鄭正林

摘? 要：伴隨著我國經(jīng)濟的騰飛，科學(xué)技術(shù)取得了長足的進步。當(dāng)前，隨著5G技術(shù)的推廣和應(yīng)用，6G技術(shù)的前瞻性探索，石油化工行業(yè)生產(chǎn)由自動化、集約化的發(fā)展態(tài)勢向無人化，網(wǎng)絡(luò)化、遙控生產(chǎn)的方向邁進。自動化儀表作為石油化工生產(chǎn)不可或缺的組成部分，集傳感、數(shù)據(jù)傳輸、控制、智能、網(wǎng)絡(luò)于一體，以此為基礎(chǔ)，整個石油化工企業(yè)向著無人化，向著更安全、更高效、更可持續(xù)的方向快速發(fā)展。因此，探討石油化工儀表自動化控制技術(shù)，其本身就具有重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：石油化工儀表;自動化;控制

現(xiàn)階段，石油化工行業(yè)在經(jīng)濟與社會方面依然擁有明顯的利益與效果。上世紀，陳舊的傳統(tǒng)石油化工儀表控制系統(tǒng)被DCS、CCS、SIS等現(xiàn)代控制系統(tǒng)所取代，最終提供足夠的保障，使石油化工企業(yè)經(jīng)濟效益得到了全面提升。今天，隨之5G、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的應(yīng)用，自動化控制技術(shù)必將隨之有著更進一步的發(fā)展。本文希望通過探討，能夠?qū)Υ擞兴治觯鹘y(tǒng)的自動控制系統(tǒng)有所回顧。

一、石油化工儀表自動化控制技術(shù)的最新發(fā)展和意義

石油化工儀表的自動化控制，其根本意義在于能夠適應(yīng)時代的發(fā)展、滿足生產(chǎn)過程的需要，提高生產(chǎn)安全性，降低勞動強度，最終實現(xiàn)石油化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。尤其是自動化控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)化、智能化相結(jié)合時，其意義尤為重大。

（一）滿足時代的發(fā)展

在上個世紀，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得自動化技術(shù)逐漸替代傳統(tǒng)的人工操作。在石油化工生產(chǎn)過程中，自動化儀表控制技術(shù)的使用，真正有效地解放了人力，讓人可以參與到更為高級的控制過程中去，這樣不僅可以滿足當(dāng)時的發(fā)展需求，同時也為現(xiàn)今的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。所以，落實自動化儀表控制技術(shù)，做到與時俱進是石化行業(yè)的發(fā)展要求。進入二十一世紀，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，石化企業(yè)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)已逐步邁向現(xiàn)實，單個的石化生產(chǎn)企業(yè)已成為整個石化行業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點，每個節(jié)點的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)都能實現(xiàn)實時傳輸，每個節(jié)點的生產(chǎn)過程也都能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實時控制。因此網(wǎng)絡(luò)化的實時自動控制技術(shù)，最大程度地降低了整個石化行業(yè)的運行成本，提高了行業(yè)的生產(chǎn)效率，保障了行業(yè)的生產(chǎn)安全，而整個石化行業(yè)也能更靈活的因應(yīng)市場的變化，滿足市場的需求。

（二）提高生產(chǎn)進度操控能力

在具體的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，最早的人工操作弊端較多，數(shù)據(jù)參數(shù)的即時性、準確性、完整性受到制約，人員的技術(shù)水平和工作情緒也對生產(chǎn)過程操作產(chǎn)生直接的影響。特別是在監(jiān)測儀表工作中，工藝操作工因為疏忽導(dǎo)致裝置生產(chǎn)、安全出現(xiàn)嚴重后果的情況層出不窮。因此，儀表自動化控制技術(shù)的使用，有效的減少了上述問題。滿足了實時監(jiān)測、準確判斷、即時響應(yīng)的要求。一方面，儀表自動化控制技術(shù)有效地減輕了操作人員的負擔(dān)，不僅提高了復(fù)雜工況下生產(chǎn)操作的準確性和即時性，而且對一些可能出現(xiàn)的危險工況，可以及時地做出預(yù)判和預(yù)防。另一方面，獨立的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)如：冗余設(shè)計、多點檢測、多路邏輯表決等從源頭有力地保障了生產(chǎn)安全。因此，從宏觀上說，企業(yè)生產(chǎn)安全、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)進度都具有了可保障、可規(guī)劃、可操控的能力。進入二十一世紀，隨著網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展和成熟，這種能力被大大強化，控制范圍也進一步被拓廣。從集團公司的角度出發(fā)，每個分散的石化生產(chǎn)企業(yè)都成了石化行業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的一個節(jié)點，行業(yè)的生產(chǎn)可以從更高的層次、更廣的范圍被重新分配、控制和優(yōu)化，行業(yè)資源也可以得到更充分有效的使用和調(diào)配。

