石油化工企業自動化儀表控制技術探討

蓋英會

摘 要：隨著近年來技術的快速進步，石油化工行業也得到了一定的發展。石油化工儀表質量對于化工生產效率和質量具有非常重要的作用，提高石油化工企業自動化儀表控制技術水平和儀表的精度，推動石油化工行業自動化生產的高質量發展，實現石油化工企業的可持續發展至關重要。基于此本文就石油化工企業自動化儀表控制技術進行闡述，以供參考。

關鍵詞：石油化工企業;自動化儀表;控制技術

1石油化工自動化儀表的全面概述

在石油化工的生產中，各種催化、裂解、加氫等煉油裝置是我國石油化工生產的重要組成部分，而自動化控制和儀表就是各類生產裝置中的關鍵因素。石油自動化儀表在滿足工藝流程和控制要求前提下，將監測和可控調節參數進行管理、統一監測;通過自動控制系統及HMI交互界面，實現全廠自動化管理和控制，降低人員成本、物資成本，提高生產效率，保證生產安全穩定進行。優秀的自動控制系統和儀表配置還可以優化生產工藝，從而進一步的降低配套石油化工基礎設備的投資，以達到在節省成本的同時又更加的方便。

2石油化工儀表自動化控制的特征

2.1安全性高

由于石油化工產品生產的特殊性，石油化工產品的生產過程危險系數極大，一旦部分環節出現故障情況或參數錯誤，極易引發重大的安全事故，造成人員傷亡和巨大經濟損失。在石油化工產品生產過程中，運用石油化工儀表的目的是為了通過石油化工儀表的監測功能，對各個環節的生產參數，實時采集與分析生產數據，在設備參數出現異常情況下，能夠及時對設備進行維護和檢修，降低安全事故發生率。相對于以往的石油化工儀表，最近幾年設計增加了安全儀表系統，關鍵點采用三取二聯鎖，避免儀表故障或誤報，進一步增加系統穩定性和可靠性。增加有毒及可燃氣體檢測系統與消防聯動，保證在裝置和設備出現故障時第一時間開啟安全保護措施，降低危害和損失。在石油化工儀表中融入自動化控制技術，可實時保障石油化工產品的生產安全，進而提升石油化工產品的生產效率與安全性。

2.2提升控制水平

受到社會對石油化工產品需求較高的影響，很多石油化工企業在進行產品生產時，多采用批量制的生產方式。雖然批量制生產可以有效提升生產效率，但社會對石油產品多樣化的需求，使得批量制生產方式應用比較局限化。如石油化工產品生產過程中，應用比較廣泛的DCS系統，此系統的生產操作簡單，需要的資金投入卻比較多，系統維護非常復雜。為解決此類情況，石油化工企業引入了PID技術，在PID技術的支持下，以往的批量控制轉變為了串級控制，不僅可以對某個環節進行單獨控制，也能獨立進行編程操作，可滿足生產企業的多種生產需求，系統控制效果十分良好。

2.3技術類型多元化

從當前石油化工企業的生產運營而言，大部分石油化工企業采用的系統為DCS系統，但隨著科技技術水平的提升，以及時代需求的改變，各種新的石油儀表控制技術不斷涌現，豐富了現有的石油儀表控制技術體系。在這些石油儀表控制技術的深入應用下，人機交互頁面的人性化水平越來越高，可貫穿于石油化工生產的整個過程，在多種技術的共同融合與應用下，石油化工儀表的安全生產水平逐漸提升，可支持多種生產技術。

