殷亮

摘要：石油化工企業(yè)要保障施工的安全性和高效性，就必須利用石油化工儀表，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息的支持之下開展生產(chǎn)工作。當(dāng)前石油化工企業(yè)的儀表控制技術(shù)，在智能化和自動(dòng)化上取得了巨大的進(jìn)展，石油化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)具有可能，該措施將進(jìn)一步提高石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本文主要分析了石油化工企業(yè)儀表控制自動(dòng)化技術(shù)的具體形式及其未來應(yīng)用方向，以期為石油化工企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：石油化工;儀表;自動(dòng)化控制

1石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)基本概述

1.1石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)重要性

石油化工生產(chǎn)包含許多步驟，化工生產(chǎn)企業(yè)必須高效管控各個(gè)生產(chǎn)流程，如果采用人工管控手段一方面費(fèi)時(shí)費(fèi)力，另一方面無法保障生產(chǎn)的安全性和有效性。而企業(yè)將自動(dòng)化控制系統(tǒng)引入石油化工的生產(chǎn)過程中，可以提高生產(chǎn)的安全性和可控性，從而促進(jìn)石油化工產(chǎn)品批量進(jìn)行生產(chǎn)。監(jiān)控中樞是石油化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)的中心，其反映了石油生產(chǎn)過程當(dāng)中的各個(gè)方面，因此是化工企業(yè)必須加強(qiáng)對儀表的自動(dòng)化控制，提高生產(chǎn)的整體安全，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的進(jìn)一步提升。

1.2石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)主要特征

1.2.1自動(dòng)化控制技術(shù)具備多元化

石油化工的生產(chǎn)具有一定危險(xiǎn)，生產(chǎn)過程具有高溫高壓、易燃易爆等顯著特征，必須將安全控制作為生產(chǎn)的首要目標(biāo)，以此為依據(jù)提高生產(chǎn)效率。自動(dòng)化控制系統(tǒng)也必須在安全控制的前提下開展生產(chǎn)工作。當(dāng)前所使用的石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)，在DCS控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上不斷發(fā)展，滿足了石油化工生產(chǎn)的具體需求，使自動(dòng)化控制系統(tǒng)更為多樣，更為方便。與舊有控制系統(tǒng)相比，石油生產(chǎn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的界面豐富，多樣人性化操作模塊數(shù)量增加，集成化程度相應(yīng)提高，儀器表面可視化能力更強(qiáng)等。

1.2.2自動(dòng)化控制系統(tǒng)彰顯綜合性及智能化

當(dāng)前石油化工儀表控制化系統(tǒng)的智能化越來越強(qiáng)，尤其在儀表及系統(tǒng)分散性控制這一領(lǐng)域。就實(shí)際應(yīng)用來看，石油化工自動(dòng)控制化系統(tǒng)，將分散控制與系統(tǒng)控制相結(jié)合，擴(kuò)大了使用范圍，并提高了具體的控制能力，進(jìn)一步增強(qiáng)了石油化工產(chǎn)品的性能。除此之外石油化工儀表的分散性控制，可以幫助企業(yè)節(jié)約資源，簡化操作，優(yōu)化生產(chǎn)工藝流程。

2化工儀表自動(dòng)化的現(xiàn)狀分析

2.1可以進(jìn)行計(jì)算

自動(dòng)化的化工儀表與傳統(tǒng)的化工儀表最大的不同，是其中裝入了微型的計(jì)算機(jī)。正因如此，可以進(jìn)行自動(dòng)化的計(jì)算，也成為了自動(dòng)化的化工儀表最顯著的特點(diǎn)。眾所周知，在化工工業(yè)的日常工作中，總會(huì)涉及到大量的運(yùn)算，其中一些運(yùn)算過程繁瑣且復(fù)雜，倘若沒有自動(dòng)化技術(shù)的接入，那么這些運(yùn)算便都要依靠人工來進(jìn)行，這不僅要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，并且就運(yùn)算精確度而言，也無法做到充足的保障。故而從這個(gè)層面上來看，化工儀表進(jìn)行自動(dòng)化的接入是很有必要的，也是很方便快捷的。

