石油化工儀表自動化控制技術探析

鄭正林

摘? 要：伴隨著我國經濟的騰飛，科學技術取得了長足的進步。當前，隨著5G技術的推廣和應用，6G技術的前瞻性探索，石油化工行業生產由自動化、集約化的發展態勢向無人化，網絡化、遙控生產的方向邁進。自動化儀表作為石油化工生產不可或缺的組成部分，集傳感、數據傳輸、控制、智能、網絡于一體，以此為基礎，整個石油化工企業向著無人化，向著更安全、更高效、更可持續的方向快速發展。因此，探討石油化工儀表自動化控制技術，其本身就具有重要的現實意義。

關鍵詞：石油化工儀表;自動化;控制

現階段，石油化工行業在經濟與社會方面依然擁有明顯的利益與效果。上世紀，陳舊的傳統石油化工儀表控制系統被DCS、CCS、SIS等現代控制系統所取代，最終提供足夠的保障，使石油化工企業經濟效益得到了全面提升。今天，隨之5G、互聯網、人工智能技術的應用，自動化控制技術必將隨之有著更進一步的發展。本文希望通過探討，能夠對此有所分析，并對傳統的自動控制系統有所回顧。

一、石油化工儀表自動化控制技術的最新發展和意義

石油化工儀表的自動化控制，其根本意義在于能夠適應時代的發展、滿足生產過程的需要，提高生產安全性，降低勞動強度，最終實現石油化工行業的可持續發展。尤其是自動化控制技術與網絡化、智能化相結合時，其意義尤為重大。

（一）滿足時代的發展

在上個世紀，科學技術的發展，使得自動化技術逐漸替代傳統的人工操作。在石油化工生產過程中，自動化儀表控制技術的使用，真正有效地解放了人力，讓人可以參與到更為高級的控制過程中去，這樣不僅可以滿足當時的發展需求，同時也為現今的技術發展和應用打下了堅實的基礎。所以，落實自動化儀表控制技術，做到與時俱進是石化行業的發展要求。進入二十一世紀，隨著網絡技術的發展，石化企業的智能化、網絡化的生產已逐步邁向現實，單個的石化生產企業已成為整個石化行業生產網絡中的一個節點，每個節點的生產過程數據都能實現實時傳輸，每個節點的生產過程也都能實現網絡實時控制。因此網絡化的實時自動控制技術，最大程度地降低了整個石化行業的運行成本，提高了行業的生產效率，保障了行業的生產安全，而整個石化行業也能更靈活的因應市場的變化，滿足市場的需求。

（二）提高生產進度操控能力

在具體的生產環節中，最早的人工操作弊端較多，數據參數的即時性、準確性、完整性受到制約，人員的技術水平和工作情緒也對生產過程操作產生直接的影響。特別是在監測儀表工作中，工藝操作工因為疏忽導致裝置生產、安全出現嚴重后果的情況層出不窮。因此，儀表自動化控制技術的使用，有效的減少了上述問題。滿足了實時監測、準確判斷、即時響應的要求。一方面，儀表自動化控制技術有效地減輕了操作人員的負擔，不僅提高了復雜工況下生產操作的準確性和即時性，而且對一些可能出現的危險工況，可以及時地做出預判和預防。另一方面，獨立的安全聯鎖系統如：冗余設計、多點檢測、多路邏輯表決等從源頭有力地保障了生產安全。因此，從宏觀上說，企業生產安全、生產能力、生產進度都具有了可保障、可規劃、可操控的能力。進入二十一世紀，隨著網絡化技術的發展和成熟，這種能力被大大強化，控制范圍也進一步被拓廣。從集團公司的角度出發，每個分散的石化生產企業都成了石化行業生產系統中的一個節點，行業的生產可以從更高的層次、更廣的范圍被重新分配、控制和優化，行業資源也可以得到更充分有效的使用和調配。

（三）提高安全性，降低勞動強度

在石油化工生產中，有毒有害、易燃易爆的環境十分普遍，長久的人工接觸難免會造成身體的傷害。自動化控制技術地大規模應用，最終實現了安全性的全面提升，有效降低了勞動強度[1]。5G、6G技術的應用和發展為大數據傳輸實時傳輸提供了可能，物聯網、人工智能等在自動化控制系統中的應用又進一步提高了生產的安全性，降低了勞動強度。譬如：無線智能巡檢器可以進入有毒有害的區域，可以到達危險的高處或者人不宜進入的封閉空間，當然也可以針對特定區域等等，不間斷的對生產設備進行實時檢查，自主判斷設備是否正常，并將巡檢數據實時發送到中央控制室;無線智能巡檢器還可以發現人工巡檢所不能發現的問題，如：通過對環境的檢測發現漏點、通過轉速、溫度、振動的細微變化發現設備的異常。再譬如，無線智能巡檢器當巡檢到某臺泵時，可以實時無線調取該泵的出入口流量、實時測量轉速、軸承溫度等數據，通過比對廠家原始性能曲線，判斷泵的運行狀態等等。

二、石油化工儀表的傳統自動控制技術

石油化工儀表的傳統自動化控制技術，其主要包含了PID先進控制技術、自動檢測與修復技術、人機界面技術等，基于自動化控制技術的合理使用，滿足了石油化工企業生產過程自控化的控制要求。

