秦國(guó)桐
中國(guó)石油管道局工程有限公司東北分公司 遼寧沈陽(yáng) 110031
自動(dòng)化儀表的類型有很多種,這里我們以生產(chǎn)原理為例對(duì)其進(jìn)行分類:首先是壓力檢測(cè)儀表,其由導(dǎo)通裝置、測(cè)量裝置、信息采集等裝置構(gòu)成的,有極強(qiáng)的準(zhǔn)確性,能夠精確測(cè)量數(shù)據(jù),而且能承受較大壓力值。并且,自動(dòng)壓力檢測(cè)儀表還能與其他裝置連接,控制液體流量,防止其內(nèi)部壓力過(guò)大,并且這些數(shù)據(jù)都可以被記錄下來(lái)。其次是溫度檢測(cè)儀表,其由許多電子元件構(gòu)成,當(dāng)電壓升高電阻變大生熱后由傳感器感應(yīng)到后傳遞至控制系統(tǒng)處進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。這樣可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)溫度變化,而且精準(zhǔn)度不會(huì)受環(huán)境影響[1]。自動(dòng)溫度檢測(cè)儀表可以在極端溫度環(huán)境下發(fā)揮重要作用,是石油化工領(lǐng)域不可或缺的儀表設(shè)備之一。最后是流量檢測(cè)儀表,它可以控制生產(chǎn)過(guò)程中添加原料的數(shù)量,但是需要壓力裝置的輔助。流量檢測(cè)儀表比前兩種設(shè)備的技術(shù)含量要高,其中應(yīng)用了紅外線等先進(jìn)技術(shù)。
傳統(tǒng)石油化工的生產(chǎn)過(guò)程需要運(yùn)用到一個(gè)設(shè)備與一個(gè)控制室相對(duì)應(yīng),而隨著技術(shù)的逐漸發(fā)展,目前生產(chǎn)過(guò)程中可以將一個(gè)控制室與多個(gè)設(shè)備進(jìn)行連接,從而實(shí)現(xiàn)全面化的設(shè)備控制。其中,顯示屏幕作為控制核心,是管理自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行操作的主要場(chǎng)景,相關(guān)技術(shù)人員需要面對(duì)顯示屏幕,進(jìn)行指揮和控制。眾所周知,石油化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中,有著大量的復(fù)雜工藝,對(duì)于安全性要求極高。一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的管理失誤,就有可能造成現(xiàn)場(chǎng)爆炸、火災(zāi)等不可控制的災(zāi)害情況。因此,在進(jìn)行自動(dòng)化控制管理時(shí),除了需要具備自動(dòng)化控制和智能化控制功能之外,一般自動(dòng)化控制儀表還應(yīng)當(dāng)以人性化管理為出發(fā)點(diǎn),提供更加便捷的操作界面。在現(xiàn)代信息技術(shù)的影響下,石油化工企業(yè)的生產(chǎn)控制系統(tǒng)也進(jìn)入到智能算法加多變量控制的新階段。在這一階段當(dāng)中,智能控制策略依托數(shù)據(jù)信息算法取得的控制能力提升使是前所未有的。儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的系統(tǒng)控制方案實(shí)現(xiàn),需要借助智能化PID來(lái)完成數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計(jì),同時(shí)借助串級(jí)控制功能,改變?cè)械膯我唤Y(jié)構(gòu)功能,從而實(shí)現(xiàn)高效率的信息處理和控制能力的提高。筆者所在的石油化工企業(yè)所采用的智能化儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng),雖然基礎(chǔ)仍然是傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng),但是作為完全獨(dú)立的個(gè)體DCS系統(tǒng)恩公偶在儀表控制當(dāng)中,通過(guò)與多變量動(dòng)態(tài)軟件相互協(xié)調(diào)共同工作,從而實(shí)現(xiàn)模型辨識(shí)技術(shù)與動(dòng)態(tài)軟測(cè)技術(shù)的精準(zhǔn)性提高。而系統(tǒng)當(dāng)中的智能化PID技術(shù)則可以為測(cè)控技術(shù)提供更加豐富的技術(shù)理論支持,從而提升整體監(jiān)控效果。
界面交互是否友好將直接決定系統(tǒng)是否具有易用性。對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō),自動(dòng)化控制需要與控制管理人員之間形成頻繁的交互,一旦操作界面操作困難、邏輯過(guò)于復(fù)雜,就會(huì)造成管理人員需要負(fù)擔(dān)較高的系統(tǒng)學(xué)習(xí)成本,最終影響系統(tǒng)的使用。在石油化工行業(yè)的儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中,操作界面的人機(jī)交互實(shí)際上是通過(guò)顯示屏幕來(lái)實(shí)現(xiàn)的,管理人員通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)屏幕當(dāng)中詳細(xì)的操作模塊進(jìn)行操作管理,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于系統(tǒng)的整體操作[2]。