許麗娟
摘 要:在科學技術飛速發(fā)展的今天,自動化技術已經成為人們日常生活中最常見的一種科學技術,同時隨著自動化技術的不斷發(fā)展,自動化儀表的發(fā)展也越來越快,并且在工業(yè)、農業(yè)、日常生活等各個領域中得到極其廣泛的應用,自動化儀表是工業(yè)生產中十分重要的一種設備,只有確保自動化儀表的正常運行,才能為工業(yè)生產的穩(wěn)定性提供保障,因此,加強對自動化儀表的研究有很高的現(xiàn)實意義。
關鍵詞:石油化工;儀表控制;系統(tǒng)應用
以信息化帶動工業(yè)化是我國的國策,是促進我國工業(yè)化建設重要指導思想。目前,我國石油化工企業(yè)正處于現(xiàn)代化建設階段,特別是儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網絡微型化發(fā)展,體現(xiàn)了我國信息化帶動工業(yè)化發(fā)展已見成效。但與國外相比,我國在相關技術的研發(fā)上,仍存在諸多的不足,需要投入更多的人力和物力,以推動石油化工企業(yè)現(xiàn)代化建設。
1 新型自動檢測與分析儀的應用
隨著我國科技的迅猛發(fā)展,儀表系統(tǒng)逐步走向智能化、數(shù)字化及網絡微型化的軌道,石油化工企業(yè)引進自動檢測儀表后,其應用水平也得到較大提升。尤其是自動檢測儀表在適應了現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)的相應需求,迅速出現(xiàn)了現(xiàn)場總線型的變壓器。此變壓器能做到全數(shù)字模式,還具備結構簡單、穩(wěn)定性好、分辨力強等優(yōu)點,比常規(guī)的智能型變送器具有更大的市場優(yōu)勢?,F(xiàn)階段,現(xiàn)場總線數(shù)字化儀器已經得到廣泛的應用,其可互操作性及穩(wěn)定性較強,技術比較成熟,非常適合用于石油化工過程的控制領域中。
為了強化石油化工產品的質量管理,將在線分析儀表直接用于石油化工企業(yè),石化企業(yè)必須積極開展相關系統(tǒng)類的應用,提高先進的控制應用水平?,F(xiàn)階段,為了保證產品質量,提高儀表的應用水平,主要采取的儀器包括:在線液相色譜儀和在線油品質量分析儀等在線分析儀表。新出現(xiàn)的NIR光譜分析儀在石化企業(yè)煉油調合的系統(tǒng)中已經得到廣泛應用。而較新的、成本較低的汽油質量指標快速測定儀,也在實際的應用中獲得較好的效果。在石油化工企業(yè)中,維護工作,特別是預測的維護養(yǎng)護工作,是比較重要的,它直接影響到系統(tǒng)的正常運行。目前石油化工企業(yè)采取建構實時傳感及在線聯(lián)機的系統(tǒng),實現(xiàn)監(jiān)控加熱爐效率和熱交換器等。同時應用先進儀表和系統(tǒng),來實現(xiàn)診斷、預測等的維護保養(yǎng),使生產設備達到最優(yōu)化,生產潛力的增幅提高,最終減少了維護費用[1]。
2 先進控制的應用
隨著石油化工企業(yè)的發(fā)展,對生產裝置實施了先進控制,在有效提高產品的質量和降低運行的成本的基礎上,還能確保裝置運行過程中的安全性,從而為企業(yè)帶來可觀的經濟效益?,F(xiàn)階段,很多先進的控制技術都已經得到較好的發(fā)展,不斷走向成熟。先進控制具備以下幾個特點:⑴先進控制主要以模型為策略:當前已經出現(xiàn)的模型推斷控制和模型預測控制等,此類模糊的智能控制逐步成為我國先進控制中的發(fā)展主流;⑵以強大計算力為支撐,達到先進控制的目的:先進控制能夠在DCS/FCS上得到實現(xiàn),國外在這個領域的開發(fā)較早,成果比較成熟,出現(xiàn)控制器如DMC-PLUS、SMOC;比如我公司在催化、蒸餾裝置上運用的先進的智能內??刂萍夹g可以在控制閉環(huán)的情況下,采用NLJ優(yōu)化算法在線辨識過程模型,收斂速度快,能夠縮短計算速度,所得到的模型準確精度高,無需測試實驗,對裝置沒有任何干擾。⑶能應用在復雜的過程控制中:像多變量的耦合和大時滯等?,F(xiàn)在先進控制在中石油及中石化等企業(yè)的幾十套裝置內得到成功的運行,為技術進步提供了實踐經驗,并取得較好的經濟效益[2]。如我公司的智能非線性區(qū)域控制技術多適用于液位-流量非線性區(qū)域控制系統(tǒng),充分發(fā)揮液位的緩沖作用,盡可能使流量穩(wěn)定,減少對后續(xù)工序的影響。在投運智能內??刂葡到y(tǒng)后,回路控制快速平穩(wěn),兼顧魯棒性和控制精度的優(yōu)點,全面保證了裝置的平穩(wěn)運行,提升裝置的控制品質,降低了操作人員的工作強度和精神壓力。
