張永輝,孫德明,紀紅霞(山東華星石油化工集團有限公司,山東 東營 257335)
石油化工儀表作為監(jiān)測石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)的重要儀器,將自動化技術運用于石油化工儀表中,可在自動化的程序控制下,減少各種故障情況的發(fā)生,增強石油化工生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性,使石油化工生產(chǎn)更加智能化與現(xiàn)代化。對此,作者結合個人所學及相關資料,對石油化工儀表自動化技術進行了深入分析,旨在為相關人員提供參考。
石油化工儀表作為石油化工生產(chǎn)過程中,必不可少的使用設備之一,石油化工儀表實際應用時的精準性,將直接影響到石油化工生產(chǎn)的質量。近年來,在受到科技技術快速發(fā)展的影響下,社會對于石油化工生產(chǎn)質量提出了更高的要求,這促使石油化工儀表的精準性提升與控制,成為了石油化工儀表應用的重要要求之一。因當前石油化工生產(chǎn)趨向于高效化的發(fā)展趨勢,自動化技術逐漸被運用于石油化工儀表中,且這也是提升石油化工生產(chǎn)效率與質量的有效方法之一。石油化工儀表自動化技術是以計算機技術為基礎,融合自動化元件、設備、過程控制技術、網(wǎng)絡技術、信息技術與其他先進技術,在各種參數(shù)的設置下,通過指令傳遞的方式,實現(xiàn)石油產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)。石油化工儀表自動化技術的出現(xiàn)與運用,使石油化工儀表從單一的測量功能,轉變?yōu)榱藴y量、現(xiàn)實、存儲、控制、預警與數(shù)據(jù)處理等一體化平臺,這極大的促進了石油化工生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展,實現(xiàn)了石油化工行業(yè)的初步自動化。
由于石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)的特殊性,石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程危險性極大,一旦部分環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障情況或參數(shù)錯誤,很容易引發(fā)較大的安全事故。而在石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,運用石油化工儀表的目的,則是為了通過石油化工儀表的監(jiān)測功能,對各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)參數(shù),實時采集與分析生產(chǎn)數(shù)據(jù),在設備參數(shù)出現(xiàn)錯誤情況下,能夠及時對設備進行維護,降低安全事故發(fā)生率。相對于以往的石油化工儀表,在石油化工儀表中融入自動化控制技術,可在自動檢測功能的支持下,實時保障石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)安全,進而提升石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與安全性。
受到社會對石油化工產(chǎn)品需求較高的影響,很多石油化工企業(yè)在進行產(chǎn)品生產(chǎn)時,多采用批量制的生產(chǎn)方式。雖然批量制生產(chǎn)可以有效提升生產(chǎn)效率,但社會對石油產(chǎn)品多樣化的需求,使得批量制生產(chǎn)方式應用比較局限化。如石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,應用比較廣泛的DCS系統(tǒng),此系統(tǒng)的生產(chǎn)操作簡單,需要的資金投入?yún)s比較多,系統(tǒng)維護非常復雜。為解決此類情況,石油化工企業(yè)引入了PID技術,在PID技術的支持下,以往的批量控制轉變?yōu)榱舜壙刂?,不僅可以對某個環(huán)節(jié)進行單獨控制,也能獨立進行編程操作,可滿足生產(chǎn)企業(yè)的多種生產(chǎn)需求,系統(tǒng)控制效果十分良好。
在傳統(tǒng)的石油化工生產(chǎn)中,工作人員是根據(jù)石油化工儀表的監(jiān)測情況,判斷石油化工生產(chǎn)的運行穩(wěn)定性與安全性。在將自動化控制技術運用于石油化工儀表中后,可以在自動控制技術支持下,實現(xiàn)人機操作的功能,而交互頁面則是人機操作的核心組成部分。工作人員通過人機操作的頁面,可以對石油化工生產(chǎn)的頁面進行參數(shù)設置,在參數(shù)調(diào)整與設置完成后,即可實現(xiàn)石油化工生產(chǎn)設備的自動化管理。并且交互頁面能夠將石油化工儀表監(jiān)測到的數(shù)據(jù),根據(jù)工作人員需求實時顯示出來,這可以使工作人員快速獲取到所需數(shù)據(jù),合理調(diào)整石油化工生產(chǎn)設備,從而確保石油化工生產(chǎn)的效率與質量。當前在自動化控制技術的深入應用下,現(xiàn)階段石油化工儀表的人機交互頁面,已經(jīng)達到了相對完善的水平,其人性化與直觀化的界面顯示優(yōu)勢,為石油化工儀表的深入應用提供了基礎技術支持。
從當前石油化工企業(yè)的生產(chǎn)運營而言,大部分石油化工企業(yè)采用的系統(tǒng)為DCS系統(tǒng),但隨著科技技術水平的提升,以及時代需求的改變,各種新的石油儀表控制技術不斷涌現(xiàn),豐富了現(xiàn)有的石油儀表控制技術體系。在這些石油儀表控制技術的深入應用下,人機交互頁面的人性化水平越來越高,可貫穿于石油化工生產(chǎn)的整個過程,在多種技術的共同融合與應用下,石油化工儀表的安全生產(chǎn)水平逐漸提升,可支持多種生產(chǎn)技術。