系統(tǒng)的操控界面是否具有簡(jiǎn)潔明快、立體全面、操控速度和反饋是否快速和及時(shí),就成為界面友好度評(píng)判的關(guān)鍵。雖然目前大部分石油化工企業(yè)所采用的儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)擁有了諸如CRT、LCD等相對(duì)先進(jìn)的屏幕系統(tǒng),這些屏幕在顯示內(nèi)容和亮度方面有著優(yōu)勢(shì),但是在操控方面仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)靈活、便捷的觸摸式操作,因此這些系統(tǒng)控制室當(dāng)中,管理人員只能夠通過(guò)鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、旋轉(zhuǎn)按鈕來(lái)進(jìn)行功能的操控和調(diào)節(jié)。在今后的技術(shù)發(fā)展當(dāng)中,操作界面的控制方式仍然具有較大的改進(jìn)空間。
系統(tǒng)內(nèi)部的控制技術(shù)和分析技術(shù),使得系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值和使用效率得到提升。而在BP網(wǎng)絡(luò)與HOPFITLD網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展當(dāng)中,ANN技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了融合和不斷成熟。在系統(tǒng)內(nèi)部,ANN網(wǎng)絡(luò)主要有系統(tǒng)神經(jīng)細(xì)胞構(gòu)成,作為對(duì)于生物神經(jīng)系統(tǒng)的模仿,系統(tǒng)神經(jīng)細(xì)胞需要具備工作模式和記憶、學(xué)習(xí)、模仿等重要功能,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的不斷更新和完善。石油化工生產(chǎn)當(dāng)中,自動(dòng)化控制系統(tǒng)所采用的ANN網(wǎng)絡(luò)能夠利用人的神經(jīng)思維,對(duì)石油化工生產(chǎn)當(dāng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬,并從數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中調(diào)用數(shù)據(jù)信息支持,從而形成規(guī)律和技術(shù)的應(yīng)用。此時(shí)ANN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還能夠根據(jù)技術(shù)效果和技術(shù)執(zhí)行情況,形成自我升級(jí)策略,加強(qiáng)系統(tǒng)自身的快速反映能力和分析控制能力,最終達(dá)到持續(xù)的功能更新[3]。
在石油化工設(shè)備安裝過(guò)程中,安裝時(shí)必須以規(guī)劃好的圖紙及方案為依據(jù),不能對(duì)圖紙進(jìn)行擅自修改,如果遇到必須修改的情況,一定要先向上級(jí)匯報(bào),得到批準(zhǔn)后再進(jìn)行修改。其次,在施工過(guò)程中,技術(shù)人員要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行合理指導(dǎo),對(duì)每一環(huán)節(jié)的安裝提高注重力度,防止有誤差情況的發(fā)生。通常要先對(duì)儀表的主體構(gòu)造進(jìn)行安裝,安裝時(shí)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的檢測(cè)要充分運(yùn)用精密儀表來(lái)完成,從而使角度精確度得到保障;然后,對(duì)各精細(xì)零件進(jìn)行安裝,中間要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的平穩(wěn)性加以有效控制,防止出現(xiàn)巨烈振動(dòng)的情況。
總而言之,石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)在產(chǎn)品生產(chǎn)與加工中的有效應(yīng)用,對(duì)提升產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量與效率,保障生產(chǎn)安全與穩(wěn)定具有積極影響。因此,認(rèn)知石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)特征,掌握現(xiàn)階段常用的石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù),對(duì)促進(jìn)技術(shù)應(yīng)用與推廣具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。與此同時(shí),在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中,應(yīng)以創(chuàng)新發(fā)展為指導(dǎo),促進(jìn)設(shè)備與先進(jìn)技術(shù)的有效融合,推動(dòng)儀表設(shè)備更加智能化、自動(dòng)化發(fā)展,更好服務(wù)石油企業(yè)生產(chǎn)需求。