石化工业自动化控制及仪表控制探究

冯显严

摘要：随着工业化进程不断发展，也进一步促进了石化工业的发展，整体行业竞争也随着增强，因此需要石化工业企业不断扩大生产规模并引进更多先进的技术、材料等。在使用自动化控制技术时，可以进一步提升石化企业的生产效率，并可以在一定程度上降低企业生产过程中所产生的整体成本，同时可以开发出新的产品并提升产品的整体质量，进一步确保企业的经济效益。在实际的生产中，自動化控制及仪表控制技术具有一定的独特性，因此要想实现石化生产全过程自动化，应确保可以严格的按照流程进行操作，在此基础上来提升企业的经济效益与社会效益，所以各石化企业应重视自动化技术的应用与发展。

关键词：石化工业；自动化控制；仪表控制

1石化工业仪表自动化技术的相关概述

仪表自动化技术是设备自动化发展下，以设备应用过程中各种参数为控制指标，通过利用各种控制技术，推动产品自动化生产的科学技术。就石化工业仪表而言，通过借助先进的计算机芯片技术、过程控制技术等，利用自动化元件，具备了测量、显示、存储、预警、控制、数据处理等多种功能，实现自动化控制。随着微电子技术、网络通信技术、信息处理技术等的创新发展与应用，设备与技术的有机结合，为自动化仪表创新发展提供了助力，使其功能更完善、信息获取速度更快、灵敏度更高、安全性更强、适用范围更广，从而为石化工企业生产提供更为优质的仪表测量服务，增强企业生产自动化控制质量与效果。

2自动化仪表的控制技术

2.1技术原理

在石化工业企业的生产实际中，应用自动化仪表控制技术可以提高最终的产品质量，进一步监管整个工业生产过程，促使生产过程的安全与质量都达到标准，这体现出石化工业自动化仪表控制技术的智能化发展。在石化工业企业的生产过程实现了自动化和智能化后，企业的生产过程、控制系统不需要人员施工就能满足安全生产需求，而随着生产设备操作技术的不断发展，需要企业及时对设备进行改造和升级，满足生产发展需要，通过在石化工业生产中应用智能化仪表自动化控制技术，从而提高市场竞争力，促进经济发展。

2.2控制系统

根据工业生产所使用的原材料和产品的形态，可以将工业生产分为三种典型的过程：连续过程（Continuous Process）、离散过程（Discrete Process）和批量过程（Batch process）。在一个控制系统中，必不可少的组成部分有三个：被控对象（即生产过程）、控制设备或装置、人。在这三个部分中，人是起到主导作用的，即生产过程是为了满足人的需求而建立的，生产的程序、步骤及工艺等是人设计的，在整个生产过程中，要进行那些控制、如何进行控制及控制的方法是什么，都是由人决定的。

下面以实际生产过程中常用到的控制手段举例说明分程控制系统的应用：

一般来说，一台调节器的输出仅操纵一只调节阀，若一只调节器去控制两个以上的阀并且是按输出信号的不同区间去操作不同的阀门，这种控制方式习惯上称为分程控制。

图1表示了分程控制系统的简图。图中表示一台调节器去操纵两个调节阀，实施（动作过程）是借助调节阀上的阀门定位器对信号的转换功能。例如图中的A、B两阀，要求A阀在调节器输出信号压力为0.02～0.06MPa变化时，作阀得全行程动作，则要求附在A阀上的阀门定位器，对输入信号0.02～0.06MPa时，相应输出为0.02～0.1MPa，而B阀上的阀门定位器，应调整成在输入信号为0.06～0.1 MPa时，相应输出为0.02～0.1MPa。按照这些条件，当调节器（包括电/气转换器）输出信号小于0.06MPa时A阀动作，B阀不动；当输出信号大于0.06MPa时，而B阀动作，A阀已动至极限；由此实现分程控制过程。

3石化工业自动化控制及仪表控制的策略

3.1对石化工业模拟控制

模拟控制的主要步骤是由程序进行执行，通过手动操作进行编程操作，对石化行业进行抽样，得到对应的输出表达值之后，将其与石化产品输出数据变量相结合，转换为模糊控制量，利用模糊控制规则推理导出模糊控制量，并最终实现特定的石化控制量。

3.2最优控制

最优控制目标是最大程度上优化操作系统的性能，保证自动化仪表技术的应用能发挥最优的效果，使人力得到解放，同时采取最优控制的系统控制比人为操作更为有效。最优控制实现了每个处理过程的优化，确保了稳定的生产环境，成功解决了人工控制的各种弊端，逐步实现了管理效益和效益的最大化，因此在石化行业的应用逐步扩大。

3.3对石化工业专家系统控制

专家系统控制器主要由知识库，推理引擎和控制器三个部分共同组成。专家控制器的核心是基于所有专家的工作经验进行推理，分析和控制，充分体现了高质量的管理和控制与专家系统中存储的专业知识的紧密联系。其中，专家知识还涵盖了基本的操作规则，理论知识，工程实践，控制理论等等。

4自动化仪表的发展趋势

在我国石化工业生产过程当中，自动化仪表的应用十分重要。在石化工业生产过程开展之前，自动化仪表先对相关数据和信息进行预定化处理，然后完成相关的操作。需要合理运用微处理器，确保高科技手段的顺利使用，比如说嵌入软件和集成电路，只有这样才能够确保整个工业生产过程的顺利开展，并且推动石化工业生产过程实现自动化管理和调控。随着微处理器的不断升级和自动化的水平提高，确保了石化工业生产过程中自动化仪表各项性能达到要求，从而借助网络平台进行信息的充分交流，把自动化仪表显示出的各种信息进行上传，让更多的工作人员能够及时了解到自动化仪表工作中的实际情况。

在石化工业生产过程当中，自动化仪表往往通过计算机网络平台和先进的技术实现相关的操作。在此基础之上，能够把各项操作实现虚拟化处理，在这个过程当中，往往是不需要人进行操作的，完全通过计算机进行操作和实现。在工作中，会根据石化工业生产的实际需要，根据整个生产过程中的设计内容，由相关的人员通过计算机发出指令，接下来的所有工作都不用参与。所以，在当前的石化工业生产过程中，自动化仪表在生产过程中的发展会趋向于虚拟化的趋势，工作效率也会极大程度地提高，并且能及时地对相关数据进行整理和反馈，确保相关的管理人员能够及时发现石化工业生产过程当中存在的各种问题，让石化工业生产保质保量，对于整个企业的长远发展，有着十分重要的意义。另外，在石化工业生产过程中，还需要注意将自动化仪表的智能化和数据处理的能力有效的融合到一起。这个过程将通过计算机进行实现，充分体现了未来我国自动化仪表将会朝着虚拟化方向发展。

5结语：

综上所述，在国家经济发展中，石化产业的作用非常重要，直接关系到我国是否能从粗放型向集约型、智能自动化发展，因此，有必要继续扩大石化企业的关注度，提高石化企业采用自动化仪表控制技术，推动石化企业的可持续发展。

参考文献

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[3]胡寿松.自动控制原理[M]，北京：科学出版社，2008，12.

（作者单位：茂名瑞派石化工程有限公司）