石油化工行业自动化仪表特点与控制技术分析

2015-03-23崔矿庆中海油能源发展装备技术有限公司天津300451

化工管理 2015年27期

崔矿庆(中海油能源发展装备技术有限公司,天津 300451)

随着互联网技术与机械制造技术的发展与进步，为仪表的自动化控制提供了技术保障，实现仪表自动化控制可以大大提高石油化工设备运行的安全性和稳定性，同时还有利于减少人力成本与控制成本的投入。然而，由于我国仪表自动化起步较晚，在设计与实际应用过程中还存在一些问题。因此，需要对仪表自动化加强分析和研究，进而确保自动化仪表各项指标都达到国家相关标准要求，保障石油化工行业的健康、快速发展。

1 石油化工行业自动化仪表的阐述

目前我国石油化工行业自动化仪表的实际情况，其主要包括以下三个阶段：设计、施工和调试，无论是哪个阶段都必须根据国家相关标准要求进行，同时设计、施工以及安装工作人员，必须具备较强的专业技能和知识，确保自动化仪表能够安全、稳定运行，进而使其能够充分发挥出自身的作用和价值。

根据功能、性质的不同，我们可以将自动化仪表分成以下五种类型：一是，根据仪表本身性质的不同，可以分为三种类型，即液动、气动以及电动这三种形式的仪表；二是，根据仪表结构的不同，可以将其分为基地式仪表、综合控制式装置以及单元组合式仪表这三种；三是，根据工作人员对其安装的方式不同，可以将其分为现场型仪表、架装型仪表以及盘装型的仪表；四是，根据其功能的不同，可以将其分为智能型的仪表和非智能型的仪表；五是，根据其信号表现形式的不同，可以将其分为模拟型仪表和数字型仪表两种。由此可以看出，自动化仪表的种类是非常多的，这也是其能够在各个行业中得到广泛应用的一个重要前提。

2 石油化工行业自动化仪表的特点

自动化仪表能够在石油化工行业得到广泛应用的一个重要原因，就是其具有非常独特的特征，下面我们就对其特点进行详细的分析。

2.1 可编程功能

自动化仪表在对电路进行有效控制时，硬件软化能够凭借接口芯片的某些功能实现较为复杂的功能控制，另外，自动化仪表的软件编程改变了传统的顺序控制方式，而是选择了储存控制程序的方式，另外在通过硬件来实现控制时，必须具备较为健全的控制电路，所以说，自动化仪表通过软件代替硬件的方式来控制电路，从而在最大程度上使硬件的结构得到了简化。

2.2 记忆功能

传统的仪表基本上都是选择组合逻辑电路和时序电路这两种形式，但是这两种形式的记忆时间有限，而且还只能对一些比较简单的状态进行记忆，一旦由一个状态进入下一个状态后，前一个状态的记忆基本上完全消失。而自动化仪表引入了微电脑芯片技术，能够将全部的状态都记住，因此，只要我们将其充满电，就可以保存下所有的记忆，进而方便人们对信息进行相应的处理。

2.3 数据处理功能

我们在实际测量过程中经常会遇到类似线性化处理、测量值和工程值之间的有效转化以及自检自校等比较难的问题。现在通过自动化仪表中的微处理器技术，能够借助这些软件来进行处理，操作简便、准确性高，从而使得处理功能变得更加丰富。

3 石油化工行业自动化仪表控制技术的分析

3.1 常规控制技术分析

就目前实际情况来说，人们基本上还将以前的石油化工行业自动化控制策略保留下来，仍是批量控制、连续控制以及顺序控制这三种控制技术。人们通过以前的控制技术来对自动选择调节、均有调节、串级调节、比率调节、分成调节、自动选择调节、非线性调节等方面的内容进行有效控制。在这里需要注意的是，在以上众多调节中，最基础的还是PID调节，即人们基本上保留了原来的功能模块和控制算法，只是对控制方案和组态能力这两方面内容进行了较大的改变。

3.2 先进控制技术分析

近几年，随着我国相关部门加大了对自动化仪表的研究，使其相关技术得到了快速发展，越来越多的新技术应用到自动化仪表中去，从而使其变得更加智能化和数字化。就目前实际情况来说，除智能PID控制器技术外，在我国石油化工行业中基本上已经将全部的多变量控制技术投入实际应用中，智能PID控制器技术虽然也是将DCS作为基础，但是它不仅是软件包，还可以是独立的个体，而且绝大多数的多变量动态过程的软测两技术都跟其有着非常紧密的联系，在一般情况下，人们将测控跟PID串级控制结合在一起进行综合使用和分析，从而使其控制技术得到有效提高和完善。

3.3 人机界面

当前，我国很少还有使用一对一的控制室和装置的石油化工企业，基本上都是使用多个装置对应一个控制式的形式，同时都是采用CRT和LCD显示屏主要表现形式，有时候还会使用一些指示灯或显示仪表来进行辅助；另外基本上是以键盘和鼠标操作为主，少数旋钮、触摸屏作为辅助工具。对于DCS的组态来说，人机界面的操作方式基本上是跟控制方式紧密结合在一起的，而且在操作工位号时，对于一些具有代表性的“仪表棒图”，例如分组画面、细目画面以及趋势画面等，基本上都能够相伴，能够以最快的速度实现“组态”。在这里需要注意的是，工作人员一定要谨慎制作模拟图，严格按照相关工艺标准要求进行，这主要是由于模拟图跟操作优化、报警、信息处理等方面的人机界面有着非常紧密的联系，是人机界面取得较好相处的关键。因此，除了不断创新和改革HMI、DCS相关软件产品功能外，还要严格按照相关要求实现控制方案，同时还要对在系统集成中的一些硬指标的控制提高重视，要求相关工作人员一方面必须付出百分百的努力来实现人机界面的软指标，另一方面还要具有较高的思想和觉悟，跟操作人员之间建立友好的关系，具有一定的团队协作精神，进而能够确保工艺装置设计的更加完美。