關(guān)于石油化工自動(dòng)化儀表的選型和施工技術(shù)探討

孫建華

摘要：由于石化生產(chǎn)過程存在一定程度的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)測(cè)量、控制精度也有較高的要求，因此在整個(gè)生產(chǎn)過程中儀表可靠性至關(guān)重要。要對(duì)安裝位置、儀表參數(shù)、測(cè)量數(shù)據(jù)等進(jìn)行仔細(xì)的檢查，在安裝過程中應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施，以確保設(shè)備成功安裝，以便自動(dòng)化儀表能夠正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：石油化工;自動(dòng)化儀表;調(diào)試技術(shù)

引言

由于石化生產(chǎn)過程存在一定程度的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)測(cè)量、控制精度也有較高的要求，因此在整個(gè)生產(chǎn)過程中儀表可靠性至關(guān)重要。這對(duì)于我國(guó)石油化工行業(yè)來(lái)說具有非常重要的意義，是促進(jìn)行業(yè)發(fā)展、提高能效、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、保證安全的重要手段。

1石油化工自動(dòng)化儀表概述

石油化工自動(dòng)化儀表指的是具備儀表功能的自動(dòng)化設(shè)備，其本質(zhì)上是一個(gè)具備信息輸出功能的工具，其主要工作原理在于通過信號(hào)轉(zhuǎn)化的方式，將石油化工生產(chǎn)過程中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行輸出，以實(shí)現(xiàn)對(duì)石油化工生產(chǎn)過程準(zhǔn)確地控制。石油化工自動(dòng)化儀表根據(jù)其功能的不同有不同的分類，在石油化工生產(chǎn)過程中，主要有溫度儀表、流量?jī)x表、壓力儀表等幾種，均發(fā)揮著非常重要的作用。

2石油化工自動(dòng)化儀表的選型和施工技術(shù)探討

2.1確定方案

技術(shù)澄清是在施工準(zhǔn)備階段必須進(jìn)行的工作，涉及三個(gè)方面：設(shè)計(jì)的技術(shù)澄清、技術(shù)施工計(jì)劃的澄清和過程的澄清。在交流討論會(huì)上，設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人，施工團(tuán)隊(duì)成員和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人依次澄清他們的工作要點(diǎn)，例如施工設(shè)備，質(zhì)量指標(biāo)，安全指標(biāo)和其他主要內(nèi)容。通過技術(shù)上的解釋，可以向工作人員清楚地說明安裝涉及規(guī)范的具體要求，以便工作人員了解需要做什么，并可以闡明安裝操作中應(yīng)注意的幾點(diǎn)。為了確保安裝操作的效率，公司應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況制定技術(shù)施工計(jì)劃，并考慮到空氣濕度，電磁干擾等影響因素，并匯集各專業(yè)的規(guī)范要求來(lái)討論技術(shù)施工要點(diǎn)，然后確定主要施工方法、施工工藝和方法，可以確保后續(xù)施工的效率。在實(shí)際工作中根據(jù)需要隨時(shí)對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，確保方案的實(shí)際可行，同時(shí)也必須要嚴(yán)格按照方案設(shè)計(jì)進(jìn)行，確保儀表的穩(wěn)定有效運(yùn)行。

2.2PID先進(jìn)控制技術(shù)

在國(guó)內(nèi)科技水平持續(xù)提高的背景下，在石油化工領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)出各種高新技術(shù)，特別是在石油化工儀表控制系統(tǒng)中的PID控制技術(shù)，此技術(shù)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(gè)系統(tǒng)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，能夠準(zhǔn)確判斷出儀表設(shè)備與生產(chǎn)系統(tǒng)中存在的偏差，同時(shí)還可以對(duì)其偏差實(shí)行有效調(diào)整修正，進(jìn)而提高儀表的模糊辨識(shí)水平，減輕誤差給石化生產(chǎn)作業(yè)所帶來(lái)的干擾。PID自動(dòng)控制作用和比例函數(shù)存在正相關(guān)的關(guān)系，其控制效果直接取決于比例系數(shù)，石油化工的相關(guān)設(shè)備和儀表會(huì)隨著積分作用的引入產(chǎn)生同步系統(tǒng)波動(dòng)，從而減緩其相應(yīng)速度，不過，將其余差進(jìn)行消除，這對(duì)于提升儀表操控準(zhǔn)確度而言，具有較佳的輔助效果。微分輸出調(diào)節(jié)補(bǔ)償比例控制主要是基于對(duì)時(shí)間的調(diào)控、緩和系統(tǒng)波動(dòng)、超調(diào)抑制等措施，來(lái)促進(jìn)整個(gè)石化生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)作。PID控制系統(tǒng)能夠?qū)κa(chǎn)制造期間的每處流程都進(jìn)行動(dòng)態(tài)化測(cè)量與監(jiān)管，同時(shí)還能夠提高儀表的識(shí)別水平。隨著PID技術(shù)與DCS技術(shù)的誕生并應(yīng)用，使得系統(tǒng)的控制效果獲得了大幅強(qiáng)化，保證了PID系統(tǒng)的獨(dú)立性，進(jìn)而達(dá)成生產(chǎn)多變量和與監(jiān)測(cè)流量化的目的。PID先進(jìn)控制技術(shù)為有效提高儀表的精確度和生產(chǎn)的具體效率，通過串級(jí)控制措施幫助石油化工的操作人員加強(qiáng)對(duì)設(shè)備及其關(guān)聯(lián)性的識(shí)別能力。

