石油化工仪表自动化控制技术探索

石油化工仪表自动化控制技术探索

摘要：现阶段，随着我国市场经济的快速进步，在一定程度上推动了各个领域的发展，再加上各种高新技术层出不穷，也促使我国各行各业进入了飞速发展的阶段。传统的石油化工行业具有技术复杂，危险性高，连续性强的特点，自动化仪表技术在石油行业当中的应用，对提升石油化工产业的安全和效率来说意义重大。然而现阶段，传统的自动化仪表技术已无法适应时代发展所需，因此主要以石油化工仪表为例，对自动化仪表控制技术进行一些分析和探讨。

关键词：石油化工；仪表；自动化控制

作为石油化工企业进行产品加工和生产当中主要的基础设备之一，化工仪表对确保产品加工和生产的质量，提升设备运行的稳定性和安全性有着不可或缺的作用，同时还有效促进了石油化工企业现代化建设不断的革新。现阶段，已经逐渐进入信息化时代，在网络技术和计算机技术的不断创新和应用下，设备的智能化、自动化水平得到了很大的提高。今后企业要想在激烈的市场竞争当中取得一席之地，就必须加强对设备自动化控制技术的应用。

1石油化工仪表的控制系统分类

1.1较为分散的传统控制系统

在过去，我国的石化企业中使用的控制和管理系统针对性比较强，但是往往比较零散，正是这样的一种使用特性，反而使得分散式的传统控制系统体现出其明显优势，并因此而得到大力推广。虽然分散式的控制管理系统十分适用于石油化工行业特殊的生产性质，但其中还存在着不可忽视的弊端，并且通过先进的科技手段是可以被弥补的。近几年来，由于我国的科技水平达到了一个相对发达的阶段，在石油化工这一特殊并且又十分重要的领域中，人们也开始有意识地将先进科技应用进来，促进整个行业的进步。随着国家和企业对这一领域的重视，技术人员在研究和开发的方面取得了更多的资金和时间支持，经过深入研究之后，开发了更为智能化、自动化的控制技术，使得现有的分散式控制管理系统取得翻天覆地的变化。

1.2新型分散控制系统

通常情况下石油化工工程会涉及到蒸馏、萃取、分离、裂解、聚合等许多工段，跟一般工业相比，其有着生产环节众多，工艺错综复杂，产品危险性高的特点。通过传统的控制系统可以对不同工段进行相应的控制，然而随着我国经济的发展，对产品质量和生产规模的需求也越来越高，因此传统的分散控制系统已经无法满足人们的要求。新型的分散控制系统可以实现对工艺流程中的自动化仪表集中显示，同时可以分别对各个工段的不同回路分别进行控制。通过传统控制系统和分散控制系统灵活的结合运用，可以充分发挥传统控制系统的专业化优势，又可以满足大规模装置的自动化控制，使得新型分散控制系统在石油化工领域迅速发展起来。而且随着自动控制技术的提高，人们可以将神经网络技术、模糊控制理论、智能控制理论应用到新型的控制系统中，使得控制精度得到进一步的提高，生产过程更加的稳定。因此，新型分散控制系统在未来还有很大的发展空间。

1.3总线控制系统

总线控制系统具有开放化、数字化、智能化以及微型化等特点。这些特点也正是现阶段在石化企业发展过程中所要完成的主要目标。现阶段，在各个生产领域当中已经广泛应用了未来战斗系统。开发未来战斗系统的功能设备和操作技术，就总线控制系统而言是完成可持续发展的前提。通过调查统计相关数据，发现在化工企业当中应用未来战斗系统，除了能够控制生产设备之外，同时还能够利用现场总线系统来配合局域网，从而更好地控制现场总线。但是现场总线控制系统在对化工企业当中的工作进行合理控制的时候离不开信息共享技术的有效支持，所以配合局域网可以将现场总线控制系统的优势充分发挥出来，进而有效实现制造商和用户的公开化。

