較強的控制分散度，能增強儀表的整體功能水平，其不僅有較強的適應能力，在運行水平與控制功能上的優勢都是比較明顯的。在現場總線智能儀表的應用，能有效實現分散化的控制，其每條總線都能準確連接到現場多臺儀表上方，在很大程度上減少了電纜的使用量，減少了相關設備的后期調試費用與維修費用，為化工企業提供了更大的經濟效益空間。

5 對石油化工自動化控制關鍵技術進行分析

5.1 分析自動化檢測與修復技術

將自動化控制技術應用于石油化工生產活動中可以可以有效確保產品的質量提升產品的安全性能，確保自動化儀表設備和其他相關的設備能夠正常安全的運行。近年來，伴隨著信息技術的飛速發展，自動化儀表技術在不斷的更新換代，從自動化檢測方面來看，現代的自動化檢測技術，只需根據相關的程序設定就可以實現對故障的有效監測，相關人員可以及時發現故障并制定出相應的處理方案。除此之外，自動化監測技術，擁有自動保存數據的功能這對后期故障檢測和處理提供了基礎保障，對于提升企業的生產效率及經濟效益有十分重要的意義。

5.2 分析監測模型分析技術

監控模型技術是自動化控制過程中一個非常關鍵的技術，此項技術可以對生產運營的全部過程進行全局把控，第一時間診斷出機械設備存在的故障，大大提升了石油化工生產的可靠性。監控模型的使用能夠對及時對發生的情況進行控制，甚至在在很大程度上確保了整個生產鏈的安全。

5.3 分析實時儀表監控技術

在現代化的石油化工實際生產過程中，儀表監控技術是確保是安全生產的有力保障。通過對儀表實時監控以中心處理器以及其他一些相關的軟件為基礎，對儀表所記錄的相關數據進行科學分析，能夠是相應的工作人員對石油化工生產的進度進行實施有效的監控，以此來降低石油化工生產操作過程中出現的風險，提高生產效率。

6 結束語

智能化控制作為我國石油化工領域發展的終極目標，儀表自動化控制技術的應用與發展為其奠定了堅實的基礎。對此，做好技術的不斷改進與優化，時刻保證控制系統的科學性與先進性，為石油化工企業現階段的主要任務之一。

參考文獻

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