（三）提高安全性，降低勞動強度

在石油化工生產(chǎn)中，有毒有害、易燃易爆的環(huán)境十分普遍，長久的人工接觸難免會造成身體的傷害。自動化控制技術(shù)地大規(guī)模應(yīng)用，最終實現(xiàn)了安全性的全面提升，有效降低了勞動強度[1]。5G、6G技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展為大數(shù)據(jù)傳輸實時傳輸提供了可能，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用又進一步提高了生產(chǎn)的安全性，降低了勞動強度。譬如：無線智能巡檢器可以進入有毒有害的區(qū)域，可以到達危險的高處或者人不宜進入的封閉空間，當(dāng)然也可以針對特定區(qū)域等等，不間斷的對生產(chǎn)設(shè)備進行實時檢查，自主判斷設(shè)備是否正常，并將巡檢數(shù)據(jù)實時發(fā)送到中央控制室;無線智能巡檢器還可以發(fā)現(xiàn)人工巡檢所不能發(fā)現(xiàn)的問題，如：通過對環(huán)境的檢測發(fā)現(xiàn)漏點、通過轉(zhuǎn)速、溫度、振動的細微變化發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常。再譬如，無線智能巡檢器當(dāng)巡檢到某臺泵時，可以實時無線調(diào)取該泵的出入口流量、實時測量轉(zhuǎn)速、軸承溫度等數(shù)據(jù)，通過比對廠家原始性能曲線，判斷泵的運行狀態(tài)等等。

二、石油化工儀表的傳統(tǒng)自動控制技術(shù)

石油化工儀表的傳統(tǒng)自動化控制技術(shù)，其主要包含了PID先進控制技術(shù)、自動檢測與修復(fù)技術(shù)、人機界面技術(shù)等，基于自動化控制技術(shù)的合理使用，滿足了石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程自控化的控制要求。

（一）PID先進控制技術(shù)

PID先進控制技術(shù)最初稱之為多項變量控制技術(shù)，這一項技術(shù)，擁有監(jiān)控水平高、動態(tài)測量及時的優(yōu)勢，因此促進了石油化工企業(yè)的發(fā)展，進而讓越來越多的石油企業(yè)開始使用自動化技術(shù)。PID控制技術(shù)主要是基于DIS技術(shù)的應(yīng)用，本質(zhì)上就是將企業(yè)生產(chǎn)的實際需求，和先進控制理論相結(jié)合的一種自動化控制技術(shù)。在PID技術(shù)應(yīng)用中，通過軟件包結(jié)構(gòu)，就可以獨立管理石油化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)，進而提供技術(shù)方面的支持。在實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因為諸多變量動態(tài)變化，需要對之做出及時的響應(yīng)，而PID先進控制技術(shù)就可以很好的滿足這一要求，并且能夠?qū)崿F(xiàn)石油化工儀器關(guān)聯(lián)性的模糊識別，進而實現(xiàn)儀器設(shè)備生產(chǎn)操作的科學(xué)化管理。當(dāng)時，PID先進控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠很好地將石油化工儀表測控技術(shù)與自動化控制技術(shù)相互結(jié)合起來，進而成為上階段的一種發(fā)展趨勢。

（二）傳統(tǒng)地自動檢測與修復(fù)技術(shù)

在PID先進控制技術(shù)之前，針對傳統(tǒng)的石油化工儀表自動化而言，傳統(tǒng)的自動化技術(shù)控制是分散的，和DCS的分散檢測、集中控制有著本質(zhì)的區(qū)別。這其中，控制儀表修復(fù)技術(shù)是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)主要是基于控制儀表的功能區(qū)分塊、故障代碼識別、超限報警等方式。在單回路獨立的報警、聯(lián)鎖功能的支持下，石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)精準性和安全性有所提高，并且也可以規(guī)避突發(fā)性設(shè)備故障的出現(xiàn)。由于石油化工生產(chǎn)之中的過程相對復(fù)雜，其各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在不同的危險性，通過自動檢測、控制與修復(fù)技術(shù)的使用，就可以滿足各個環(huán)節(jié)生產(chǎn)情況的實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，就會及時報警，從而快速的解決與處理運行故障。尤其是對于流量、溫度、壓力的監(jiān)控中，初步滿足精準性監(jiān)控的要求，有利于安全事故發(fā)生率的降低。并且，在得到自動檢測與修復(fù)技術(shù)支持下，人工控制操作也會逐漸減少，從而減少了各種人為安全事故的出現(xiàn)。所以，那時的化工儀表的自動化控制技術(shù)實施中，就格外的關(guān)注自動化檢測和修復(fù)技術(shù)。

