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

1 自動(dòng)化儀表類型

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)。

2 石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)

2.1 系統(tǒng)控制方案

傳統(tǒng)石油化工的生產(chǎn)過程需要運(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。

2.2 操控界面

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，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)際上是通過顯示屏幕來(lái)實(shí)現(xiàn)的，管理人員通過對(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鼠標(biāo)、鍵盤、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。

2.3 人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)ANN的應(yīng)用

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]。

2.4 設(shè)備安裝

在石油化工設(shè)備安裝過程中，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。