石油化工儀表中的自動化控制技術(shù)研究

道日娜

摘 要：現(xiàn)階段，隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速增長，石油化工行業(yè)在儀表自動化控制技術(shù)上也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。這不僅給企業(yè)帶來更高的生產(chǎn)效率，也在安全生產(chǎn)方面提供了可靠的保障。通過本文對石油化工儀表自動化控制技術(shù)的探討，旨在能夠促進(jìn)我國自動化水平的提高。

關(guān)鍵詞：石油化工儀表;自動化;控制技術(shù)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機(jī)械制造行業(yè)有機(jī)結(jié)合發(fā)展，為儀表自動化提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，促使儀表自動化控制的實現(xiàn)，提高了石油化工設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。較發(fā)達(dá)國家，我國儀表自動化技術(shù)起步晚，技術(shù)落后，在應(yīng)用中存在諸多問題，因此，深入探究自動化儀表控制是至關(guān)重要的，其能助推石油行業(yè)的穩(wěn)健長遠(yuǎn)發(fā)展。

1儀表自動化控制的基礎(chǔ)特征

1.1安全性高

石油化工儀表在生產(chǎn)過程中應(yīng)用的目的主要是為了監(jiān)測相關(guān)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的采集、分析、處理保證各方面工作的安全進(jìn)行。由于石油化工生產(chǎn)采用流水化的生產(chǎn)模式中，并且具有一定的危險性，如果每一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或者錯誤，很可能給整個生產(chǎn)造成影響，甚至引發(fā)安全事故。石油化工生產(chǎn)中儀表自動化控制技術(shù)能夠保證生產(chǎn)過程的安全性，確保整個生產(chǎn)環(huán)境都處于穩(wěn)定、可持續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)，這對于提高石油化工生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量等都有著一定作用，是新時期石油化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。

1.2提升控制水平

傳統(tǒng)的石油化工生產(chǎn)主要采用批量控制的策略，這雖然能夠在一定程度上提高生產(chǎn)效率，但所具有的適用性、經(jīng)濟(jì)性有待考量。以DCS控制系統(tǒng)為例，在應(yīng)用過程中該系統(tǒng)具有操作簡單易操作的優(yōu)勢，但不管是在前期投入還是在后期維護(hù)等等方面，DCS具有維護(hù)成本高、投入大等問題。面對這種情況，石油化工企業(yè)逐漸引入PID技術(shù)實現(xiàn)儀表控制，將傳統(tǒng)的批量控制轉(zhuǎn)變?yōu)榇壙刂疲瑥倪m用范圍來看，PID動態(tài)變量、軟測量技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛，并且能夠?qū)崿F(xiàn)單獨(dú)軟件包的控制效果，可以進(jìn)行獨(dú)立的編程操作，這種工作方法更加具有針對性，能夠滿足石油化工企業(yè)的生產(chǎn)需求。

2石油化工儀表的控制系統(tǒng)分類

2.1較為分散的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)

在過去，我國的石化企業(yè)中使用的控制和管理系統(tǒng)針對性比較強(qiáng)，但是往往比較零散，正是這樣的一種使用特性，反而使得分散式的傳統(tǒng)控制系統(tǒng)體現(xiàn)出其明顯優(yōu)勢，并因此而得到大力推廣。雖然分散式的控制管理系統(tǒng)十分適用于石油化工行業(yè)特殊的生產(chǎn)性質(zhì)，但其中還存在著不可忽視的弊端，并且通過先進(jìn)的科技手段是可以被彌補(bǔ)的。近幾年來，由于我國的科技水平達(dá)到了一個相對發(fā)達(dá)的階段，在石油化工這一特殊并且又十分重要的領(lǐng)域中，人們也開始有意識地將先進(jìn)科技應(yīng)用進(jìn)來，促進(jìn)整個行業(yè)的進(jìn)步。隨著國家和企業(yè)對這一領(lǐng)域的重視，技術(shù)人員在研究和開發(fā)的方面取得了更多的資金和時間支持，經(jīng)過深入研究之后，開發(fā)了更為智能化、自動化的控制技術(shù)，使得現(xiàn)有的分散式控制管理系統(tǒng)取得翻天覆地的變化。

2.2新型的分散式控制系統(tǒng)

石油化工行業(yè)的生產(chǎn)制作過程所經(jīng)歷的比較繁瑣，產(chǎn)成品通常不是一次得出的，需要反復(fù)處理和加工。因此，中間就會涉及到許多半成品的運(yùn)輸和儲藏問題，這也是整個生產(chǎn)過程之中比較關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，對于成品的質(zhì)量能夠產(chǎn)生較大的影響。為了準(zhǔn)確區(qū)分出儲存和運(yùn)送的產(chǎn)品當(dāng)前正處于哪一個環(huán)節(jié)，正常工作狀態(tài)下的分散式控制管理系統(tǒng)就可以在其中發(fā)揮作用，幫助工作人員完成各類半成品和成品的分類與儲存。

2.3總線控制系統(tǒng)

