石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)

丁亮

摘 要在石化生產(chǎn)中，化工儀表構(gòu)成了其中的核心部分，運(yùn)用化工儀表可以測(cè)定石化工業(yè)的數(shù)據(jù)及信息，從而為自動(dòng)化的石化工業(yè)控制提供根據(jù)。近些年來(lái)，石化企業(yè)更多運(yùn)用了新型的自動(dòng)化技術(shù)，在自動(dòng)化控制的前提下改進(jìn)了工業(yè)儀表，進(jìn)而確保了化工儀表具備更高的可靠性與精準(zhǔn)性。由此可見(jiàn)，自動(dòng)化控制的充分落實(shí)有利于保證石化生產(chǎn)符合基本目標(biāo)，從而創(chuàng)造優(yōu)良的石化生產(chǎn)效益。為此對(duì)于石油化工領(lǐng)域而言，有必要明確自動(dòng)化控制的基本特征及其內(nèi)容；結(jié)合自動(dòng)化儀表技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀，探究可行的技術(shù)措施。

【關(guān)鍵詞】石油化工儀表 自動(dòng)化控制 技術(shù)措施

現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)正在迅速進(jìn)步，與之相應(yīng)的石化行業(yè)也擴(kuò)大了規(guī)模。面對(duì)信息化的新形勢(shì)，石化企業(yè)有必要運(yùn)用自動(dòng)化控制的基本技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)儀表改造，在此基礎(chǔ)上明確實(shí)時(shí)性的石化生產(chǎn)信息。從目前階段來(lái)看，石化企業(yè)通常面對(duì)激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，與此同時(shí)也應(yīng)當(dāng)滿足現(xiàn)階段較大的石油消費(fèi)總量。同時(shí)，石化生產(chǎn)通常包含了較復(fù)雜的流程，各個(gè)環(huán)節(jié)都表現(xiàn)出較高風(fēng)險(xiǎn)性。面對(duì)新的石化工業(yè)趨勢(shì)，企業(yè)需要致力于升級(jí)改造自動(dòng)化儀表，完成智能化以及自動(dòng)化的儀表操作與控制。因此可以得知，對(duì)于石化行業(yè)進(jìn)行的日常生產(chǎn)有必要全面加以控制，對(duì)此應(yīng)當(dāng)選擇自動(dòng)化控制的方式，確保在根本上提升石化行業(yè)日常運(yùn)行的實(shí)效性。

1 自動(dòng)化控制的基本技術(shù)特征

在傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制中，石油化工行業(yè)通常運(yùn)用批量控制的自動(dòng)化策略來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)控制，典型技術(shù)為DCS的化工控制系統(tǒng)。在自動(dòng)化控制中，DCS系統(tǒng)有助于簡(jiǎn)化流程；然而不應(yīng)當(dāng)忽視，這種控制流程也耗費(fèi)了較高資金。近些年來(lái)，自動(dòng)化控制相關(guān)的技術(shù)手段正在更新，這種現(xiàn)狀也突顯了自動(dòng)化控制的重要價(jià)值。具體而言，自動(dòng)化控制應(yīng)當(dāng)具備如下的技術(shù)特性：

（1）自動(dòng)化的儀表控制有利于優(yōu)化技術(shù)措施。近些年來(lái)，自動(dòng)化控制的具體措施正在獲得改進(jìn)和提升，這種現(xiàn)狀在本質(zhì)上優(yōu)化了現(xiàn)階段的控制技術(shù)。從化工領(lǐng)域來(lái)講，對(duì)于儀表控制通?？梢赃x擇PID方式。相比于DCS方式，PID設(shè)置了獨(dú)立性的軟件包，在此基礎(chǔ)上密切聯(lián)系了軟測(cè)量技術(shù)與動(dòng)態(tài)變量技術(shù)。目前的狀態(tài)下，很多化工企業(yè)已意識(shí)到PID技術(shù)的價(jià)值，因而也開(kāi)始嘗試運(yùn)用串級(jí)控制的儀表測(cè)控方式。

（2）化工儀表控制構(gòu)建了交互界面?；x表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，這個(gè)過(guò)程不能缺少交互性的人機(jī)界面。運(yùn)用人機(jī)交互的措施來(lái)顯示實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)，這樣做在根本上符合了集成性的化工生產(chǎn)。具體的措施為：在顯示器的輔助下，人機(jī)交互設(shè)備就可以顯示信號(hào)燈信息，進(jìn)而為化工決策提供必要的參考。從現(xiàn)狀來(lái)看，人性化的交互界面正在逐步推廣與普及，這種模式具備直觀化以及人性化的特性，因而有助于構(gòu)建人機(jī)交互的框架。

