石油化工自动化控制技术及仪表控制策略探究
中国科技期刊数据库 工业C
2015年53期 87
石油化工自动化控制技术及仪表控制策略探究
高 昆
丹东输油气分公司，辽宁 丹东 118001
摘要：在我国社会经济迅速发展的背景下，人们的生活水平逐渐得到了提高，那么对于能源的消耗量也就日益增加，石油作为我国经济发展运作的主要支柱，对于石油需求量的增速十分明显，但是目前我国石油开采方面还是存在不足，必须要在满足自身经济条件下，积极的引进先进的科学技术，使用自动化控制系统来保证石油化工企业的正常运作。 关键词：石油化工；自动化；控制技术；仪表控制 中图分类号：TE65；TQ056 文献标识码：A 文章编号：1671-5810（2015）53-0087-02
导言
自动化控制技术在推动我国石油化工行业发展中发挥着重要作用，充分发挥自动化控制技术的作用，是石油化工行业发展的必然要求和发展趋势。加强自动化控制，不仅有利于提高我国石油化工企业的经营管理能力与技术水平，提高企业的生产效率，而且有助于降低石油化工企业的生产成本，为石油化工行业的发展创造良好条件。近年来，随着我国社会主义建设事业对于石油化工的需求日益旺盛，石油化工行业的发展规模日渐增大，很多新材料、新技术、新经验在石油化工行业中得到运用。自动化控制技术，以其独特的控制算法和控制方案，使得从原料的加工到成品产出的化工过程都纳入自动化控制系统，并且按照预定程序自动运行，大大提高了石油化工企业的经济效益。因此，要高度重视石油化工自动化控制技术的运用与发展，不断提高石油化工行业自动化控制水平。
1 石油化工行业自动化工业仪表分析
石油化工行业一般都是称之为石油化学工业，这是我国工业产业结构的重要分支，在石油化学工业生产过程中，自动化仪表指的是替代劳动人员在生产过程中进行自动化运行和操作的一种装置设备，它极大程度的节约了人力，同时也一定程度的改变了人工操作的缺陷。自动化仪表主要采用的是先进的微电脑芯片技术，这极大的减小了体积同时也提高了可靠性和抗干扰性能，在石油化工行业自动化工业仪表主要有以下几种功能。首先自动化工业仪表具有可编程功能，在控制电路过程中，硬件软化可以通过一些接口芯片的位控制，来对一个比较复杂的功能进行控制，而其软件编程就是以储存控制程序代替普通顺序控制的。其次自动化工业仪表具有记忆功能，传统的仪表一般采用的都是时序电路和组合逻辑电路，这只能够在一定时间内记录一些简单的状态，但是在下一状态到来之后，之前的记忆就会消失，而自动化仪表能够随机存储记忆中一些信息，并将其保存下来。最后是自动化工业仪表的计算功能，由于微型计算机是自动配置在自动化仪表中，那么这就能够有效的实现高精度的复杂计算，在自动化仪表计算中，还可以进行确定极大极小值，或者是被测量的给定极限检测等多方面的运算和比较。
2 石油化工仪表自动化控制技术分析 2.1 石油化工模拟控制
在石油化工产品生产的过程中，人们可以利用智能控制技术，来对工作人员的思维方式进行模拟，在通过相关的数据分析来对整个计算机系统的输出值进行有效的控制，从而使得整个系统的工作性能得到很好的控制。
2.2 石油化工专家控制系统
这种控制系统的应用，主要是根据专家的思维模式以及所积累的知识，来对整个石油化工生产工作进行全面的控制，其中整个控制系统的核心就是专家的知识，它的好坏与否直接决定了整个石油化工系统的控制水平。其中所谓的专家知识，主要包括了实践经验、控制理念知识、系统设备的使用规则以及问题处理办法等。
2.3 现场总线控制系统（FCS ）
从某种意义上来说，FCS 有着互操作性、开放性与全数字化的优点，俨然已经成为了现代化控制系统今后发展的一
个主要方向。而现场总线智能仪表，因有着较高的控制分散度，使得其不仅拥有一般仪表基本功能，还有着较好的运算与控制功能，真正实现了分散控制，加之每条总线还能连接到多台现场仪表，大大节省了电缆用量，减少了系统安装、后期调试与维修费用，从而为石油化工行业带来更多的经营利润。如当前赛科90万吨乙烯裂解装置的FCS ，就是目标国内外最大的一个现场总线系统。在该系统中，拥有4.7万个控制回路、4万台仪表与1.3万台智能设备（即10套自动化控制系统），而且这10套装置，仅仅只是通过一个中心控制室来实现中央集中控制的。同时，在这里，现场总线PID 控制功能，可借由阀门控制器来获得，进而实现对系统的集散控制，大大提升了系统运行的可靠性，减少了自动化控制系统同现场控制设备间相关数据的通信负载，从整体上提升了系统运行的稳定性与可靠性。此外，经相关数据统计，该套装置的应用，使得这个企业控制系统自控率达到了98%，且因其运作而获得的经济效益也占了企业总效益的60%左右，为企业带来了个更多的经济效益。
2.4 人机界面与安全控制
就当前新一代DCS 系统变化情况来讲，石油化工行业在批量控制、顺序控制与连接控制等相关控制策略方面，并没有做出相应的改变，而诸如多变量控制与智能PID 控制器等智能化算法也已经得到较广泛的应用，这些虽然都是基于DCS 系统而发展起来的，但也可实现独立控制。在传统生产环节中，一般都是一装置配备一控制室，然而，现阶段，普遍都是多个装置配备一个控制室，或是全厂仅有一个控制中心来实现全厂控制，且均以CRT 显示或LCD 屏幕显示为主，由此人机界面控制就形成了，使得工作人员能够更好的进行操作。但是，需要注意的是，石油化工装置本身工艺过程就比较复杂，极易出现爆炸或火灾等安全事故，为此，必须逐步提升其生产的安全性，这时，若仍选用原有DCS 设备，势必无法满足当前石油化工生产需求了，为此，各石油化工企业必须积极应用其自动化控制仪表，以此来不断提升生产的安全性与人性化，并通过设置报警系统，来实现对生产商现场的有效健侧与控制。
3 石油化工自动化仪表控制策略
3.1 通过计算机的快速重复测量，提升自动化仪表控制的精确程度
在石油化工生产过程中，自动化控制仪表的功能主要是通过采用现代化微电脑芯片以及其他综合性技术，不仅有效降低了仪表设备的空间体积，而且改善了仪表仪器的运行操作效能和控制效果，大大提高自动化仪表控制的精确程度。
3.2 通过对有关数据的收集与处理，提升自动化仪表控制的高效操作
随着科学技术的快速发展，在石油化工生产过程中，要进一步深化自动化控制仪表的功能，不仅要提升其控制的精准度，而且要实现对其的高效操作。因此，要充分发挥自动化仪表中微型计算机的中心控制作用，通过把各类功能丰富的软件内嵌于计算机系统中，使其能够在完成快速重复测量的基础上，合理计算出平均数值，这样不仅有助于自动化控制仪表排除一些偶然性误差，提高自动化控制仪表的精准程
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