石油化工儀表自動化控制技術探索

摘要：現(xiàn)階段，隨著我國市場經(jīng)濟的快速進步，在一定程度上推動了各個領域的發(fā)展，再加上各種高新技術層出不窮，也促使我國各行各業(yè)進入了飛速發(fā)展的階段。傳統(tǒng)的石油化工行業(yè)具有技術復雜，危險性高，連續(xù)性強的特點，自動化儀表技術在石油行業(yè)當中的應用，對提升石油化工產(chǎn)業(yè)的安全和效率來說意義重大。然而現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的自動化儀表技術已無法適應時代發(fā)展所需，因此主要以石油化工儀表為例，對自動化儀表控制技術進行一些分析和探討。

關鍵詞：石油化工；儀表；自動化控制

作為石油化工企業(yè)進行產(chǎn)品加工和生產(chǎn)當中主要的基礎設備之一，化工儀表對確保產(chǎn)品加工和生產(chǎn)的質量，提升設備運行的穩(wěn)定性和安全性有著不可或缺的作用，同時還有效促進了石油化工企業(yè)現(xiàn)代化建設不斷的革新。現(xiàn)階段，已經(jīng)逐漸進入信息化時代，在網(wǎng)絡技術和計算機技術的不斷創(chuàng)新和應用下，設備的智能化、自動化水平得到了很大的提高。今后企業(yè)要想在激烈的市場競爭當中取得一席之地，就必須加強對設備自動化控制技術的應用。

1石油化工儀表的控制系統(tǒng)分類

1.1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，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，但其中還存在著不可忽視的弊端，并且通過先進的科技手段是可以被彌補的。近幾年來，由于我國的科技水平達到了一個相對發(fā)達的階段，在石油化工這一特殊并且又十分重要的領域中，人們也開始有意識地將先進科技應用進來，促進整個行業(yè)的進步。隨著國家和企業(yè)對這一領域的重視，技術人員在研究和開發(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，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。

1.2新型分散控制系統(tǒng)

通常情況下石油化工工程會涉及到蒸餾、萃取、分離、裂解、聚合等許多工段，跟一般工業(yè)相比，其有著生產(chǎn)環(huán)節(jié)眾多，工藝錯綜復雜，產(chǎn)品危險性高的特點。通過傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)可以對不同工段進行相應的控制，然而隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，對產(chǎn)品質量和生產(chǎn)規(guī)模的需求也越來越高，因此傳統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足人們的要求。新型的分散控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)對工藝流程中的自動化儀表集中顯示，同時可以分別對各個工段的不同回路分別進行控制。通過傳統(tǒng)控制系統(tǒng)和分散控制系統(tǒng)靈活的結合運用，可以充分發(fā)揮傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的專業(yè)化優(yōu)勢，又可以滿足大規(guī)模裝置的自動化控制，使得新型分散控制系統(tǒng)在石油化工領域迅速發(fā)展起來。而且隨著自動控制技術的提高，人們可以將神經(jīng)網(wǎng)絡技術、模糊控制理論、智能控制理論應用到新型的控制系統(tǒng)中，使得控制精度得到進一步的提高，生產(chǎn)過程更加的穩(wěn)定。因此，新型分散控制系統(tǒng)在未來還有很大的發(fā)展空間。

1.3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。這些特點也正是現(xiàn)階段在石化企業(yè)發(fā)展過程中所要完成的主要目標。現(xiàn)階段，在各個生產(chǎn)領域當中已經(jīng)廣泛應用了未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)。開發(fā)未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)的功能設備和操作技術，就總線控制系統(tǒng)而言是完成可持續(xù)發(fā)展的前提。通過調查統(tǒng)計相關數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在化工企業(yè)當中應用未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)，除了能夠控制生產(chǎn)設備之外，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)當中的工作進行合理控制的時候離不開信息共享技術的有效支持，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，進而有效實現(xiàn)制造商和用戶的公開化。

2儀表自動化控制的基礎特征

2.1具有交互界面

交互界面是自動化控制技術中必不可少的基礎特征，是實現(xiàn)自動化控制的基礎。以交互界面顯示儀表監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)，使工作人員獲取數(shù)據(jù)變得更加容易，有利于提高企業(yè)的工作效率，促進集成性生產(chǎn)。通常，交互界面都借助顯示屏顯示實時數(shù)據(jù)。工作人員通過顯示屏上信號燈信息和實時數(shù)據(jù)，以儀表數(shù)據(jù)為參考基礎，從而使工作人員進行相關的決策。目前，大部分石化企業(yè)正逐步普及自動化控制技術，人工交互界面的構建也越來越完善。其直觀化和人性化的優(yōu)點深受廣大工作人員的青睞，有利于提高石化企業(yè)的生產(chǎn)效率，減少事故發(fā)生的概率。

