石油化工仪表中的自动化控制技术研究

许文军

摘   要：近年来，我国石油化工产业发展很快，对各项工作提出了越来越高的要求，其中就包括仪表控制工作。目前，自动化仪表被广泛应用在石油化工产业中，但是仍发展滞后于产业的发展与生产，亟需提高相应的技术，以满足安全生产。本文论述了石油化工仪表自动化技术及仪表自动化控制的基本特征，并分析了自动化控制技术在石油化工仪表中的具体应用。

关键词：自动化控制技术  石油化工仪表  应用

中图分类号：TQ056                                文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2019）09（b）-0065-02

在我国的工业生产中石油化工占据了关键地位，如今随着石油化工市场的不断发展，人们对于石油化工产品的质量提出了更高的要求，在提高生产效率的同时，石油化工产品生产还要严格把关产品质量，因此将自动化控制技术运用于石油化工产业中是非常有必要的。考虑到石油化工行业大多数工作岗位的危险系数较高，需要用现代科技手段来加强石油化工工作的安全性，这就对自动化控制技术在石油化工中应用提出了更高的要求，使得石油化工生产工作更加的现代化、智能化。

1  石油化工仪表自动化技术概述

随着社会的发展及科学技术的进步，石油化工生产也对各项工作提出了更高的要求，要求提高自动化控制技术，才能实现更高效、更安全的生产。

基于各种参数控制，通过传递指令实现自动化生产产品的目的即所谓的仪表自动化控制技术。借助有效结合自动化元件与过程控制技术、计算机芯片技术，实现了功能（数据处理、预警、控制、存储、现实、测量等）多种的自动化控制平台。当前随着社会经济的发展和各项科学技术的进步，技术与设备越来越紧密地结合在一起，推动了自动化仪表的进步与发展，与此同时，实现了安全性高、更便捷、速度更快的信息索取，在石油化工生产工作中运用自动化仪表控制，不仅可以推动生产高效、安全，更能推动该行业乃至该技术的发展。

2  仪表自动化控制的基础特征

2.1 安全性高

由于石油化工生产具有一定的危险性，并且采用流水化的生产模式，如果每一环节出现错误或者故障，很可能影响整个生产，甚至引发安全事故。而在生产过程中应用仪表，可以监测相关环节的生产数据，通过采集、分析、处理数据，保证各方面工作的安全进行。仪表自动化控制技术应用于生产中，可以确保整个生产环境都处于可持续、稳定运行的状态，保证生产过程的安全性，从而促进生产高效、安全，减少安全事故的发生，可见，仪表自动化控制具有安全性高这一基础特征。

2.2 提升控制水平

传统的石油化工生产主要采用批量控制的策略，其所具有的经济性、适用性有待考量，尽管其在一定程度上可以提高生产效率。以DCS控制系统为例，在应用过程中该系统具有易操作的优势，但不管是在后期维护，还是在前期投入等等方面，DCS具有维护成本高、投入大等问题。面对这种情况，相关企业逐渐引入PID技术实现仪表控制，将传统的批量控制转变为串级控制，有别于传统的控制技术，PID技术的适用范围更加广泛，并且能够实现单独软件包的控制效果，可以进行独立的编程操作，这种工作方法针对性更强，可以提升控制水平。

2.3 具有交互界面

人机操作极其关键的一部分是交互界面，也是自动化控制技术的核心所在，通过操作界面，工作人员进行参数设置，实行对设备的自动化管理。

交互界面对仪表监测的实时数据加以显示，有助于数据信息被工作人员更准确、更快地获取，可以实现集成化的生产。另外，交互界面上蕴含比较丰富的信息，通过这些信息，操作人员实现调整工作与决策。

可以说，仪表自动化控制具有更友好的交互界面，无论是在信息显示方面，还是在信息获取方面均更高效，是一个良好的工作平台，借助具有良好交互界面的仪表自动化控制，可以实现更高效的安全生产。

2.4 技术类型多元化

对于石油化工企业，一般运用DCS控制在生产运营中，随着社会经济的快速发展，普及并应用了不少仪表控制技术，人机交互界面更智能化，以满足生产中的智能化需求，在生产操作的全过程中贯穿了仪表控制技术，对安全生产，融合多项技术提供了有利基础。

3  自动化控制技术在石油化工仪表中的具体应用

3.1 分散式控制技术

石油化工生产主要涉及半成品、成品材料，能够将更加准确、及时的数据提供给工作人员，对各流程的情况加以监控，确保有效控制生产各流程的分散式控制在石油化工生产中作用极大。

当前我国石化企业不少已经有了自己的化工系统，并且大多是生产现场分散控制水平高的分散式控制仪表，该技术一般以DCS系统为主，控制是DCS系统的关键内容，随著科学技术的进步，DCS系统日益完善综合化水平，可以实现综合化管理生产，而分散式控制技术实现综合协调、分层分级管理现场监测数据则基于危机处理器。

3.2 PID先进控制技术

又称多项变量控制技术的PID技术的出现将石油化工生产又推向了一个新的高度，自动化控制技术先进性更加明显。借助软件包结构，实现独立性的管理的PID控制技术其实是在DCS技术的基础上创新而来，可以满足生产中动态多变量测量的需求，对仪器的通知管理十分有利，通过模糊性识别仪器相互之间的关联，促进控制效果提升，有效促进了自动化控制与测控技术的结合。对自动化控制技术，从石油化工生产今后趋势来看，将会发展的更好，应用范围越广泛。

3.3 采用微机进行局部优化控制

在现代化控制技术和理论的作用下，自动化控制技术已经实现了多样化的智能化算法，通过部分接口芯片的位控，在控制电路中，就能够实现控制部分复杂功能。对控制的流程，能起到简化作用的包括模型辨识技术、动态多变量软件测量技术等，同时还可有效提升自动化控制的效果，确保仪表自动化控制的可靠性。

3.4 在线自动监测

确保生产的检测控制是化工仪表的基本功能，对企业生产管理，自动化控制技术的应用发挥了极大的作用，使人工劳动力的付出降低，对实时在线检测的生产需求加以满足。石油化工生产环节众多，检测关键环节乃至整个流程，可以有效提高石油质量，意义重大。为了提高现场安全系数，对安全生产要求加以满足，在自动化仪表控制中在线自动监测技术实现了广泛应用，有利于设备状态与设备运行情况实时被相关人员掌握，为调整、管理生产提供依据，促进生产的风险控制水平提升，保证高效、安全的进行生产工作。

在生产作业开展时，对于石化企业来说，温度是很关键的一个因素，所以要严格温度控制的范围，要运用合理的温度计，太低或太高都不行。因为可能影响热电偶信号及热电阻信号的传送，在这种背景下，双金属温度计是可行的，而不宜采用酒精、水银温度计。在进行生产作业中，为维持生产安全，提高生产效率，必须确保精准的仪表检验测量。

3.5 新型分散控制系统

石油化工生产半成品油与成品油均具有一定的不稳定性，因此它们都需进行一定的处理工作，到了生产后期，炼油最后环节，后续的运输与存储要想实现，需调整和处理炼油设备，在运送油品中应用分散控制系统，能使运输安全水平提升。

4  结语

新形势下，我国石油化工企业在发展中必须充分注重各种仪表的控制系统，以促进生产和发展。随着科技的发展，仪表自动化控制具有安全性高，提升控制水平，具有交互界面以及技术类型多元化的特征，因此在实际中应加强该项技术的应用，包括分散式控制技术，PID先进控制技术，微机控制，在线自动监测以及分散控制系统等，以保障生产安全运行，提升企业竞争力，获得更大效益。

参考文献

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