石油化工仪表中的自动化控制技术

邹向红

（四川省达州市汇鑫能源有限公司，四川达州，635000）

石油化工仪表中的自动化控制技术

邹向红

（四川省达州市汇鑫能源有限公司，四川达州，635000）

在石化生产中，化工仪表构成了其中的核心部分，运用化工仪表可以测定石化工业的数据及信息，从而为自动化的石化工业控制提供根据。近些年来，石化企业更多运用了新型的自动化技术，在自动化控制的前提下改进了工业仪表，进而确保了化工仪表具备更高的可靠性与精准性,从而创造更优良的石化生产效益。为此对于石油化工领域而言，有必要明确自动化控制的基本特征及其内容；结合自动化仪表技术的运用现状，探究可行的技术措施。

石油化工仪表;自动化控制;技术措施

0 引言

在石油化工生产过程中，很多生产原料具有辐射、有毒及易燃易爆的特性，会对人体造成一定的危害。基于此，许多石油化工企业推进生产过程自动化，一方面有利于减少工人直接接触现场，另一方面能够迅速提高生产水平与效率。当然，传统的自动化控制技术已不能适应新科技的发展，石油企业应从传统的单一自动控制模式向集成化、网络化和先进控制化转变。

1 自动化控制的基本技术特征

在传统的生产控制中，石油化工行业通常运用DCS控制的自动化策略来实现生产控制，DCS系统有助于简化流程,操作简单。近些年来，自动化控制相关的技术更新很快，更加先进智能。具体而言，自动化控制应当具备如下的技术特性。

1.1 自动化的仪表控制有利于优化技术措施

近些年来，自动化控制的具体措施正在获得改进和提升。从化工领域来讲，大量使用单回路和串级控制。对于控制器规律通常可以选择PID方式。PID设置了独立性的软件包，包含了各种整定方法，智能PID还密切联系了软测量技术与动态变量技术等。目前很多化工企业已意识到PID技术的价值，因而开始尝试大量运用串级控制的仪表测控方式。

1.2 交互界面是化工仪表控制的重要一环

化工仪表实现自动化控制，这个过程不能缺少交互性的人机界面。在显示器的辅助下，操作员可以观察到被控参数值，通过输入自动控制的设定值命令现场执行机构动作，进而为化工决策提供必要的参考。这在根本上符合了集成性的化工生产。从现状来看，人性化的交互界面正在逐步推广与普及，特别是新型自动化系统产生后，操作软件访问数据更加简单。交互界面是化工仪表控制的重要一环。

1.3 自动化控制在本质上保障了安全性

石化行业表现出较强风险性，大多数生产操作都蕴含危险。为了消除风险，自动化的化工仪表有必要确保安全，对于各项风险都应当予以控制并且尽量消除。对于安全性加以综合考虑，自动化控制最根本的目标就在于在保证安全的前提下提升效益并且杜绝频繁发生化工事故。

2 石油化工行业自动化仪表的控制技术

2.1 常规控制

常规控制是由调节器、测量元件和执行器等仪器仪表根据一般规律所进行的一种自动控制系统。就算过程控制模式改变或升级其内容几乎不变,从常规控制的发展历程便能观察得知。比如从前期DCS到新一代DCS，除了运行环境有了重大改变外，包含的内容、功能、控制算法基本变化不大。其次，常规控制涵盖的内容主要有：比率控制、分程控制、自动选择控制、串级调节、前馈控制等，其中PID调节是各控制系统中最基本的调节。总之，常规控制就是对自动化领域最基本的控制，用户应结合工艺需要通过组态能力、控制方案进行优化。

2.2 先进控制

随着时代的进步，石油化工进入现代化控制阶段，涌现出大量智能化算法。石油化工中，被控对象往往多变量、不确定性、非线性、大纯滞后等特征，对于它们，无法获得精确的数学模型，因此就不能够使用传统的PID控制。目前，智能化PID控制器作为先进控制的一部分，与传统的单一结构控制相比，不仅效率高，操作平稳性更强。对提高石油化工企业生产效益与竞争优势具有重要意义。

2.3 人机界面和操作模式

新型自动化系统则先进很多，除过程变量外，智能设备还可传送设备健康状况、诊断及校准的相关信息。新型自动化系统可以向设备发送相关命令，进行校准和其它操作，还可以更加轻松地与APC等第三方应用程序进行集成,用户可通过任意浏览器访问自动化系统数据，而无需在PC或移动设备上安装软件。

3 石油化工自动化控制中仪表控制的策略

3.1 科学的设计石油化工自动化仪表的测量

计算机技术进步促进快速测量和处理，不但有利于仪表设备体积的降低，还有利于仪表设备运行功能及控制技术的改善，实现石油化工自动化仪表控制精确度的提高。具体实现方法，一是要在对石油化工相关自动化仪表进行设置时，应用计算机编程技术，使得仪表能够更好的实现同各类软件系统的结合，提升软件对仪表电路、芯片的控制水平；二是要在计算机编程的基础上，应用存储控制程序来控制相关的自动化仪表，从而对仪表的综合电路进行控制；三是要充分发挥随机存储器的作用来对仪表测量数据进行记忆和基本的计算，为后期的数据处理和相关的工作程序打好基础。

3.2 强化石油化工自动化仪表的数据收集与分析

要强化石油化工自动化仪表相关数据的有效收集及处理，一是要应用信息技术，强化计算机对自动控制仪表的信息化控制;二是要在实现信息化控制的基础上，把数据收集相关的软件系统内嵌在实施控制的计算机上，利用快速的、重复的测量，来提高仪表数据的实时准确性;三是要在确保数据收集准确的基础上，利用计算机上工业软件来对数据进行分析处理，计算出分析结果。

3.3 建立石油化工自动化仪表的误差纠正体系

要建立石油化工自动化仪表的误差纠正体系，第一要利用计算机系统收集、处理化工生产优势数据、被控对象及工艺参数，建立相应的数据模型；第二要在充分分析化工生产优势数据、被控对象及工艺参数的基础上，利用仪表或计算机通过排除扰动、小信号切除等技术手段降低测量误差，主动提高石油化工仪表的精确度。

4 结语

自动化控制运用于化工仪表的具体实践并没有达到完善，因此仍有待长期的改进。未来的化工生产中，关于自动化的仪表控制还需要摸索经验，在此基础上服务于石油化工综合效能的提升。

[1]张璐.石油化工仪表中的自动化控制技术研究[J].化工设计通讯,2016(03):70.

[2]姜淼.浅析石油化工仪表中的自动化控制技术[J].化学工程与装备,2016(06):172-173.

Automatic control technology in instrument of petrochemical industry

Zou Xianghong
(Sichuan Huixin Energy Co. Ltd.,Dazhou Sichuan,635000)

in the petrochemical production, chemical instruments constitute the core part, the use of chemical instruments can determine the petrochemical industry data and information, so as to provide a basis for the automation of petrochemical industry control.In recent years, petrolchemical enterprises use more new automatic technology to improve the industrial instrument under the premise of automation control, and to make sure more reliability and accuracy to creat better petrolchemical production efficiency.For this reason, it is necessary to make clear the basic features and contents of automatic control in the field of petrochemical industry.

Petroleum chemical instruments; Automation control; Technical measures