自动化仪表的设计与施工问题探讨

秦国桐

中国石油管道局工程有限公司东北分公司 辽宁沈阳 110031

1 自动化仪表类型

自动化仪表的类型有很多种，这里我们以生产原理为例对其进行分类：首先是压力检测仪表，其由导通装置、测量装置、信息采集等装置构成的，有极强的准确性，能够精确测量数据，而且能承受较大压力值。并且，自动压力检测仪表还能与其他装置连接，控制液体流量，防止其内部压力过大，并且这些数据都可以被记录下来。其次是温度检测仪表，其由许多电子元件构成，当电压升高电阻变大生热后由传感器感应到后传递至控制系统处进行温度调节。这样可以随时监测生产环节温度变化，而且精准度不会受环境影响[1]。自动温度检测仪表可以在极端温度环境下发挥重要作用，是石油化工领域不可或缺的仪表设备之一。最后是流量检测仪表，它可以控制生产过程中添加原料的数量，但是需要压力装置的辅助。流量检测仪表比前两种设备的技术含量要高，其中应用了红外线等先进技术。

2 石油化工仪表自动化控制技术

2.1 系统控制方案

传统石油化工的生产过程需要运用到一个设备与一个控制室相对应，而随着技术的逐渐发展，目前生产过程中可以将一个控制室与多个设备进行连接，从而实现全面化的设备控制。其中，显示屏幕作为控制核心，是管理自动化系统进行操作的主要场景，相关技术人员需要面对显示屏幕，进行指挥和控制。众所周知，石油化工生产环节当中，有着大量的复杂工艺，对于安全性要求极高。一旦出现严重的管理失误，就有可能造成现场爆炸、火灾等不可控制的灾害情况。因此，在进行自动化控制管理时，除了需要具备自动化控制和智能化控制功能之外，一般自动化控制仪表还应当以人性化管理为出发点，提供更加便捷的操作界面。在现代信息技术的影响下，石油化工企业的生产控制系统也进入到智能算法加多变量控制的新阶段。在这一阶段当中，智能控制策略依托数据信息算法取得的控制能力提升使是前所未有的。仪表自动化控制技术的系统控制方案实现，需要借助智能化PID来完成数据信息统计，同时借助串级控制功能，改变原有的单一结构功能，从而实现高效率的信息处理和控制能力的提高。笔者所在的石油化工企业所采用的智能化仪表自动化控制系统，虽然基础仍然是传统的DCS系统，但是作为完全独立的个体DCS系统恩公偶在仪表控制当中，通过与多变量动态软件相互协调共同工作，从而实现模型辨识技术与动态软测技术的精准性提高。而系统当中的智能化PID技术则可以为测控技术提供更加丰富的技术理论支持，从而提升整体监控效果。

2.2 操控界面

界面交互是否友好将直接决定系统是否具有易用性。对于生产企业的控制系统来说，自动化控制需要与控制管理人员之间形成频繁的交互，一旦操作界面操作困难、逻辑过于复杂，就会造成管理人员需要负担较高的系统学习成本，最终影响系统的使用。在石油化工行业的仪表自动化控制系统当中，操作界面的人机交互实际上是通过显示屏幕来实现的，管理人员通过对现实屏幕当中详细的操作模块进行操作管理，从而实现对于系统的整体操作[2]。系统的操控界面是否具有简洁明快、立体全面、操控速度和反馈是否快速和及时，就成为界面友好度评判的关键。虽然目前大部分石油化工企业所采用的仪表自动化控制系统已经拥有了诸如CRT、LCD等相对先进的屏幕系统，这些屏幕在显示内容和亮度方面有着优势，但是在操控方面仍然无法实现灵活、便捷的触摸式操作，因此这些系统控制室当中，管理人员只能够通过鼠标、键盘、旋转按钮来进行功能的操控和调节。在今后的技术发展当中，操作界面的控制方式仍然具有较大的改进空间。

2.3 人工神经元网络ANN的应用

系统内部的控制技术和分析技术，使得系统应用价值和使用效率得到提升。而在BP网络与HOPFITLD网络的发展当中，ANN技术也实现了融合和不断成熟。在系统内部，ANN网络主要有系统神经细胞构成，作为对于生物神经系统的模仿，系统神经细胞需要具备工作模式和记忆、学习、模仿等重要功能，从而实现系统功能的不断更新和完善。石油化工生产当中，自动化控制系统所采用的ANN网络能够利用人的神经思维，对石油化工生产当中的各个环节进行模拟，并从数据库当中调用数据信息支持，从而形成规律和技术的应用。此时ANN神经网络还能够根据技术效果和技术执行情况，形成自我升级策略，加强系统自身的快速反映能力和分析控制能力，最终达到持续的功能更新[3]。

2.4 设备安装

在石油化工设备安装过程中，安装时必须以规划好的图纸及方案为依据，不能对图纸进行擅自修改，如果遇到必须修改的情况，一定要先向上级汇报，得到批准后再进行修改。其次，在施工过程中，技术人员要在现场进行合理指导，对每一环节的安装提高注重力度，防止有误差情况的发生。通常要先对仪表的主体构造进行安装，安装时对相关数据的检测要充分运用精密仪表来完成，从而使角度精确度得到保障;然后，对各精细零件进行安装，中间要对施工现场的平稳性加以有效控制，防止出现巨烈振动的情况。

总而言之，石油化工仪表自动化控制技术在产品生产与加工中的有效应用，对提升产品生产质量与效率，保障生产安全与稳定具有积极影响。因此，认知石油化工仪表自动化控制技术特征，掌握现阶段常用的石油化工仪表自动化控制技术，对促进技术应用与推广具有重要的现实意义。与此同时，在未来发展过程中，应以创新发展为指导，促进设备与先进技术的有效融合，推动仪表设备更加智能化、自动化发展，更好服务石油企业生产需求。