石油化工儀表自動控制系統的應用探析

王慈亮

中海油能源發展裝備技術有限公司，中國·天津 300457

1 引言

儀表自動控制系統在石油化工行業的應用，能夠有效地提升石油化工生產加工的智能化管理質量，這項設備能夠對石油化工行業的生產，加工全周期進行實時動態的監測，有效地減少由于人為操作帶來的失誤，進而提升石油化工加工全過程的管理效率以及質量。采用這種自控式的儀表監督系統，能夠有效地避開人力監控下對于儀表數據采集的失誤問題，能夠有效地提升石油化工行業的產品加工效率，確保產品加工生產過程中的安全性，推動石油化工企業的長遠發展。

2 儀表自動控制系統的概述以及工作原理

2.1 儀表自動控制系統的概念

儀表自動控制系統其實是一種體系化的工業控制系統，這種系統在正常運轉的過程中，主要是由控制系統和儀表系統這兩個部分構成的。在儀表自動控制系統的運行過程中采用的是分布式的控制方法，通過后臺的互聯網計算機設備將控制系統和儀表系統，二者的數據進行收集和分析，通過二者相互作用達到協調配合的目的，從而對石油化工行業加工的全過程實現精準的數據參數收集，從而實現顛覆性的新型管理目標。

2.2 自控系統的常見分類

從作用原理方面進行劃分，可以將控制系統分為兩種類型，一種是開環式儀表自動化控制系統，另外一種是閉環式儀表自動化控制系統。其中開環式儀表自動化控制系統，主要是采用提前設置參數的控制方法，同時對控制系統以及儀表系統進行邏輯方面的控制。這種儀表控制系統在石油化工加工企業中原材料的裝卸以及石油化工副產品生產中應用較為廣泛。

針對石油化工儀表自動控制系統的接收信號不同，可以將系統分為三種類型。他們分別是程序控制系統、分恒值控制系統和隨動控制系統。程序控制系統主要是指在石油化工產品加工過程中以定額的參數指標作為參照物，通過對比加工過程中同一時間段內的數值變化進行監控。分恒指控制系統主要是對加工過程中的恒定值起到保護作用，確保恒定值，不會受到外界干擾因素而出現變化，只有在后臺控制系統中輸入定額的參數才能確保恒定值的準確性。隨動控制系統，主要是指對定值參數未知時間段內出現的運行參數變化檢測[1]。

2.3 石油化工行業儀表自動控制系統的工作原理

在使用化工行業中，儀表自動控制系統的應用較為廣泛，為了確保儀表自動控制系統在石油化工生產加工過程中發揮其應有的作用和價值，必須要對控制系統的工作原理進行進一步的分析。儀表自動控制系統可以對石油化工產品加工過程中的各類型控制量進行實時動態的監測，通過與原始參數值的對比，對運行過程中的控制量進行分析，從而將實際的偏差值直觀地展現給管理人員。為了確保石油化工企業生產加工過程中的控制量偏差值能夠處在額定范圍內，必須要對這類型控制量的偏差值進行科學的管控和調整，確保控制量能夠在源頭處得到嚴格的管控[2]。

3 儀表自動控制系統在石油化工行業中的應用

3.1 智能化控制技術的應用

目前，石油化工行業的儀表控制使用的自控技術相對來說較為超前。這種控制技術能夠有效地對石油化工行業生產加工過程中的控制量進行監測，切實的保障石油化工行業的生產加工效率有所提升，同時，對控制量的科學監測以及掌控，還能有效地降低企業生產加工過程中的投入成本，幫助企業在市場競爭中獲得更大的利潤空間。石油化工企業中的儀表自動控制系統采用的自動化控制技術，確保了監控的跟蹤性和實時性，也能科學地控制產品的加工和生產中的相關控制量。除此之外，在應用自動化控制技術的過程中，也必須要考慮到，當前，石油化工行業發展的現狀，通過利用模塊化的管理方式以及模型預測方法對儀表系統進行管控，尤其是要做到對控制量的預判以及預測工作。從而有效地提升自動化控制技術在石油化工儀表控制系統中的應用價值[3]。

3.2 DCS 系統的應用

目前，中國石油化工加工企業在運行的過程中，實現了對DCS 自控系統的全面應用，這種系統能夠對下屬系統實現中控管理，能夠對石油化工企業生產加工過程中的不同步驟進行分散控制，同時，還能通過集成操作實現統一化的管理。通過在石化操作線中對下屬系統進行中控管理能夠實現對不同環節的自動化控制。在生產過程中，利用DCS 系統能夠實現自動監測以及管理的功能，有效地提升生產加工線上的自動化管理水平，從而降低崗位員工的工作壓力。通過對生產線全過程進行嚴密的監控，能夠在實時動態的監測條件下獲取實時的生產數據，并且對生產設備目前的使用狀況進行科學的分析，通過及時的調整，生產線種不同功能的運行參數，優化石油化工的加工流程，能夠起到降低生產成本的作用[4]。

DCS 系統作為全能型的自控系統，在應用過程中讓儀表自控體系的整體水平得到了質的提升。依托現代化科技硬件設備以及智能化的生產工藝，通過自我診斷，技術策略實現對石油化工生產線加工過程中不同生產區域的自我診斷，同時，還能夠有效地判別出石油化工生產設備的故障問題。除此之外，還能通過連接警報系統實現對生產過程的聯動控制，一旦生產過程中設備參數出現異常狀況，觸發警報系統就需要立即停止操作，預防生產線上發生不可挽回的安全損失，有效地提升了石油化工生產線等安全管理水平。

3.3 石化儀表檢測的自控

石化加工統一操作線中，需要對不同生產線的運行參數進行動態的監測，并且通過各類型信號傳輸器以及傳感器設備，將信號傳送給后臺控制中心，從而確保控制人員能夠得到實時的生產數據。這些數據中包括了石油加工產品在生產線上的溫度、壓力狀態、流量、液體位置，等等。由于石油化工加工場所的生產條件較為惡劣，無法安排檢測人員對操作現場進行定期檢測，而通過儀表自動控制系統，能夠實現對生產線操作數據的遠程傳輸，從而確保后臺操控人員獲得真實有效的生產數據，進而能夠對目前華石油化工產品的生產狀態進行分析，盡可能地確保化工產品的生產質量以及生產線的安全運行。

4 結語

通過對石油化工行業儀表自動化系統的研究，我們發現只有有效的提升儀表系統的自動化程度，針對石油化工生產線選擇合適的自動化儀表設備，才能幫助石油化工企業實現對生產線全周期生產數據的調取，也能實現對不同生產區域的集散控制，進而實現石油化工企業生產管理全過程的智能化和自動化發展。