石油化工儀表中自動化控制技術的相關研究

賈朋

摘要：現階段經濟正在迅速進步，與之相應的石化行業也擴大了規模。面對信息化的新形勢，石化企業有必要運用自動化控制的基本技術來實現儀表改造，在此基礎上明確實時性的石化生產信息。從目前階段來看，石化企業通常面對激烈的行業競爭，與此同時也應當滿足現階段較大的石油消費總量。同時，石化生產通常包含了較復雜的流程，各個環節都表現出較高風險性。面對新的石化工業趨勢，企業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，對于石化行業進行的日常生產有必要全面加以控制，對此應當選擇自動化控制的方式，確保在根本上提升石化行業日常運行的實效性。

關鍵詞：石油化工;自動化儀表控制技術;儀表控制

1 石油化工自動化控制中儀表控制的重要意義

近年來，我國經濟高速發展，人們對于石油化工產品的需求也是日益增加，導致了石油化工市場出現了供不應求的局面，這就推動了石油化工產品生產的發展。而在石油化工生產中，儀表控制可以說是最為重要的環節，它是石油化工自動化控制的基礎。目前，在石油化工生產中，儀表控制具備了更多的特點，如網絡化、數字化、智能化等，利用這些先進的信息技術，為石油化工自動化控制提供了基礎的存儲、分析和預測能力。

雖然石油生產效率在計算機技術、網絡技術及數據信息技術的基礎上有所提高，但在石油生產過程中仍然會有大量的有毒、易燃易爆等有害物質排出，所以石油生產過程中要對有害物質的排放進行嚴重控制，這要求相關技術人員要利用石油化工自動化控制儀表，嚴格控制石油生產技術參數，以此提高石油化工生產的安全性和可靠性。與此同時，相關生產部門要對石油化工生產進行信息化管理，以此提高石油化工行業的生產效率，降低石油化工生產人員的勞動強度，最終實現產品質量和經濟效益的提高。因此，可以看出石油化工自動化控制中儀表控制的重要意義。

2 石油化工自動化儀表控制技術分析

因為石油化工行業自身具有較大的危險性，所以還有化工管理過程中的安全生產尤為重要。在技術人員實現自動化儀表操作過程中，要保證石油化工生產的安全性，其在實際生產中尤為重要。所以，就要使石油化工自動化儀表控制審視進一步的提高，并且加強生產過程中的檢查及控制力度，充分掌握生產進度及精準性，及時了解實際生產過程中的問題及安全隱患，并且制定相應的措施，保證企業生產的安全性[1]。目前，石油化工自動化儀表控制技術為以下內容。

2.1 檢測模型分析技術

在自動化控制過程中，其中尤為重要的技術就是監控模型技術，此技術能夠對生產運行的情況進行全面掌握，從而有效且及時的診斷機械設備中的故障，以此使安全生產可靠性得到有效提高。企業在使用檢測模型的過程中，能夠提前知道可能發生的情況，并且還能夠對生產鏈安全性進行控制。利用監控模型技術還能夠了解企業運行的基本情況及進度，預測企業生產過程中的安全隱患，以此有效降低行業的風險。

2.2 分析自動化檢測及修復技術

一般在石油化工企業實際操作過程中，儀表自動化技術的使用能夠使石油化工企業安全生產得到提高，并且保證設備能夠安全有效的運行。我國目前的信息技術發展在不斷的加快，自動化檢測能夠根據設計程序實現故障自動檢測，并且對其進行修復處理，還能夠保存相應的數據，從而幫助工作人員及時發現其中的故障，之后制定相應的措施，有效降低石油化工生產成本，使工作效率得到有效提高[2]。

2.3 實時儀表監控技術

目前石油生產實際操作過程中，對石油生產安全性進行保證的主要技術就是儀表監控就，此種技術屬于實際生產過程中的主要內容，其將中心處理器及其他軟件作為基礎，對儀器中的數據進行全面分析，以此能夠使工作人員充分了解石油生產進度，其對于生產操作的降低具有較大的幫助[3]。圖1為實時儀表監控技術的結構。