（三）人機界面技術(shù)

人機界面技術(shù)主要是滿足人與計算機之間的信息傳遞和交換，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)人機的結(jié)合。伴隨著儀表自動化的可持續(xù)發(fā)展，人機界面技術(shù)也得到了發(fā)展。在使用人機界面技術(shù)中，自動化水平得到明顯的提升，這樣在滿足人員占用減少的同時，也可以實現(xiàn)人力資源的解放，從而實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營的監(jiān)督與調(diào)整，讓操作人員能夠始終保持一個良好的狀態(tài)，實現(xiàn)儀表自動化的靈活控制。在人機界面之中，一般會運用LED、CRT作為顯示載體。在各種操作技術(shù)手段合理使用之后，就可以滿足化工儀表的遠程控制要求?？紤]到人機界面的自動化控制能力較強，可以滿足快速捕捉敏感信息，及時的發(fā)出預(yù)警和提示，然后配合上人工處理，進而有效的控制石油化工的生產(chǎn)經(jīng)營。所以，通過人機界面技術(shù)的實用，就可以讓石油化工儀表自動化控制能夠更加的順暢[2]。

三、石油化工儀表傳統(tǒng)自動化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化

針對石油化工儀表自動化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化方面，主要是需要考慮到確保儀表本身擁有足夠的精準度，同時，還能夠結(jié)合智能化、信息化的發(fā)展，從而讓其應(yīng)用能夠更加順利的開展下去。

（一）保障儀表足夠精準

在儀表控制系統(tǒng)使用過程中，石油化工行業(yè)發(fā)揮的作用在于總線控制系統(tǒng)，其特點在于簡單易操作、內(nèi)容簡潔、關(guān)聯(lián)性較強。目前，由于石油行業(yè)涉及的貿(mào)易重量規(guī)模與生產(chǎn)較大，所以，很多產(chǎn)品都要求能夠準確的交付，這個時候，測量的準確性就顯得至關(guān)重要，其本身會對企業(yè)的聲譽以及市場水平帶來直接的影響，甚至?xí)ζ髽I(yè)成本產(chǎn)生影響?；趦x器精度的提高，就可以對應(yīng)的提高控制水平，確?？傮w的誤差能夠縮小到極致。相比傳統(tǒng)的氣動儀表，就可以基于帶電化儀器來提升準確度，這樣也會對應(yīng)的增加儀表的靈敏度，最終利用計算機技術(shù)來實現(xiàn)參數(shù)的有效控制，以便對于整個生產(chǎn)過程進行監(jiān)視。

（二）提升智能化、信息化水平

在上階段的石油化工行業(yè)發(fā)展中，自動化、信息化是主要發(fā)展趨勢，同時也是可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。在實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過某一種儀表儀器系統(tǒng)來滿足有效生產(chǎn)的需求，這樣可以滿足石油化工行業(yè)的穩(wěn)定性、安全性與更加智能化的系統(tǒng)整合在儀器。另外，在儀表儀器控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中，在控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中，還需要做好信息管理的有效整合，確保信息資源的準確性。通過企業(yè)內(nèi)部控制發(fā)展趨勢，來實現(xiàn)相應(yīng)的預(yù)測分析，并且協(xié)助企業(yè)負責(zé)人制定科學(xué)化的決定，這樣就能夠全面的應(yīng)用石化儀表的自動化控制系統(tǒng)功能，推動石油化工企業(yè)的持續(xù)發(fā)展[3]。

四、結(jié)束語

總而言之，上階段在石油化工行業(yè)之中應(yīng)用儀表自動化控制技術(shù)，在不斷探索、不斷優(yōu)化、不斷發(fā)展的過程中，從整體上實現(xiàn)了石化行業(yè)綜合效能的提高。如今，在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的支持下，自動化控制技術(shù)也將會在更高的層次上向網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，最終將推動整個石油化工企業(yè)向著無人化，向著更安全、更高效、更可持續(xù)的方向快速發(fā)展。

參考文獻

[1]任健政.石油化工儀表自動化控制技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（17）：139-140.

[2]陳鍇鵬.石油化工儀表中自動化控制技術(shù)[J].化工設(shè)計通訊，2019（05）：31+57.

[3]汪康.石油化工儀表中的自動化控制技術(shù)研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2019（03）：86-87.