石油化工行业自动化仪表特点与控制技术

赵耀（海洋石油工程股份有限公司，天津 300450）

石油化工行业进行工业生产时所应用的原材料具有毒性、辐射等特性，这会严重威胁人体的身体健康。多数石油化工企业在发展时会开展自动化生产，这样能够减少工作人员与原材料接触，也能够更为高效的加强生产效率。随着我国经济社会的发展，之前的自动化控制技术需要进行革新并重新应用于石油化工生产中。那么，当前的石油化工企应当由单一自动控制模式转换成更为全新的控制方式在进行生产。

1 石油化工行业自动化仪表的概述

通过对石油化工企业自动化仪表进行研究可知，我国社会中自动化仪表包含三个步骤：首先是设计，其次是施工，最后是调试。上述三个步骤，每一步都要严格按照我国有关标准开展。除此之外，进行这三项步骤的工作人员和安装人员都需具有较强的技术能力，这样才能够最大程度上保障自动化仪表的正常运转。

在石油化工行业中，我们可以按照自动化仪表的功能和性质将自动化仪表划分成五类。首先是根据自动化仪表性质划分为气动、电动和液动三种自动化仪表类型。其次，可以按照自动化仪表的结构，将自动化仪表划分为综合控制式装置、基地式仪表和单兀组合式仪表。另外，还可以按照施工人员的安装方式来将自动化仪表划分成盘装型、现场型和架装型仪表。在石油化工行业中，自动化仪表不仅可以根据上述三种划分方式进行划分，还可以根据功能信号表现形式等来将自动化仪表划分成不同类型。由此可知，自动化仪表在石油化工企业种类繁多，这也是自动化仪表能够应用于石油化工行业的重要原因。

2 自动化技术的发展现状

自动化仪表技术产生于上世纪40年代，一经出现就被广泛应用于石油化工行业中。自动化仪表技术产生以来的缺点是体积大、精确度偏低。随着中国经济社会的发展，自动化仪表技术在中国社会中有了巨大的进步，体积一点点缩小，精确度得到了改善，很好地推动了我国石油化工企业的发展。

迄今为止，我国信息化技术与DSC 有效结合，很大程度上推动了自动化仪表技术的发展，达到了技术控制多变量控制等的提升。这一发展也致使自动化仪表技术成为我国石油化工企业中最为关键的技术方式，对石油化工企业的经济效益有着显著的提升。中国经济社会的发展推动着自动化技术的革新，目前我国自动化仪表技术设施更新速度快，自动化仪表也慢慢趋于系统化。通过对当前石油化工企业进行研究得知，自动化仪表技术在应用方面存在着诸多问题，与世界上先进技术还相差甚远，DSC 技术还需不断完善，应用于我国石油化工企业还需进行发展和完善。

3 石油化工行业自动化仪表的特点

自动化仪表之所以可以被使用于石油化工行业其中占有重要因素的是自动化仪表本身独特的特征。下列是笔者对自动化仪表特点进行的有关概述。

3.1 可编程功能

自动化仪表在石油化工企业中具备可编程功能。在石油化工企业自动化仪表能够控制电路，正常工作时自动化仪表能够借助芯片中具备的功能达到繁琐的控制功能。除此之外，自动化仪表本身软件编程对先前的控制方式进行了调整，由应用先前的顺序控制改为应用存储控制。与此同时，自动化仪表还能够借助硬件达成控制目的，不过实行该项工作的前提是电路较为完整。由此可知，自动化仪表能够改善硬件结构，简化硬件结构，更好地适用于石油化工生产中。

3.2 记忆功能

之前的自动化仪表大多数是应用有机电路和时序电路，这两种电路记忆功能较差，只能够进行较为简易的功能记忆。当石油化工生产进入到下一个步骤中，该仪表则不会存有上一个步骤的记忆。而目前我国石油化工体所应用的自动化仪表具有较强的记忆功能，在仪表中植入了微电脑芯片，能够对每一个步骤进行记忆。通常情况下自动化仪表能够对记忆进行保存，进而为后续信息处理快来便利。

3.3 数据处理功能

自动化仪表进行测量时可能会遇到困难。例如，类似线性化处理、自检自校等问题。随着自动化仪表的不断革新，自动化仪表的微处理器技术能够更好地解决上述问题，进而让自动化仪表的功能更为全面。数据处理功能能够减少工作人员的工作量，进而加强石油化工生产效率。

4 石油化工行业自动化仪表的控制技术

4.1 常规控制

石油化工企业自动化仪表长时间的发展使其增多了很多功能，但是顺序控制、连续控制等控制方式没有发生变化。我们可以通过对自动化仪表进行研究得出上述结论。通常情况下，自动化仪表的控制工作包含串级调节、分成调节、自动选择调节、均有调节等。总之，长时间的发展为自动化仪表带来了更多的功能，但是自动化仪表中PID调节依然是自动化仪表最基本的功能。由此可知，自动化仪表在发展过程中功能和控制算法发生的变化较小，变化最多的是控制方式和调节方法。

4.2 先进控制和优化

随着中国社会的不断发展，学者推出了很多智能化算法。目前，我国多数多变量控制都已在石油化工行业达到了更好的应用状态，智能PID控制器未实现生产实践阶段的应用。一般情况下，自动化仪表的基础是dcs，在这之中该控制器可以是一个个体，也可以是软件包。自动化仪表控制方式大多是应用PID 串级控制和测控相结合的方法。现阶段，在炼油厂中最能够成功的是单一油源，在卡边控制上能够体现出其平稳操作的增效效果。

4.3 人机界面

现阶段，石油化工企业所采用的控制方式是人机界面，先前的一对一的装置和控制室已经被淘汰，目前是多个装置对应一个控制室。另外，装置所反映的状态是借助LCD和CRT显示屏体现的，特殊情况时会一指示灯和显示仪表的形式来反映装置状态。这种方式极大程度上减少了之前工作的繁杂性，同时石油化工体验也达到了以dcs取代专用屏幕的目的。一般情况下，人机界面进行操作和把控是有密切关系的，工作人员在使用人机界面时，要能够严格遵循工艺标准进行，这也是工作人员能否与人机界面和睦相处的关键所在。石油化工企业应用人机界面时，还要不断加强dcs和hmi软件的功能。除此之外，石油化工企业还要不断培养工作人员的责任意识，使每个工作人员能够高效配合，共同完成石油化工企业中的工作。

4.4 安全仪表系统

石油化工企业关系到民生，石油化工企业中的安全性能够影响着社会的安慰。因此，石油化工企业的安全性受到了社会各界人士的关注。在石油化工装置中，连续化和大型化易燃易爆会影响石油化工企业的生产，之前所应用的dcs 设施也没有办法更好的应用于石油化工企业中。在这种情况下，紧急停车系统应用于石油化工企业中十分必要。自动化仪表是在安全仪表系统的基础之上演变而来的，能够更好地加强具有化工企业的安全，为化工生产带来良好的环境。

5 结语

在石油化工行业中，自动化仪表控制占有十分关键的地位，自动化仪表可以借助检测模型等方式加强石油化工行业的生产效率。除此之外，还能够不断加强石油化工企业生产的安全性。科学地进行仪表控制，能够为石油化工行业带来自动化控制服务。例如，测量科学设计自动化仪表及创建误差纠正体系等。这能够很好的加强仪表应用水准，进而推动我国石油化工行业的发展。