3 具體分析

3.1 檢測執行儀表方面

石化現場設備或者管道內界質溫度一般都在

-200℃～1800℃之間。現場的水銀玻璃溫度計都會被雙金屬溫度計取代。熱電阻和熱電偶信號都會直接進入DCS中。在所有儀表中壓力儀表是最受重視的，因為它是與人們的安全聯系最緊密的儀表。壓力傳感器和特殊壓力儀表都是采用很多原理生產的，能抵御住高溫，能在脈動介質、粉狀和易結晶介質中測量壓力等。再從物位儀表來講，石化行業都以液位測量為主，并且除了浮力式儀表外，物料儀表都沒有通用的產品。但從測量方式可分為浮力式、靜電式、超聲波式、電容式、磁致伸縮式和雷達式等等。儀表中還有流量儀表、分析儀器、在線過程分析儀和執行器等儀表。溫度、壓力、流量和液位都是工藝參數的保證，對生產過程中物料成分的分析和對最終產品的分析都是非常必要的。要對排放的物質進行詳細的分析，不能對環境造成污染。

3.2 控制策略

從如今的新一代DCS系統的變化可以看出，石化工業在自動化連接控制、批量控制和順序控制等基本控制策略還是沒有改變。智能化算法如智能PID控制器和多變量控制等都已經開始普遍采用，其都是以DCS為基礎的控制，但也都可以獨立控制。

傳統的生產過程都是一個裝置一個控制室，但現在幾乎都是多個裝置一個控制室或全廠都由一個控制中心進行控制，并且都是以LCD屏幕或CRT顯示為主。現在人機界面方面都在以DCS操作站屏幕為主，這樣能讓公益操作人員輕松地進行操作。

石化裝置的工藝過程復雜，很容易發生火災或爆炸等。因此對安全性的要求在不斷提升，若僅由DCS設備完成，則已經不能滿足現在的要求了，如ESD系統就會在DCS之外單獨運行。智能化和自動化控制儀表不僅使得安全生產成為現實，而且現在應用的SIS系統都是以人性化和安全性為主的生產系統。不僅要緊抓安全生產，還要在生產線的危險場所設置警報系統，一旦有可燃氣體或有毒氣體泄漏后能及時得到提醒。全廠的每個角落都要在火災報警控制系統的監控下，對重要的工藝裝置進行控制和檢測。對安全系統的統一化管理是企業發展的方向。

4 發展趨勢

自動化儀表發展趨勢是：

（1）控制目標由實現過程工藝參數的穩定運行發展為以最優質量為指標的最優控制。

（2）控制方法由模擬的反饋控制發展為數字式的開環預測控制;由傳統的手動定值調節器、P I D 調節器以及各種順序控制裝置，發展為以微型機構成的數字調節器和自適應調節器。自動化技術的發展趨勢是系統化、柔性化、集成化和智能化。自動化技術不斷提高光電子、自動化控制系統、傳統制造等行業的技術水平和市場競爭力，它與光電子、計算機、信息技術的融合和創新，不斷創造和形成新的行業經濟增長點，同時不斷提供新的行業發展的管理戰略哲理。

5 結語

目前，我國網絡技術發展較為迅速，機械制造行業和網絡技術相互結合發展，以此為儀表自動化的控制提供了有效的技術支持，實現儀表自動化控制，能夠使石油化工設備穩定性及安全性得到有效提高。但是目前我國儀表自動化技術和發達個國家相比較為落后，起步較晚，在實際使用過程中具有多種問題。所以，對儀器自動化儀表控制的研究尤為重要，從而促進石油行業能夠更加科學的發展。

參考文獻：

[1]張璐.石油化工儀表中的自動化控制技術研究[J].化工設計通訊，2016（03）：70.

[2]姜淼.淺析石油化工儀表中的自動化控制技術[J].化學工程與裝備，2016（06）：172-173.

[3]宋潔.石油化工儀表中的自動化控制技術分析[J].科技傳播，2014（03）：103+92.

[4]王翔宇.石油化工儀表中的自動化控制技術分析[J].硅谷，2014（18）：192+214.

[5]谷越.石油化工儀表中自動化控制技術的相關研究[J].化工管理，2016（33）：103.