自動檢測技術與修復技術是實現(xiàn)石油化工儀表自動化的關鍵,在自動檢測技術與修復技術的功能支持下,可有效提升石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)的安全性與精準性,防止石油化工生產(chǎn)過程出現(xiàn)突發(fā)性設備故障。石油化工生產(chǎn)的過程復雜,各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的危險性不同,運用自動檢測技術與修復技術,能夠對各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)情況進行實時監(jiān)測,在發(fā)現(xiàn)存有安全隱患后,可及時發(fā)出警報通知技術人員,以快速解決與處理設備運行故障。特別是對溫度、壓力與流量的監(jiān)控,更是可以做到精準性監(jiān)控,這利于有效降低安全事故發(fā)生率。并且,自動檢測與修復技術的支持下,人工控制的操作比較少,可減少因人工主觀性操作,而引起的各種安全事故。
PID先進控制技術全稱為多項變量控制技術,此技術在出現(xiàn)后,因具有動態(tài)測量、監(jiān)控水平高等優(yōu)勢,有效促進了石油化工企業(yè)的發(fā)展,成為了眾多石油企業(yè)紛紛引進的新自動化技術。PID控制技術是基于DIS技術,根據(jù)當前石油化工生產(chǎn)的需求,結合了眾多的先進技術,融合創(chuàng)新而成的一種自動化控制技術。實際運用PID技術時,可通過軟件包結構,實現(xiàn)石油化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的獨立管理,為生產(chǎn)企業(yè)提供了技術改進支持。石油化工生產(chǎn)過程中,受到技術改進的影響,可能會出現(xiàn)多變量動態(tài)測量需求,PID先進控制技術可滿足此需求,并能模糊識別出石油化工儀器的關聯(lián)性,科學管控儀器設備的生產(chǎn)操作。目前在PID先進控制技術的廣泛運用,自動化控制技術與石油化工儀表測控技術的融合,已成為石油化工企業(yè)的重要發(fā)展趨勢之一。
人機界面處理系統(tǒng)是基于計算機技術支持下,通過各種信息技術的功能運用,采集各個分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息,并在現(xiàn)場總系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)分析與整合,然后在編程系統(tǒng)的指令下,做出對應的數(shù)據(jù)反映。如在石油化工生產(chǎn)中,若現(xiàn)場總線接收到溫度過高的信號后,工作人員在人機頁面操作對應指令,接受和控制現(xiàn)場的溫度信號,再傳遞給工作人員進行控制,或是啟動自動化降溫設備,則可以實現(xiàn)生產(chǎn)溫度的快速降低?,F(xiàn)有人機界面處理系統(tǒng)的顯示載體,多是LED、CRT,操作人員需熟練掌握各項界面操作,以快速找準信息傳遞功能指令,實現(xiàn)石油化工生產(chǎn)的合理管控。
實現(xiàn)石油化工儀表設備的自動化,需做好監(jiān)測模型分析技術的合理運用,以在監(jiān)控模型分析技術支持下,深入挖掘和分析獲取到的數(shù)據(jù)信息,在信息數(shù)據(jù)分類診斷后,判斷出石油化工儀表設備的潛在故障威脅,及時對故障問題進行解決與處理。因自動化監(jiān)測模型分析技術的運用,對數(shù)據(jù)信息分析時的處理具有較高針對性,必須要使用先進的數(shù)據(jù)分析技術,才能對應實現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)分析與處理。此種檢測模型匹配的優(yōu)勢,可通過信息挖掘分析出故障問題,利于快速解決石油化工生產(chǎn)問題,加快石油化工企業(yè)的進一步發(fā)展。
實時儀表監(jiān)控技術是石油化工生產(chǎn)中,應用比較廣泛的儀表監(jiān)控技術,此技術是在通用石油化工儀表的支持下,實時記錄和檢測石油化工的生產(chǎn)過程。實際運用時,實時儀表監(jiān)控技術是以DCS和PLC控制技術為基礎,對生產(chǎn)環(huán)境與生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù),實時分析與記錄各項數(shù)據(jù),并在數(shù)據(jù)分析完成后,將數(shù)據(jù)反饋給工作人員。工作人員在獲取到實時儀表監(jiān)控信息報告后,根據(jù)報告內(nèi)容及時調(diào)整與管控,即可最大程度的確保石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)的效率與質量。石油化工儀表生產(chǎn)過程復雜,危險因素比較多,但實時儀表監(jiān)控技術的運用,為提升石油化工產(chǎn)品質量提供了眾多優(yōu)勢。實際運用實時儀表監(jiān)控技術時,需要對應完善相關技術與設備,以計算機技術、信息技術與先進相關技術為支撐,合理安排人員負責實時儀表監(jiān)控的管理,才可發(fā)揮出實時儀表監(jiān)控技術的優(yōu)勢。
綜上所述,石油化工行業(yè)是我國國民經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)支柱之一。立足于長遠化的發(fā)展角度而言,石油化工儀表融入自動化技術,進行深入的功能改進與完善,是實現(xiàn)石油化工產(chǎn)品高品質的重要技術策略之一。在實際進行石油化工儀表運用時,可根據(jù)石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)情況,合理運用自動化控制技術,不斷改進與推進自動化技術在石油化工儀表中的應用,擴展石油化工儀表的功能,進而有效提升石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與質量。