3石油化工企業自動化儀表控制技術

3.1 DCS自動化控制技術

DCS自動化控制技術作為石油化工儀表控制系統內的常規自控技術，其原理為，基于BCS系統以及有關技術，通過對電動單元組合儀表燈的應用，通過動態操控的模式來實現對石油化工整個正常作業流程的全方位管控，將監督與管理工作分布到每一處生產細節中，從而達成對整個石化產品進行批量控制的目的，從而確保生產的方法和措施具有足夠的安全性、穩定性以及均衡性，以此為石油化工行業高效高質地進行批量化生產作業提供一定的物質與技術基礎。從技術角度方面的優點來看優，DCS自動化控制系統通常利用計算機自控及顯示技術、通信、大數據等先進技術，實現對相關數據的深度探索采集，同時，對數據進行多角度分析處理，按照生產作業的實際需求進行運作參數的調整，進而顯著增大生產監督的有效范圍。在操作界面上，系統操作流程便捷，方便操作者對石油化工生產的各個環節進行直接的管控，不斷改造升級DCS自動化控制技術和石油化工生產的具體特點，確保系統具有足夠的可靠性應對因惡劣環境引發的系統模塊損壞故障，基于系統冗余容錯的配置模塊達成對DCS自控系統的故障問題的自行處理，從而使得其安全故障發生的風險大大降低，在不久的將來，多層開放式數據接口會發揮極為重要的作用。

3.2 PID先進控制技術

在國內科技水平持續提高的背景下，在石油化工領域不斷涌現出各種高新技術，特別是在石油化工儀表控制系統中的PID控制技術，此技術中的P、I、D分別代指比例把控、積分作用和微分輸出，比例把控是最重要的部分，在整個系統中占據著主導地位，能夠準確判斷出儀表設備與生產系統中存在的偏差，同時還可以對其偏差實行有效調整修正，進而提高儀表的模糊辨識水平，減輕誤差給石化生產作業所帶來的干擾。PID自動控制作用和比例函數存在正相關的關系，其控制效果直接取決于比例系數，石油化工的相關設備和儀表會隨著積分作用的引入產生同步系統波動，從而減緩其相應速度，不過，將其余差進行消除，這對于提升儀表操控準確度而言，具有較佳的輔助效果。微分輸出調節補償比例控制主要是基于對時間的調控、緩和系統波動、超調抑制等措施，來促進整個石化生產系統的穩定運作。PID控制系統能夠對石化生產制造期間的每處流程都進行動態化測量與監管，同時還能夠提高儀表的識別水平。隨著PID技術與DCS技術的誕生并應用，使得系統的控制效果獲得了大幅強化，保證了PID系統的獨立性，進而達成生產多變量和與監測流量化的目的。PID先進控制技術為有效提高儀表的精確度和生產的具體效率，通過串級控制措施幫助石油化工的操作人員加強對設備及其關聯性的識別能力。

3.3人機界面技術

在國內石化市場內，當前需求遠大于生產，人們對石油產品的質量要求也不斷提高，對于石油化工成品及其半成品的分離要求更加精確。新型分散控制系統逐漸發展成熟，人機界面處理系統與其共同發展，新型的分散控制系統滿足市場需求，人機界面處理系統主要是處理現場總線收集到的數據，并根據相應的編程系統的編寫指令進行相應的數據反映，進行儀表設備的良好人機互動，遠程操控石油化工儀表，進一步提高自動化監控和控制儀表的靈活性，有效減少了人力資源的投入。國內許多大規模的石化企業在其分站中都逐漸開始增加人機界面的服務項目的數量，并優化升級了儀表系統的管理，形成了石油化工企業生產運營的監督新格局。人機界面系統的出現有利于操作人員可以及時對儀表設備進行操控，如現場總線的溫度信號過高時，操作人員可以通過人機界面編寫的相關程序接收和控制溫度信號，及時將溫度過高的信號發給現場工人，或通過自動化系統啟動降溫設備，在第一時間有效降低儀表設備的溫度。

4結語

綜上所述，石油化工企業生產水平自動化，對提高化工生產效率和生產質量具有較為積極的作用。目前，石油化工儀表自動化控制技術是以自動化控制、智能識別技術相結合為基礎，但儀表自動化控制技術本身較為復雜，為了提高其精準度，需要不斷優化化工儀表的自動化控制技術，在滿足生產的效率的同時，保證企業的經濟效益和發展穩定。

參考文獻

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