2.2強(qiáng)大的記憶功能

自動(dòng)化的化工儀表中，裝入了微型的計(jì)算機(jī)，故而這類儀表，也擁有了一部分計(jì)算機(jī)的特性。能夠進(jìn)行精密而復(fù)雜的計(jì)算，是它的特性之一，擁有強(qiáng)大的記憶功能，也是其一大具有代表性的特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的化工儀表進(jìn)行工作時(shí)，雖然也能有短暫的記憶功能，但這種記憶是依靠時(shí)序以及組合邏輯電路的共同作用來完成的。故而雖然能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行短時(shí)間的記憶但時(shí)間一長，后面的記憶便會(huì)覆蓋掉前面的記憶。對于化工儀表每日繁復(fù)的工作程度來說，這樣短暫的記憶是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所幸自動(dòng)化技術(shù)的接入，令化工儀表擁有了計(jì)算機(jī)的記憶功能，從此擺脫了短暫記憶的桎梏，擁有了強(qiáng)大的記憶功能，就使得這種自動(dòng)化的化工儀表有了規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的能力，當(dāng)化工儀表在運(yùn)行過程中檢測到了潛在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，可以憑借類似數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，從而進(jìn)行自動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)排查，這是傳統(tǒng)的化工儀表無法做到的。

2.3進(jìn)行自動(dòng)編程

仍然是由于自動(dòng)化技術(shù)的引入，導(dǎo)致化工儀表內(nèi)裝載了微型的計(jì)算機(jī)，使得自動(dòng)化的儀表裝置中包含了一些與計(jì)算機(jī)有關(guān)的特性。除了前文中所提到的計(jì)算功能以及強(qiáng)大的記憶功能，自動(dòng)化的儀表裝置中還可以載入電腦軟件，令其來代替一部分邏輯電路的運(yùn)行，在日常的運(yùn)作中發(fā)揮應(yīng)有的功效。這其實(shí)相當(dāng)于對化工工業(yè)的日常運(yùn)作進(jìn)行自動(dòng)的程序編輯，這樣一來，化工程序逐漸簡化，所需的硬件設(shè)施也進(jìn)行了不斷的簡化，不僅能夠降低日常化工儀表運(yùn)作是的錯(cuò)誤率，還能夠提高工作效率。

3措施研究

3.1加強(qiáng)日常的維護(hù)和修理

由于化工儀表的自動(dòng)化技術(shù)接入，使得其代替了相當(dāng)大一部分的人力勞動(dòng)，變成了化工行業(yè)日常生產(chǎn)的“主力軍”。故而對于其專屬設(shè)備日常的檢測與維護(hù)顯得尤為重要。因?yàn)橐坏┰O(shè)備出現(xiàn)了問題，那么在自動(dòng)化技術(shù)改進(jìn)下，在生產(chǎn)活動(dòng)中占比重越來越大的設(shè)備本身，就無法進(jìn)行工作。這樣一來，很可能會(huì)影響整個(gè)化工工業(yè)日常的生產(chǎn)活動(dòng)。由于設(shè)備受外界條件的影響較大，極端天氣以及惡劣的環(huán)境氣候都可能會(huì)使得自動(dòng)化的化工儀表進(jìn)入“罷工”狀態(tài)，故而日常的維護(hù)和修理顯得相當(dāng)?shù)闹匾?。更值得注意的是，由于任何機(jī)械設(shè)備都是有使用壽命的，在不停的參與日常的生產(chǎn)活動(dòng)的過程中，機(jī)械設(shè)備很可能會(huì)受損，老化乃至無法繼續(xù)進(jìn)行使用。這就需要加強(qiáng)日常的維護(hù)與進(jìn)行預(yù)防性維修，以便在設(shè)備有可能出現(xiàn)問題之前便做好預(yù)防的準(zhǔn)備，避免不必要的慌亂。

3.2注重網(wǎng)絡(luò)安全問題

前文已說到過，自動(dòng)化程序的接入，最主要的特點(diǎn)，是在化工儀表上增添了微型計(jì)算機(jī)。既然有微型計(jì)算機(jī)的存在，那么日后倘若要進(jìn)行不同區(qū)域內(nèi)或不同功能類的化工儀表的數(shù)據(jù)共享和交互，就一定會(huì)用到無線傳感器技術(shù)。這就表明，在化工工業(yè)進(jìn)行日常生產(chǎn)的活動(dòng)中，可能會(huì)有網(wǎng)絡(luò)安全的問題存在。倘若相關(guān)的工作人員，不注重網(wǎng)絡(luò)安全問題的維護(hù)，沒有為化工廠建設(shè)專有的虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，也沒有在進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和傳輸?shù)倪^程中，進(jìn)行密鑰技術(shù)的處理，那么就極易使得內(nèi)部的信息遭到非法分子的入侵和攔截。故而在未來的化工設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的建設(shè)中，有關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全的問題，是非常需要重視的工作。

4現(xiàn)階段石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)的主要類型

4.1DCS自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用和改進(jìn)

