关于石油化工自动化仪表技术的应用探讨

关于石油化工自动化仪表技术的应用探讨

牛文海

牛文海

青岛石化检修安装工程有限责任公司山东青岛266043

摘要：从改革开放以来，国家的社会经济水平一直在努力发展，不断追逐世界的脚步。科学技术的发展促使国家对于各种能源的需求也逐渐增加。石油，作为我国能源使用的主要生产原料，其开发采集的油田数量以及石油产量对于整个国家都非常重要。生产采集石油的化工企业，其社会责任也因此变得非常重大，他们必须做到满足国家经济运转和人民生活活动两方面对于石油的双重需要。石油化工领域内，自动化仪表技术经过长久的发展提升，依旧作为保证石油化工企业正常运作的最主要的仪器设备之一。它是企业生产、提升石油质量和产量、降低企业工业化生产原料技术成本的关键性技术，在企业之间的相对竞争力提升方面发挥着巨大的作用。就目前而言，自动化仪表技术已经在石油化工领域取得了一定成就，为企业工业化生产赢取了一定的社会收益和经济收益。本文将通过分析石油企业工业化生产过程中所采用的自动化仪表技术的应用，从而推动自动化仪表技术的优化发展，推广自动化技术在石油化工企业中的实际应用与发展，为后人的研究和使用提供理论依据。

关键词：石油化工；自动化仪表技术；应用探讨

引言

在石化生产中，化工仪表构成了其中的核心部分，运用化工仪表可以测定石化工业的数据及信息，从而为自动化的石化工业控制提供根据。近些年来，石化企业更多运用了新型的自动化技术，在自动化控制的前提下改进了工业仪表，进而确保了化工仪表具备更高的可靠性与精准性，从而创造更优良的石化生产效益。为此对于石油化工领域而言，有必要明确自动化控制的基本特征及其内容；结合自动化仪表技术的运用现状，探究可行的技术措施。

1自动化仪表技术使用的必要性

石油工业化生产过程中始终存在人工依赖问题和环境问题等，这些问题的出现不仅企业生产造成一定不利影响，同时企业生产出的产品质量也会遭受一定的影响。故企业在工业化生产过程中利用自动化仪表技术来改善和控制上述问题的出现是非常必要的，这也是自动化技术在石油化工生产领域内应用的重要性。对于要求生产质量高标准的企业而言，聘用操作人员，在生产过程中采取人工操作的方式很难达到企业所要求的精度标准，采取人工操作不仅会造成原料投入控制不稳定，生产流程和产品质量等方面都难以满足企业的要求，甚至有可能出现温度或压力过高的现象，导致对于最后的成品质量造成巨大的影响。严重时还会出现作业环境中的安全隐患，给操作人员的生命安全带来威胁。多数情况下采取单纯的人工操作会使生产过程中出现工作质量低等问题。石油化工企业的生产流程本身就是比较复杂、庞大的生产作业流水技术流程，如果过度依赖人工操作会产生对于劳动力的严重需求，这样不仅增加企业生产成本，还极有可能出现人力短缺的情况。人工操作的工作效率地下，远不如机械自动化生产的工作效率，所以人工操作的生产方式难以实现企业生产的需要，也无法跟上社会发展的步伐。

2自动化控制的基本技术特征

在传统的生产控制中，石油化工行业通常运用DCS控制的自动化策略来实现生产控制，DCS系统有助于简化流程，操作简单。近些年来，自动化控制相关的技术更新很快，更加先进智能。具体而言，自动化控制应当具备如下的技术特性。

2.1自动化的仪表控制有利于优化技术措施

近些年来，自动化控制的具体措施正在获得改进和提升。从化工领域来讲，大量使用单回路和串级控制。对于控制器规律通常可以选择PID方式。PID设置了独立性的软件包，包含了各种整定方法，智能PID还密切联系了软测量技术与动态变量技术等。目前很多化工企业已意识到PID技术的价值，因而开始尝试大量运用串级控制的仪表测控方式。