（3）自動(dòng)化控制在本質(zhì)上保障了安全性。石化行業(yè)表現(xiàn)出較強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)性，這是因?yàn)楦黜?xiàng)生產(chǎn)操作都蘊(yùn)含危險(xiǎn)性。為了消除風(fēng)險(xiǎn)，自動(dòng)化的化工儀表有必要確保安全，對(duì)于各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)都應(yīng)當(dāng)予以控制并且盡量消除。對(duì)于安全性加以綜合考慮，自動(dòng)化控制最根本的目標(biāo)就在于保證安全，在此前提下提升利潤(rùn)并且杜絕頻繁發(fā)生化工事故。

2 具體技術(shù)運(yùn)用

從化工生產(chǎn)的角度來(lái)講，化工儀表應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)重要的價(jià)值。自動(dòng)化和數(shù)字化技術(shù)與化工生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了緊密結(jié)合，這種趨勢(shì)下也誕生了安全性良好、分辨率與穩(wěn)定性更高的化工儀表。同時(shí)，自動(dòng)化儀表具備更簡(jiǎn)單的儀表結(jié)構(gòu)，有助于進(jìn)行實(shí)時(shí)性的化工生產(chǎn)監(jiān)管。對(duì)于在線分析而言，可以運(yùn)用自動(dòng)化的儀表控制來(lái)提升化工生產(chǎn)效能。從現(xiàn)階段來(lái)看，自動(dòng)化控制在化工儀表領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)包含如下的具體運(yùn)用：

2.1 在線的自動(dòng)檢測(cè)

化工儀表的基本性能就在于自動(dòng)化檢測(cè)，對(duì)于實(shí)時(shí)性的化工生產(chǎn)流程應(yīng)當(dāng)予以檢測(cè)。因此，自動(dòng)化控制的措施符合了在線檢測(cè)需求。例如在生產(chǎn)中，通常需要調(diào)節(jié)為最適當(dāng)?shù)臏囟?，?duì)此就可以借助在線儀表檢測(cè)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體而言，自動(dòng)化控制下的化工儀表能獲得實(shí)時(shí)性的生產(chǎn)溫度，精確顯示各類(lèi)化工設(shè)備的實(shí)時(shí)溫度。這樣做，就可以方便實(shí)時(shí)性的化工控制。技術(shù)人員可以運(yùn)用液位計(jì)的方式來(lái)完成自動(dòng)測(cè)量，確?？梢暬幕どa(chǎn)進(jìn)程。

2.2 分散式的生產(chǎn)控制

化工儀表實(shí)現(xiàn)分散式的生產(chǎn)控制，指的是有效分化半成品以及成品油，從而確保各流程的精確性與可控性。從現(xiàn)階段的石化行業(yè)來(lái)看，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)具備了分散式的自動(dòng)化控制儀表，因此也構(gòu)建了分散控制所需的化工系統(tǒng)。近些年來(lái)，新興技術(shù)正在迅速涌現(xiàn)，在此前提下誕生了智能化的數(shù)字操控儀表系統(tǒng)，例如兼容性的OPC化工系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)輔助下的自動(dòng)化儀表控制有助于提升化工生產(chǎn)的精準(zhǔn)性，在最大限度內(nèi)減少投入成本。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線的自動(dòng)化控制

在智能化的趨勢(shì)下，現(xiàn)場(chǎng)總線控制也逐步運(yùn)用了自動(dòng)化手段來(lái)確保控制實(shí)效。近些年來(lái)，某些化工企業(yè)已經(jīng)引入了微型化與數(shù)字化的新式總線控制，自動(dòng)化控制下的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)還可以共享信息，通過(guò)實(shí)時(shí)性的手段來(lái)傳輸化工信息。因此在現(xiàn)場(chǎng)總線的幫助下，企業(yè)內(nèi)部各部門(mén)都可以隨時(shí)溝通，提升智能化層次。對(duì)于綜合性的化工管理成本進(jìn)行了降低，同時(shí)也在根源上提升了化工生產(chǎn)中的自動(dòng)化水準(zhǔn)。

3 結(jié)論

石化生產(chǎn)的根本目標(biāo)就在于保障安全性，對(duì)于生產(chǎn)效能進(jìn)行全面提高。從儀表控制的角度來(lái)看，如果能運(yùn)用新時(shí)期的自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制，那么就可以在根源上提升企業(yè)獲得的綜合效益，同時(shí)也杜絕了儀表控制中的誤差。由此可見(jiàn)，自動(dòng)化技術(shù)與儀表控制應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)密切結(jié)合，運(yùn)用自動(dòng)化的手段和措施來(lái)檢測(cè)各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)。截至目前，自動(dòng)化控制運(yùn)用于化工儀表的具體實(shí)踐并沒(méi)有達(dá)到完善，因此仍有待長(zhǎng)期的改進(jìn)。未來(lái)的化工生產(chǎn)中，關(guān)于自動(dòng)化的儀表控制還需要摸索經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上服務(wù)于石油化工綜合效能的提升。

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作者單位

上海中曼石油裝備有限公司 上海市 200120