2.2具備更高的安全性

最初對化工儀表進行使用的目的主要是為了監(jiān)測關鍵環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，有效結合相應的數(shù)據(jù)信息制定管理措施，保證企業(yè)生產(chǎn)的安全性。在具體進行工作的時候，工作人員必須要在現(xiàn)場進行操作，而在此過程中，難免會有一定的危險產(chǎn)生，而通過對自動化控制技術的有效應用可以降低人的直接操控，有效確保其安全性，將危險事故發(fā)生率降到最低。

2.3改善控制技術

之前石油化工行業(yè)中是由模擬電子量或氣動信號構成的閉環(huán)控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)最基本單元的自動化控制。分散控制系統(tǒng)通過計算機使整體流程變得更為簡單化。不管是基本的PID調節(jié)控制，還是更為復雜的串級控制、比值控制等，其軟件包能夠進行獨立編程來滿足各種復雜工況的要求。工作人員可以根據(jù)企業(yè)的實際情況來進行控制程序的編寫，為工作人員的實時控制以及具體操作提供了便利。

3石油化工儀表自動化控制分析

3.1儀表檢測方法

在具體運營過程中，石油化工企業(yè)管道以及現(xiàn)場使用設備的內(nèi)質溫度通常都保持在-300~1800℃，這種條件下，熱電阻和熱電偶代替了傳統(tǒng)玻璃溫度計，通過智能型的變送器可以快速將熱電阻和熱電偶這兩種信號轉換成電流或者電壓信號。石油化工行業(yè)生產(chǎn)過程中存在很多對壓力要求很高的環(huán)節(jié)，因此離不開壓力儀表設備的有效支持。膜片式壓力變送器可以對工作時所存在的結晶、聚合、黏稠介質壓力進行監(jiān)測。石油化工企業(yè)存在大量的儲運設備，因此液位測量在石油化工企業(yè)當中的位置尤為重要，非接觸式的有超聲波，雷達物位計，接觸式的有差壓式、磁翻柱等，滿足各種場合液位測量的需要。隨著科技發(fā)達，人們對安全和環(huán)保的意識也逐漸增強，新型的測量儀表還可以對有機物含量，氣體濃度，pH值等進行在線分析和測量。石油化工企業(yè)要實現(xiàn)對產(chǎn)品質量的保證，就必須要從根本上保證流量、溫度、壓力以及液位等信息數(shù)據(jù)的實用性和準確性。

3.2控制方法

之前在進行石油化工生產(chǎn)的時候，設備和控制系統(tǒng)是一一對應的，而現(xiàn)在都是整個裝置共用一套控制系統(tǒng)，同時還可以將監(jiān)視數(shù)據(jù)上傳到全廠中央控制室中，通過一個控制中心來完成對整個廠區(qū)的集中監(jiān)視。在具體進行控制的時候，上位機是顯示控制核心，同時配有輔操臺，緊急停車系統(tǒng)，可燃及有毒氣體報警系統(tǒng)，在能為工作人員的具體操作提供便利的同時，也保證了裝置的安全。再者具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)，石油化工企業(yè)的設備操作過程相對較為復雜，同時在此過程中，還可能由于操作不當而造成其他安全事故的發(fā)生，因此要想將石油化工生產(chǎn)的可靠性和安全性提升，就必須要有效結合自動化控制儀表和智能化控制儀表來完成。

4結束語

作為我國經(jīng)濟發(fā)展的中流砥柱，石化企業(yè)具有非常明顯的經(jīng)濟效益。所以，對于石化企業(yè)的安全生產(chǎn)必須要引起足夠的重視，有效避免危險事故的產(chǎn)生。通過自動化技術來對其整個生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)測和控制，快速獲取相關數(shù)據(jù)，將企業(yè)的工作效率提升上來，有效保證企業(yè)生產(chǎn)的安全性，進而促進其經(jīng)濟水平的發(fā)展。而且，自動化控制技術在工業(yè)控制領域的實際應用上面仍然還有很大的發(fā)展空間，也將是未來工業(yè)發(fā)展的一個方向。

參考文獻

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作者：陳鍇鵬 單位：南京英凱工程設計有限公司