（一）PID先進控制技術

PID先進控制技術最初稱之為多項變量控制技術，這一項技術，擁有監控水平高、動態測量及時的優勢，因此促進了石油化工企業的發展，進而讓越來越多的石油企業開始使用自動化技術。PID控制技術主要是基于DIS技術的應用，本質上就是將企業生產的實際需求，和先進控制理論相結合的一種自動化控制技術。在PID技術應用中，通過軟件包結構，就可以獨立管理石油化工生產環節，進而提供技術方面的支持。在實際生產環節，因為諸多變量動態變化，需要對之做出及時的響應，而PID先進控制技術就可以很好的滿足這一要求，并且能夠實現石油化工儀器關聯性的模糊識別，進而實現儀器設備生產操作的科學化管理。當時，PID先進控制技術的應用，能夠很好地將石油化工儀表測控技術與自動化控制技術相互結合起來，進而成為上階段的一種發展趨勢。

（二）傳統地自動檢測與修復技術

在PID先進控制技術之前，針對傳統的石油化工儀表自動化而言，傳統的自動化技術控制是分散的，和DCS的分散檢測、集中控制有著本質的區別。這其中，控制儀表修復技術是關鍵。傳統的修復技術主要是基于控制儀表的功能區分塊、故障代碼識別、超限報警等方式。在單回路獨立的報警、聯鎖功能的支持下，石油化工產品生產精準性和安全性有所提高，并且也可以規避突發性設備故障的出現。由于石油化工生產之中的過程相對復雜，其各個生產環節存在不同的危險性，通過自動檢測、控制與修復技術的使用，就可以滿足各個環節生產情況的實時監測，一旦發現安全隱患，就會及時報警，從而快速的解決與處理運行故障。尤其是對于流量、溫度、壓力的監控中，初步滿足精準性監控的要求，有利于安全事故發生率的降低。并且，在得到自動檢測與修復技術支持下，人工控制操作也會逐漸減少，從而減少了各種人為安全事故的出現。所以，那時的化工儀表的自動化控制技術實施中，就格外的關注自動化檢測和修復技術。

（三）人機界面技術

人機界面技術主要是滿足人與計算機之間的信息傳遞和交換，這樣就能夠實現人機的結合。伴隨著儀表自動化的可持續發展，人機界面技術也得到了發展。在使用人機界面技術中，自動化水平得到明顯的提升，這樣在滿足人員占用減少的同時，也可以實現人力資源的解放，從而實現生產經營的監督與調整，讓操作人員能夠始終保持一個良好的狀態，實現儀表自動化的靈活控制。在人機界面之中，一般會運用LED、CRT作為顯示載體。在各種操作技術手段合理使用之后，就可以滿足化工儀表的遠程控制要求。考慮到人機界面的自動化控制能力較強，可以滿足快速捕捉敏感信息，及時的發出預警和提示，然后配合上人工處理，進而有效的控制石油化工的生產經營。所以，通過人機界面技術的實用，就可以讓石油化工儀表自動化控制能夠更加的順暢[2]。

三、石油化工儀表傳統自動化控制技術的應用優化

針對石油化工儀表自動化控制技術的應用優化方面，主要是需要考慮到確保儀表本身擁有足夠的精準度，同時，還能夠結合智能化、信息化的發展，從而讓其應用能夠更加順利的開展下去。

（一）保障儀表足夠精準

在儀表控制系統使用過程中，石油化工行業發揮的作用在于總線控制系統，其特點在于簡單易操作、內容簡潔、關聯性較強。目前，由于石油行業涉及的貿易重量規模與生產較大，所以，很多產品都要求能夠準確的交付，這個時候，測量的準確性就顯得至關重要，其本身會對企業的聲譽以及市場水平帶來直接的影響，甚至會對企業成本產生影響。基于儀器精度的提高，就可以對應的提高控制水平，確保總體的誤差能夠縮小到極致。相比傳統的氣動儀表，就可以基于帶電化儀器來提升準確度，這樣也會對應的增加儀表的靈敏度，最終利用計算機技術來實現參數的有效控制，以便對于整個生產過程進行監視。

（二）提升智能化、信息化水平

在上階段的石油化工行業發展中，自動化、信息化是主要發展趨勢，同時也是可持續發展的內在要求。在實際生產環節，通過某一種儀表儀器系統來滿足有效生產的需求，這樣可以滿足石油化工行業的穩定性、安全性與更加智能化的系統整合在儀器。另外，在儀表儀器控制系統應用過程中，在控制系統應用過程中，還需要做好信息管理的有效整合，確保信息資源的準確性。通過企業內部控制發展趨勢，來實現相應的預測分析，并且協助企業負責人制定科學化的決定，這樣就能夠全面的應用石化儀表的自動化控制系統功能，推動石油化工企業的持續發展[3]。

四、結束語

總而言之，上階段在石油化工行業之中應用儀表自動化控制技術，在不斷探索、不斷優化、不斷發展的過程中，從整體上實現了石化行業綜合效能的提高。如今，在大數據、物聯網等技術的支持下，自動化控制技術也將會在更高的層次上向網絡化、智能化發展，最終將推動整個石油化工企業向著無人化，向著更安全、更高效、更可持續的方向快速發展。

參考文獻

[1]任健政.石油化工儀表自動化控制技術[J].科技創新與應用，2019（17）：139-140.

[2]陳鍇鵬.石油化工儀表中自動化控制技術[J].化工設計通訊，2019（05）：31+57.

[3]汪康.石油化工儀表中的自動化控制技術研究[J].現代工業經濟和信息化，2019（03）：86-87.