孫建波

摘 要：本文基于筆者理論知識的學(xué)習(xí)與實踐經(jīng)驗的總結(jié)，以石油化工儀表中自動化控制技術(shù)為論述對象，通過技術(shù)特征及其系統(tǒng)的分析，論述了其在石油化工儀表中的應(yīng)用方式，所述內(nèi)容具有一定的指導(dǎo)意義，盼為讀者參考引用。

關(guān)鍵詞：石油化工；儀表設(shè)備；自動化控制

1 石油化工儀表自動化控制技術(shù)的基本特征

在石油化工生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)控制技術(shù)是以批量控制自動化策略為運用，其中以DCS（分布式控制系統(tǒng)）控制系統(tǒng)最為典型和常用，該系統(tǒng)的使用有效簡化了生產(chǎn)過程，但是初始投入資金相對較大。隨著計算機信息技術(shù)的快速發(fā)展，石油化工自動化控制技術(shù)得到不斷優(yōu)化和完善，且在儀表自動化控制方面表現(xiàn)出以下特征：

1.1 優(yōu)化控制技術(shù)

在石油化工領(lǐng)域，對于儀表自動化控制多以PID形式為運用，由于其以串級控制為原理，因此與傳統(tǒng)DCS形式相比具有獨立的軟件包，可與軟測量技術(shù)有效融合，使石油化工生產(chǎn)技術(shù)因儀表自動化監(jiān)控功能的實現(xiàn)而得到顯著提升。

1.2 構(gòu)建人機交互界面

交互性人機界面作為石油化工儀表自動化控制的必要環(huán)節(jié)，在顯示器的輔助下，操作人員可實時監(jiān)測到被監(jiān)控對象的狀態(tài)信息，然后以此為依據(jù)設(shè)定并輸入相關(guān)命令，同時借助化工儀表與信號燈，利用計算機進行設(shè)備控制，并為生產(chǎn)決策提供必要性參考意見，實現(xiàn)了石油化工生產(chǎn)集成化與人性化要求。

1.3 保障生產(chǎn)安全

基于石油化工生產(chǎn)工藝的分析，其過程風(fēng)險因素較多，對自動化儀表要求較高。在此情況下，為保證生產(chǎn)過程的安全性，自動化儀表設(shè)計時應(yīng)充分考慮實際情況，對于各種風(fēng)險或隱患利用排查的方式及時發(fā)現(xiàn)并予以消除，以此在確保安全生產(chǎn)的前提下綜合提升生產(chǎn)效率，避免石油化工安全事故的發(fā)生。

2 自動化工業(yè)儀表的工作原理

采取力矩和電和力保持平衡的操作來實現(xiàn)溫度的環(huán)節(jié)控制和生產(chǎn)工作壓力就是自動化工業(yè)儀表的工作原理。自動化的工業(yè)儀表主要是通過智能化的設(shè)備和技術(shù)手段工作來實現(xiàn)具體工作細(xì)節(jié)和工作流程的監(jiān)督操作，以達到將整體工作質(zhì)量提升到一個新的層次的目的，來降低作業(yè)可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)偏差和信息記錄錯誤的現(xiàn)象，期間還要對數(shù)據(jù)進行整合，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，最終實現(xiàn)工作效率的提高和對工作質(zhì)量的保障，達到直觀的反映數(shù)據(jù)信息的目的。

3 現(xiàn)代化工儀表的自動化控制功能分析

3.1 可編程功能

在石油化工行業(yè)，儀表自動化控制技術(shù)被應(yīng)用在控制電路中。其硬件的軟化主要是依靠接口芯片替換硬件的方式來實現(xiàn)控制功能。通過對控制軟件的有效利用，進一步簡化醫(yī)保設(shè)備內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)自動化控制功能。除此之外，還可以利用一些高端的軟件程序進一步對儀表設(shè)備進行改造，利用電路結(jié)構(gòu)的改造來提升自動化儀表的性能。

3.2 計算功能

石油化工儀表的控制技術(shù)需要計算機技術(shù)的支持，通過計算機技術(shù)和自動化儀表的有效結(jié)合來提升自動化儀表的運行效率和精度，計算功能便因此提升。從而進一步的優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，降低勞動力，實現(xiàn)精細(xì)化管理，進一步提升企業(yè)的經(jīng)濟利益和社會效益。

3.3 控制與監(jiān)督功能

以往石油化工企業(yè)中使用的儀表設(shè)備自控能力比較差，而現(xiàn)代化儀表設(shè)備就教好的控制能力，并且能夠有效的解決自身存在的問題。實現(xiàn)故障的科學(xué)控制。除此之外，現(xiàn)代化儀表設(shè)備還就非常好的記憶功能和監(jiān)督功能，可以及時準(zhǔn)確的定位故障發(fā)生的位置有效的降低故障排查時間，大大提升故障處理的效率。

4 化工儀表中自動化控制技術(shù)應(yīng)用分析

4.1 化工儀表的自動化常規(guī)控制技術(shù)

在常規(guī)控制技術(shù)的應(yīng)用中，結(jié)合常規(guī)的DCS、電動單元組合儀表燈，實現(xiàn)化工生產(chǎn)的整體控制。值得注意的是，常規(guī)DCS的應(yīng)用發(fā)揮著更為重要的作用，在其應(yīng)用中有著更加創(chuàng)新的發(fā)展方向，對新型DCS控制技術(shù)的研究，確保新型自動化儀表的控制工作。其實，DCS常規(guī)控制在實際應(yīng)用中實現(xiàn)了其開放性，選用DCS來實現(xiàn)進一步有效的控制，幫助儀表實際應(yīng)用中的自動化水平提升，保證儀表得到較為完善的管理工作，促使儀表資源能得到更為可靠的應(yīng)用，增強儀表的自動化控制功能。