DCS自動(dòng)化控制系統(tǒng)是石油化工儀表控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在此之上石油化工自動(dòng)控制系統(tǒng)，采用電動(dòng)單元組合的模式，對石油化工的具體生產(chǎn)過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。DCS自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以監(jiān)督石油化工生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而保證石油生產(chǎn)的安全穩(wěn)定性，為石油化工產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)提供物質(zhì)基礎(chǔ)，從技術(shù)特點(diǎn)上看，DCS自動(dòng)化控制系統(tǒng)，大量利用了計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的迅速處理，在操作界面上，該系統(tǒng)操作流程便捷，可以方便工作人員直接管控石油化工生產(chǎn)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。DCS自動(dòng)化控制系統(tǒng)以及石油化工生產(chǎn)的具體特點(diǎn)不斷進(jìn)行改造升級，提高了其運(yùn)行可靠性，應(yīng)對了可能存在的安全隱患。通過系統(tǒng)化的配置模塊，DCS自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了故障的自我清理，可以一定程度上降低事故發(fā)生的可能。多層開放型數(shù)據(jù)接口在未來技術(shù)擴(kuò)展上將發(fā)揮重要作用。

4.2PID先進(jìn)控制技術(shù)的應(yīng)用

隨著我國科技社會(huì)的不斷發(fā)展，當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)了更加先進(jìn)的石油化工儀表控制體系，其中以PID多項(xiàng)變量控制技術(shù)為代表。PID控制技術(shù)當(dāng)中的P所指的是比例控制，I所指的是積分作用，D指的是微分輸出。在此過程中，比例控制是PID控制系統(tǒng)中的基礎(chǔ)發(fā)揮重要的主導(dǎo)作用，如果石油化工生產(chǎn)系統(tǒng)中的儀表存在誤差，比例控制者可以進(jìn)行針對性調(diào)整降低誤差對石油化工生產(chǎn)產(chǎn)生的影響。PID自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制效果直接決定于比例系數(shù)，積分作用的引入會(huì)導(dǎo)致設(shè)備和儀表的響應(yīng)速度變慢，但可以消除余差的影響，進(jìn)一步提高儀表的控制精度。微分輸出調(diào)節(jié)補(bǔ)償比例控制，調(diào)節(jié)時(shí)間，減小系統(tǒng)波動(dòng)，從而穩(wěn)定石油化工生產(chǎn)的整體系統(tǒng)。PID控制系統(tǒng)，在石油化工的生產(chǎn)過程當(dāng)中，可以動(dòng)態(tài)測量生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)儀表的識(shí)別能力，從原理上看PID技術(shù)以及DCS自動(dòng)控制技術(shù)為基礎(chǔ)，更新了控制系統(tǒng)，保證了PID自動(dòng)控制系統(tǒng)的獨(dú)立性，從而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的多變量，流動(dòng)化監(jiān)測。PID控制系統(tǒng)采用串級控制措施，可以有效提高石油化工儀表的準(zhǔn)確度，并且?guī)椭突は嚓P(guān)人員及時(shí)識(shí)別設(shè)備及其關(guān)聯(lián)性，提高生產(chǎn)的具體效率。

4.3人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

隨著我國石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展，我國石油化工產(chǎn)品需求不斷上漲，因此化工企業(yè)必須進(jìn)一步分離成品以及半成品，該過程可以利用當(dāng)前系統(tǒng)的分散控制體系得以實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)化儀表設(shè)備內(nèi)部的分散控制系統(tǒng)，可以提高人機(jī)互動(dòng)效率，降低操控難度，降低人工成本，提高石油化工儀表的操控效率。許多大企業(yè)的內(nèi)部系統(tǒng)體系當(dāng)中，人機(jī)界面的服務(wù)項(xiàng)目逐漸增多，導(dǎo)致整個(gè)儀表的管理體系更加復(fù)雜，從常規(guī)的點(diǎn)對點(diǎn)和人對人變化為利用儀表進(jìn)行遠(yuǎn)程操控及服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了人力資源的高效利用，進(jìn)一步提高了石油化工生產(chǎn)的安全性和可行性。

5 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，我國石油化工行業(yè)不斷進(jìn)行變革，當(dāng)前我國石油化工產(chǎn)品的缺口越來越大，但對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，因此石油化工企業(yè)，必須將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于日常生產(chǎn)過程當(dāng)中，并且在實(shí)踐過程中不斷進(jìn)行改革，積累經(jīng)驗(yàn)，提高石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量以及服務(wù)效率。

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