2仪表自动化控制的基础特征

2.1具有交互界面

交互界面是自动化控制技术中必不可少的基础特征，是实现自动化控制的基础。以交互界面显示仪表监测的实时数据，使工作人员获取数据变得更加容易，有利于提高企业的工作效率，促进集成性生产。通常，交互界面都借助显示屏显示实时数据。工作人员通过显示屏上信号灯信息和实时数据，以仪表数据为参考基础，从而使工作人员进行相关的决策。目前，大部分石化企业正逐步普及自动化控制技术，人工交互界面的构建也越来越完善。其直观化和人性化的优点深受广大工作人员的青睐，有利于提高石化企业的生产效率，减少事故发生的概率。

2.2具备更高的安全性

最初对化工仪表进行使用的目的主要是为了监测关键环节的生产数据，有效结合相应的数据信息制定管理措施，保证企业生产的安全性。在具体进行工作的时候，工作人员必须要在现场进行操作，而在此过程中，难免会有一定的危险产生，而通过对自动化控制技术的有效应用可以降低人的直接操控，有效确保其安全性，将危险事故发生率降到最低。

2.3改善控制技术

之前石油化工行业中是由模拟电子量或气动信号构成的闭环控制系统，能够实现最基本单元的自动化控制。分散控制系统通过计算机使整体流程变得更为简单化。不管是基本的PID调节控制，还是更为复杂的串级控制、比值控制等，其软件包能够进行独立编程来满足各种复杂工况的要求。工作人员可以根据企业的实际情况来进行控制程序的编写，为工作人员的实时控制以及具体操作提供了便利。

3石油化工仪表自动化控制分析

3.1仪表检测方法

在具体运营过程中，石油化工企业管道以及现场使用设备的内质温度通常都保持在-300~1800℃，这种条件下，热电阻和热电偶代替了传统玻璃温度计，通过智能型的变送器可以快速将热电阻和热电偶这两种信号转换成电流或者电压信号。石油化工行业生产过程中存在很多对压力要求很高的环节，因此离不开压力仪表设备的有效支持。膜片式压力变送器可以对工作时所存在的结晶、聚合、黏稠介质压力进行监测。石油化工企业存在大量的储运设备，因此液位测量在石油化工企业当中的位置尤为重要，非接触式的有超声波，雷达物位计，接触式的有差压式、磁翻柱等，满足各种场合液位测量的需要。随着科技发达，人们对安全和环保的意识也逐渐增强，新型的测量仪表还可以对有机物含量，气体浓度，pH值等进行在线分析和测量。石油化工企业要实现对产品质量的保证，就必须要从根本上保证流量、温度、压力以及液位等信息数据的实用性和准确性。

3.2控制方法

之前在进行石油化工生产的时候，设备和控制系统是一一对应的，而现在都是整个装置共用一套控制系统，同时还可以将监视数据上传到全厂中央控制室中，通过一个控制中心来完成对整个厂区的集中监视。在具体进行控制的时候，上位机是显示控制核心，同时配有辅操台，紧急停车系统，可燃及有毒气体报警系统，在能为工作人员的具体操作提供便利的同时，也保证了装置的安全。再者具体生产环节，石油化工企业的设备操作过程相对较为复杂，同时在此过程中，还可能由于操作不当而造成其他安全事故的发生，因此要想将石油化工生产的可靠性和安全性提升，就必须要有效结合自动化控制仪表和智能化控制仪表来完成。

4结束语

作为我国经济发展的中流砥柱，石化企业具有非常明显的经济效益。所以，对于石化企业的安全生产必须要引起足够的重视，有效避免危险事故的产生。通过自动化技术来对其整个生产过程进行实时监测和控制，快速获取相关数据，将企业的工作效率提升上来，有效保证企业生产的安全性，进而促进其经济水平的发展。而且，自动化控制技术在工业控制领域的实际应用上面仍然还有很大的发展空间，也将是未来工业发展的一个方向。

参考文献

[1]齐洋.“工学一体、实境育人”教育理念在《化工仪表及自动化》课程教学中的应用[J].产业与科技论坛，2012（16）：177-178.

[2]沈峥.化工自动化仪表安装工程质量监督程序简析[J].河南化工，2018，35（10）：63-64.

[3]丁富明.浅析化工自动化控制的关键技术和仪表控制[J].化工管理，2018（21）：155.

作者：陈锴鹏 单位：南京英凯工程设计有限公司