4.2 化工儀表的先進控制技術(shù)分析

PID是在DCS基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的，其主要軟件包結(jié)構(gòu)有著較強的獨立性，在石油化工完成了多種變量的動態(tài)測量后，還能找出模糊識別儀表間的關(guān)聯(lián)性，積極采用串級控制方式，積極應(yīng)用先進控制技術(shù)，與測控技術(shù)結(jié)合在一起，實現(xiàn)化工生產(chǎn)的自動化測量。

4.3 化工儀表的人機界面技術(shù)分析

化工儀表的人機界面技術(shù)是現(xiàn)代儀表自動化控制的一個重要發(fā)展方向，相關(guān)化工企業(yè)積極進行人機界面的研究，投入大量人力、物力、資金等，旨在提升企業(yè)的儀表自動化操作水平，使得儀表自動化操作變得具有靈活性。除了在人機界面構(gòu)建控制室，安排專業(yè)操作人員進行化工企業(yè)運營狀況監(jiān)督以外，其他工作崗位上的人力資源被大大解放。但就人機界面技術(shù)的應(yīng)用來說，其自動化控制能力是比較強的，操作人員務(wù)必要謹(jǐn)慎實施實際操作，一旦有化工儀表自動化出現(xiàn)錯誤信息情況，就要及時發(fā)現(xiàn)與報警，之后在相關(guān)工作人員的調(diào)控下來解除警報，并讓化工儀表在短時間內(nèi)回復(fù)正常的工作狀態(tài)，充分發(fā)揮出人機界面技術(shù)在儀表自動化控制中的優(yōu)勢。

4.4 對現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)分析

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用中有著較強開放性、較好互操作性以及全數(shù)字化的優(yōu)勢。在化工儀表的自動化控制技術(shù)的未來發(fā)展中，未來現(xiàn)代化控制系統(tǒng)方向還是比較明確的，對現(xiàn)場總線智能儀表的較強的控制分散度，能增強儀表的整體功能水平，其不僅有較強的適應(yīng)能力，在運行水平與控制功能上的優(yōu)勢都是比較明顯的。在現(xiàn)場總線智能儀表的應(yīng)用，能有效實現(xiàn)分散化的控制，其每條總線都能準(zhǔn)確連接到現(xiàn)場多臺儀表上方，在很大程度上減少了電纜的使用量，減少了相關(guān)設(shè)備的后期調(diào)試費用與維修費用，為化工企業(yè)提供了更大的經(jīng)濟效益空間。

5 對石油化工自動化控制關(guān)鍵技術(shù)進行分析

5.1 分析自動化檢測與修復(fù)技術(shù)

將自動化控制技術(shù)應(yīng)用于石油化工生產(chǎn)活動中可以可以有效確保產(chǎn)品的質(zhì)量提升產(chǎn)品的安全性能，確保自動化儀表設(shè)備和其他相關(guān)的設(shè)備能夠正常安全的運行。近年來，伴隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，自動化儀表技術(shù)在不斷的更新?lián)Q代，從自動化檢測方面來看，現(xiàn)代的自動化檢測技術(shù)，只需根據(jù)相關(guān)的程序設(shè)定就可以實現(xiàn)對故障的有效監(jiān)測，相關(guān)人員可以及時發(fā)現(xiàn)故障并制定出相應(yīng)的處理方案。除此之外，自動化監(jiān)測技術(shù)，擁有自動保存數(shù)據(jù)的功能這對后期故障檢測和處理提供了基礎(chǔ)保障，對于提升企業(yè)的生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益有十分重要的意義。

5.2 分析監(jiān)測模型分析技術(shù)

監(jiān)控模型技術(shù)是自動化控制過程中一個非常關(guān)鍵的技術(shù)，此項技術(shù)可以對生產(chǎn)運營的全部過程進行全局把控，第一時間診斷出機械設(shè)備存在的故障，大大提升了石油化工生產(chǎn)的可靠性。監(jiān)控模型的使用能夠?qū)皶r對發(fā)生的情況進行控制，甚至在在很大程度上確保了整個生產(chǎn)鏈的安全。

5.3 分析實時儀表監(jiān)控技術(shù)

在現(xiàn)代化的石油化工實際生產(chǎn)過程中，儀表監(jiān)控技術(shù)是確保是安全生產(chǎn)的有力保障。通過對儀表實時監(jiān)控以中心處理器以及其他一些相關(guān)的軟件為基礎(chǔ)，對儀表所記錄的相關(guān)數(shù)據(jù)進行科學(xué)分析，能夠是相應(yīng)的工作人員對石油化工生產(chǎn)的進度進行實施有效的監(jiān)控，以此來降低石油化工生產(chǎn)操作過程中出現(xiàn)的風(fēng)險，提高生產(chǎn)效率。

6 結(jié)束語

智能化控制作為我國石油化工領(lǐng)域發(fā)展的終極目標(biāo)，儀表自動化控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展為其奠定了堅實的基礎(chǔ)。對此，做好技術(shù)的不斷改進與優(yōu)化，時刻保證控制系統(tǒng)的科學(xué)性與先進性，為石油化工企業(yè)現(xiàn)階段的主要任務(wù)之一。

參考文獻

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