總線控制系統(tǒng)具有開放化、數(shù)字化、智能化以及微型化等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)也正是現(xiàn)階段在石化企業(yè)發(fā)展過程中所要完成的主要目標(biāo)。現(xiàn)階段，在各個生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用了未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)。開發(fā)未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)的功能設(shè)備和操作技術(shù)，就總線控制系統(tǒng)而言是完成可持續(xù)發(fā)展的前提。通過調(diào)查統(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在化工企業(yè)當(dāng)中應(yīng)用未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)，除了能夠控制生產(chǎn)設(shè)備之外，同時還能夠利用現(xiàn)場總線系統(tǒng)來配合局域網(wǎng)，從而更好地控制現(xiàn)場總線。但是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在對化工企業(yè)當(dāng)中的工作進(jìn)行合理控制的時候離不開信息共享技術(shù)的有效支持，所以配合局域網(wǎng)可以將現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，進(jìn)而有效實現(xiàn)制造商和用戶的公開化。

3石油化工儀表的自動化控制技術(shù)

3.1人機(jī)界面技術(shù)

人機(jī)界面技術(shù)是實現(xiàn)人和計算機(jī)之間的信息傳遞、信息交換，實現(xiàn)人機(jī)結(jié)合。在石油化工儀表自動化控制技術(shù)發(fā)展中，人機(jī)界面技術(shù)是重要的發(fā)展成果之一。人機(jī)界面技術(shù)提高了儀表的自動化水平。一方面降低了人員的體力消耗，減少了人員的占用，解放了人力資源，另一方面，通過人員對石油化工生產(chǎn)運(yùn)營狀況進(jìn)行監(jiān)督，實現(xiàn)對化工儀表狀態(tài)的調(diào)整，使自動化控制更加靈活。人機(jī)界面通常采用LED、CRT顯示屏位主要顯示載體，通過多種操控手段的選擇運(yùn)用，實現(xiàn)對化工儀表的遠(yuǎn)程操控。人機(jī)界面具有自動控制能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以快速準(zhǔn)確的捕捉到敏感數(shù)據(jù)，找到錯誤信息并作出提示和預(yù)警，然后通過人工加以處理，從而控制生產(chǎn)運(yùn)營的正常進(jìn)行。

3.2自動監(jiān)測技術(shù)

化工儀表的基本功能就是實現(xiàn)生產(chǎn)的檢測控制，自動化控制技術(shù)的應(yīng)用為企業(yè)生產(chǎn)管理提供了有力的支持，滿足石油企業(yè)實時在線檢測的生產(chǎn)需求，降低人工勞動力的付出。石油化工生產(chǎn)過程中涉及多個環(huán)節(jié)，為了提高石油質(zhì)量對整個流程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測具有重要意義。為了滿足企業(yè)安全生產(chǎn)要求，提高現(xiàn)場安全系數(shù)，在線自動監(jiān)測技術(shù)在自動化儀表控制中得到廣泛應(yīng)用，這有助于工作人員實時掌握設(shè)備狀態(tài)，為生產(chǎn)管理、調(diào)整提供依據(jù)，讓工作人員更清楚的掌握設(shè)備運(yùn)行情況，提高石油化工生產(chǎn)的風(fēng)險控制水平，保證生產(chǎn)工作安全、高效的進(jìn)行。

3.3自動化控制技術(shù)

常規(guī)的自動化控制技術(shù)對石油化工儀表進(jìn)行批量控制，采用電動單元組合的儀表燈和DCS系統(tǒng)對化工生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督和控制。DCS系統(tǒng)采用控制分散、操作和集中管理方式，將儀表技術(shù)向著數(shù)字化，采集數(shù)據(jù)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫，利用系統(tǒng)提供的基本功能模塊實現(xiàn)實際控制，形成控制回路組態(tài)。此外，DCS系統(tǒng)還是一種綜合控制系統(tǒng)，能夠通過豐富的顯示功能，體現(xiàn)控制和檢測系統(tǒng)的功能。常規(guī)的DCS控制技術(shù)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用，提高了儀器儀表自動化的發(fā)展進(jìn)程，使儀表自動化技術(shù)更加完善和成熟。而隨著科技化和信息化時代的發(fā)展，石油化工行業(yè)中儀器儀表自動化也在不斷發(fā)展，儀表的自動化水平也在日益提高，在許多先進(jìn)的自動化控制技術(shù)中，PID控制技術(shù)也的到了廣泛的應(yīng)用，這是在DCS基礎(chǔ)上發(fā)展的更加先進(jìn)的新型技術(shù)，可以實現(xiàn)對多個變量進(jìn)行動態(tài)測量和分析對比，對關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)進(jìn)行識別。這種技術(shù)在今后必將帶給石油化工行業(yè)儀表自動化更加快速的發(fā)展。

結(jié)束語

綜上所述，在國際經(jīng)濟(jì)市場越來越發(fā)達(dá)的社會背景之下，我國的石油化工行業(yè)要想尋求更好的發(fā)展，就必須以長遠(yuǎn)的眼光來看待企業(yè)的經(jīng)營與進(jìn)步，吸收先進(jìn)的發(fā)展觀念，利用現(xiàn)代高新科技的優(yōu)勢，將自動化、智能化、數(shù)據(jù)化的技術(shù)帶入到石油化工儀表等基礎(chǔ)設(shè)備的使用，以及整個生產(chǎn)加工過程的管理與控制中，從而尋求更加健康、快速的發(fā)展。

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