2.3人機(jī)界面控制技術(shù)

出于對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息可視化的考量，在石油化工生產(chǎn)儀表自動(dòng)化控制中引入人機(jī)界面控制技術(shù)是必然選擇。在人機(jī)界面的支持下，相關(guān)人員獲取儀表設(shè)備運(yùn)行信息、故障信息等成為現(xiàn)實(shí)，且可以利用人機(jī)界面中提供的多種操作功能鍵，完成對(duì)石油化工生產(chǎn)儀表與設(shè)備的控制。為了進(jìn)一步提升控制的效率效果，應(yīng)當(dāng)將原有的一對(duì)一管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚?duì)多管理模式（單一控制室實(shí)施多個(gè)儀表裝置的控制），結(jié)合對(duì)CRT、LED先進(jìn)顯示模式的應(yīng)用，促使石油化工生產(chǎn)儀表及設(shè)備結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步完善。另外，在構(gòu)建人機(jī)界面的過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能避免復(fù)雜操作，提升控制處理的速度。

2.5石油化工裝置自動(dòng)化儀表調(diào)試技術(shù)

規(guī)范的調(diào)試技術(shù)可以確保儀表的長(zhǎng)周期運(yùn)行，并充分利用其功能來(lái)獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。因此，調(diào)試是儀表安裝最后的關(guān)鍵一步。在調(diào)試過程中，必須首先調(diào)整電磁通量。由于外部電磁的影響，流量數(shù)據(jù)易于上下振動(dòng)。PID數(shù)據(jù)需要合理地完善以確保監(jiān)視數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。如果調(diào)試后仍然晃動(dòng)，則應(yīng)考慮外部故障。最典型的現(xiàn)象是流量計(jì)的檢測(cè)指向最大值，這意味著問題出在外部檢測(cè)環(huán)節(jié)上。檢查控制閥或變送器安裝信號(hào)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。調(diào)整處理。有時(shí)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定或可能是人為因素造成的。必須再次調(diào)節(jié)閥以控制操作參數(shù)并使檢測(cè)數(shù)據(jù)保持穩(wěn)定。當(dāng)儀表檢測(cè)顯示最小值時(shí)，表示一切正常。調(diào)試時(shí)，請(qǐng)考慮系統(tǒng)指針或外表面上是否有異物，并在反復(fù)檢查后解決問題。打開電源后，必須調(diào)節(jié)主要部分的氣動(dòng)閥。從以下四個(gè)方面具體調(diào)整：檢測(cè)內(nèi)壓;通電后鎖緊閥門，觀察閥門的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);檢查各部分的完整性并解決問題;校準(zhǔn)儀表參數(shù)。檢查儀表后，應(yīng)調(diào)整系統(tǒng)。最后，在安裝和調(diào)試過程中需要對(duì)各種信息進(jìn)行分類，以形成一個(gè)存檔文件，以供以后參考和定期保護(hù)儀表儀表。

2.6實(shí)現(xiàn)石油化工儀表的智能化、信息化

實(shí)現(xiàn)石油化工企業(yè)儀表自動(dòng)化控制的關(guān)鍵要點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)信息化、智能化，有關(guān)企業(yè)高度重視儀表研發(fā)的智能化、信息化對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能和智能控制具有較為重要的作用。在石油化工生產(chǎn)的過程中，為了提升石油化工儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)的綜合效果，一般基于數(shù)據(jù)信息控制和智能信息整合的層面，以提高其功能性為主，借助信息數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)分析并優(yōu)化器人機(jī)界面技術(shù)，從而提高石油化工儀表的操控效率。在石油化工儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)的研發(fā)過程中，需要重視儀表的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行充分考慮，降低結(jié)構(gòu)的縫隙以提升其自動(dòng)化控制水平。還需要重視相關(guān)軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集、交換等環(huán)節(jié)工作的處理，并處理好現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)巡檢任務(wù)，對(duì)已收集獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲(chǔ)、分析，通過相應(yīng)的控制軟件進(jìn)行處理。由于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)在儀表自動(dòng)化控制中發(fā)揮著較為關(guān)鍵的作用，當(dāng)充分利用完現(xiàn)場(chǎng)控制軟件后，進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，合理采集故障信號(hào)出現(xiàn)后的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器控制模塊的合理利用，最終輸出故障信號(hào)以實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的基本控制。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，自動(dòng)化儀表的生產(chǎn)和應(yīng)用在石化生產(chǎn)中起著重要作用。確保生產(chǎn)操作的平穩(wěn)順利，必須按照標(biāo)準(zhǔn)程序安裝儀表。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，應(yīng)不斷進(jìn)行自動(dòng)化儀表的研究，儀表的安裝及其應(yīng)用范圍可以作為研究領(lǐng)域。相信在各個(gè)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的合作應(yīng)用背景下，更高端、更智能的自動(dòng)化儀表將越來(lái)越多地被使用，以促進(jìn)石石油化工業(yè)的自動(dòng)化新發(fā)展。

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