2.2交互界面是化工仪表控制的重要一环

化工仪表实现自动化控制，这个过程不能缺少交互性的人机界面。在显示器的辅助下，操作员可以观察到被控参数值，通过输入自动控制的设定值命令现场执行机构动作，进而为化工决策提供必要的参考。这在根本上符合了集成性的化工生产。从现状来看，人性化的交互界面正在逐步推广与普及，特别是新型自动化系统产生后，操作软件访问数据更加简单。交互界面是化工仪表控制的重要一环。

2.3自动化控制在本质上保障了安全性

石化行业表现出较强风险性，大多数生产操作都蕴含危险。为了消除风险，自动化的化工仪表有必要确保安全，对于各项风险都应当予以控制并且尽量消除。对于安全性加以综合考虑，自动化控制最根本的目标就在于在保证安全的前提下提升效益并且杜绝频繁发生化工事故。

3石油化工行业自动化仪表的控制技术的应用

3.1常规控制

常规控制是控制理论中最为基础的控制方式，主要包括顺序控制、批量控制和连续控制等。一般来说，常规控制的内容是比较固定的，即使系统已经升级更新，对于常规控制而言几乎没有变化。传统控制的发展，比如从常规DCS到新一代DCS，电气单元的有机组合等，其中包含的部分和内容如何都基本没发生什么变化。其次，常规控制涵盖的内容主要有：比例调节、分程调节控制、和PID调节等，其中PID调节是控制理论中最简单的调节控制方式。传统控制在控制学中，是对自动化工具最基本部分的控制，由于块数据和控制算法基本维持不变，因此主要通过配置选项和控制方案进行优化。

3.2先进控制

随着科学技术的不断发展，控制理论与多门学科不断地交叉融合，已经进入了现代控制阶段，出现了大量基于现代控制理论的智能算法，而且多变量的控制技术得到了广泛的应用。相较于传统的PID控制，目前，智能PID控制器已经比较常见了，而且应用前景广阔，因为它具有级联控制功能，能够使控制的效率更高，而且比传统的单轨控制系统更稳定。对于石化企业而言，智能PID控制器的出现，能够大大的提高生产效率和竞争优势。虽然它仍然是建立在DCS的基础之上，但它是一个完全独立的实体，这也是它被用于石化自动化仪表控制系统的原因之一，尤其是在进行模型识别的时候，该技术与多变量动态软测量技术相关联的时候，可结合测控技术与智能PID控制器，能够有效提高监测效果和控制效果。

3.3人机界面

尽管许多石化公司已经引进了计算机技术，实施了人机界面管理，但并没有改变对于设备的管理模式，仍然使用传统控制室，这不仅耗时耗力，而且图像传输和处理速度也相对较慢。而且石化公司需要使用多个控制室来管理不同的设备，而且还需要LCD和CRT显示器作为最终屏幕，如果不从根本上改善设备和优化管理结构，那么很难达到最初的应用目的。除此之外，公司可以使用DCS，从而来解决传统特殊屏幕作为工业电视摄像机的不足。

结语

自动化仪表技术还在不断的发展和进步当中。该技术在石油化工领域内的应用范围也将会变得越来越广泛。自动化仪表技术能够得以实际应用，是石油化工企业生产领域的新局面，也是石油市场开拓新前景的标志，通过石油生产流程的优化发展，使企业的运营成本不断降低，企业产品的质量相应的不断提高。整体性的推动石油化工企业逐步迈进科技化发展的阶段。自动化仪表技术的应用是提升企业竞争力的关键点，是以后所有石油化工企业的发展趋势。石油化工企业的生产流程在不久的将来都将被自动化机械设备所取代，石油工业化生产过程中的工作环境也会得到很大改善。而在目前，石油化工行业所要做的是要注重对新技术的引进和创新型人才的培养。

参考文献：

[1]张璐.石油化工仪表中的自动化控制技术研究[J].化工设计通讯，2016（03）：70.

[2]姜淼.浅析石油化工仪表中的自动化控制技术[J].化学工程与装备，2016（06）：172-173.