3 石油化工儀表與控制系統(tǒng)現(xiàn)狀
(1)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)?,F(xiàn)場總線已經在對工業(yè)控制技術中造成明顯的影響,它本身就是開放性系統(tǒng)的一種,在使用過程中能和現(xiàn)場網絡、控制儀器直接連接,在操作使還能進行相互操作,從而在使用使可進行分散分布的操作,還能提高其控制性。因此,在石油化工儀表的控制系統(tǒng)中,現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)被廣泛用于主要系統(tǒng)中,同時在使用和實踐的過程中,它為提高儀表控制系統(tǒng)的性能而指明了更好的發(fā)展方向。
(2)FCS與DCS共存。DCS產生于上世紀七十年代的系統(tǒng),目前,DCS系統(tǒng)的已經處于成熟階段,其使用時具備技術性好、可靠性高的優(yōu)點,因此,在實際使用中得到廣泛推廣和發(fā)展。FCS則還處在發(fā)展階段,其系統(tǒng)還不夠成熟,但是它與DCS比較,功能上卻更完善,盡管還存在很多的缺陷。未來在石油化工企業(yè)中,DCS和FCS共存是主要的發(fā)展趨勢,而隨著FCS系統(tǒng)的逐步完善和發(fā)展,DCS系統(tǒng)將會被完全取代。
(3)現(xiàn)場總線和DCS結合運用?,F(xiàn)場總線與DCS相結合,就能把現(xiàn)場總線智能儀表直接與DCS連接,從而能充分發(fā)揮出DCS優(yōu)勢,還能將現(xiàn)場總線應用進一步推廣,實現(xiàn)降低成本和充分發(fā)揮出兩種系統(tǒng)各自的優(yōu)勢這一目的?,F(xiàn)場總線被廣泛推廣時,就能進一步實現(xiàn)一體化的功能,并可以進一步對現(xiàn)場設備實施優(yōu)化控制及管理。
(4)先進控制及其優(yōu)化應用?,F(xiàn)階段,我國可以熟練掌握和應用部分控制技術,將先進的控制技術應用于實際,使系統(tǒng)裝置具備更好的穩(wěn)定,運行中更安全,還能提高企業(yè)的產品質量,確保收率,并降低成本,從而增加企業(yè)的收益,取得更好的經濟效益。如我公司在催化、蒸餾裝置上運用的先進的智能內??刂萍夹g,該系統(tǒng)是嵌在DCS中的,只要它投入運行,該系統(tǒng)就可以長期運行,不會發(fā)生由于通信問題而導致的系統(tǒng)中斷,因此它不會給系統(tǒng)維護帶來新的問題,免維護。
(5)安全控制系統(tǒng)應用。由于現(xiàn)代化的石化企業(yè)中裝置規(guī)模出現(xiàn)不斷擴大、制作過程更加復雜、運用的材料多為易燃和易爆物質等特點,因此,就要求設備具備更高的安全性,從而為設備的安全運行提供更多的保障。石化企業(yè)會加大在儀表控制系統(tǒng)中安全控制技術的應用力度,從而為避免工業(yè)的災難,減少工業(yè)的事故損失等方面發(fā)揮重大作用。為企業(yè)的經濟發(fā)展提供安全保證[3]。
比如我公司的智能多變量協(xié)調控制技術可以有效協(xié)調COT溫度、爐膛負壓、氧含量、支路溫度均衡及負荷控制系統(tǒng)之間的關系,消除系統(tǒng)間的耦合影響,在保證各個控制回路平穩(wěn)的基礎上,全面實現(xiàn)了加熱爐的安全平穩(wěn)操作。
4 結束語
在石油化工儀表控制系統(tǒng)發(fā)展的過程中,把現(xiàn)場總線技術與信息化技術實施綜合,可以實現(xiàn)石油與化工業(yè)一起發(fā)展和共同進步的目的。從而為推廣綜合的自動化系統(tǒng),進一步完善石油化工儀表控制系統(tǒng)應用,提高企業(yè)的控制系統(tǒng)水平等打下堅實的基礎。
參考文獻
[1]葉松林.淺談石油化工儀表控制系統(tǒng)的應用[J].科技資訊,2011(14):26-27.
[2]苗雨,鄭鑫博.石油化工儀表控制系統(tǒng)的應用及發(fā)展[J].中國石油和化工標準與質量,2012,33(13):252.