石油化工仪表中的自动化控制技术研究

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年3月第8期   作者:单徐丹
[导读] 近些年经济的快速发展消耗了更多的石油,
        摘要:近些年经济的快速发展消耗了更多的石油,同时促进着石油化工行业的发展,而石油化工行业技术的不断更新对很多仪表的需求也在发生改变。过去传统的仪表只具备单一的功能,已不足以满足目前的需要。我国石油化工在生产的过程中主要是生产线作业,从而引进了很多自动化设备,为了保证自动化设备不会出现故障,使用自动化仪表进行检测是非常有必要的,所以探究仪表中的自动化控制技术,是当前保证我国石油化工生产顺利进行的重要措施。
        关键词:石油化工;仪表;自动化控制技术
       
        1石油化工行业中的自动化控制仪表概述
        石油化工行业由于涉及到多种化学反应,可以说是我国工业生产中比较重要的一个组成部分。其中自动化控制仪表发挥作用的方式在于简化管理和运行的过程,从而使得操作更加简单快捷,能节省大量的时间成本和人力成本,提升工作效率的同时,也能增加工作结果的准确性。利用先进的自动化技术,不仅可以在整个数据管理系统中进行优化,同时,它所采用的计算机微型科技,能减小所需要配置的基础设施质量,节省成本的同时又更加方便,可以说是一举两得。

        2石油化工仪表的控制系统分析
        2.1分散控制系统
        由于石油化工所涉及的加工步骤很多,所用仪表数量也是非常之多,所以我国石油化工仪表的控制系统很多都是采用分散型控制。随着科技的发展,分散控制系统所能达到的智能化程度更高,其兼容性更好。例如,在现代化的石油化工企业中,往往会使用智能化程度很高的小型仪表控制系统,并且各子系统之间可以相互联系,最终发挥更大的功能。
        2.2新型分散控制系统
        石油化工生产时往往会分为很多阶段,就好比加工零件会分为粗加工、半精加工、精加工和打磨等,石油化工也会将产品分为待加工品、半成品和成品。对于加工程度不同产品就需要使用分散控制系统,但是我国传统的分散控制系统往往不能满足现阶段的加工需求,这就促使了新型分散控制系统的产生。新型分散控制系统对仪表的管理更加合理,能够充分发挥仪表的功能。
        2.3现场总线集中化控制系统
        随着智能生产和信息技术时代的到来,自动化技术在现场总线控制中的应用已逐渐得到改善。当前,总线控制已运用一种新的控制模式来更好地把控和信息资源共享,如数字化总线控制、小型总线控制等。一方面,自动总线控制系统的应用大大降低了生产管理成本,提高了企业的经济收成;另一方面,它促进了企业内各个部门之间的有效沟通,提高了员工的工作效率。员工可以根据其他部门的反馈做得结果进行分析,进而做出更好的决策和行动,有利于提高企业的智能高效水平,提升企业未来的发展水平,促进企业的快速发展。
       
        3石油化工仪表中的自动化控制系统分析
        3.1仪表检测方面
        石油化工现场一般为易燃易爆场所,现场一次仪表一般选用隔爆型。石油化工现场或是运输管道的温度非常极端,温度仪表一般采用隔爆型热电阻或隔爆型热电偶。压力仪表往往用于高压场所,一旦控制失衡将会直接威胁工作人员的生命安全,所以为了安全起见,压力仪表都是采用特殊耐压材料制成的,并且能够耐高温。液位仪表种类繁多,具体根据介质特性或计量要求采用伺服液位计、雷达液位计、磁翻板液位计、差压变送器、浮球液位计等。流量仪表根据介质特性和精度要求采用质量流量计、体积流量计等。控制阀门一般采用电动阀门或气动阀门。


        3.2控制策略
        仪表的智能控制是在传统分散控制系统的基础上采用智能化的计算方式得到的,而如今生产精准度高要的提求对各种参数都要进行测量监控,所以需要更多的仪表,所以不仅需要提高仪表的自动化程度和智能性,还需要考虑如何综合管理和控制大量仪表。在分散仪表的控制策略上往往采用的是设置一个控制中心,所有仪表的数据汇总到这个中心,然后显示在中央控制屏上。这种控制方法既让工人从环境恶劣的生产现场中解脱出来,又可以提高仪表的控制效率。
       
        4石油化工仪表的自动化控制技术研究
        4.1安全监测控制技术
        在石油化工行业中,对安全指标要求较高。尤其是在我国经济建设快速发展的时代,石油化工厂经常连续生产的状况很多,在这种高强度的检测过程中,很多仪表长时间处于工作状态,极易产生关键线路熔断或过热等情况,从而造成监控数据的失效。在这种情况下,采用自动化控制技术对仪表的工作状态进行监督,及时作出维护和调整,确保企业生产的顺利进行,也为仪器仪表创造有利的工作环境。
        4.2人机界面技术
        人机界面技术是实现人和计算机之间的信息传递、信息交换,实现人机结合。在石油化工仪表自动化控制技术发展中,人机界面技术是重要的发展成果之一。人机界面技术提高了仪表的自动化水平。一方面降低了人员的体力消耗,减少了人员的占用,解放了人力资源,另一方面,通过人员对石油化工生产运营状况进行监督,实现对化工仪表状态的调整,使自动化控制更加灵活。人机界面通常采用LED、CRT显示屏位主要显示载体,通过多种操控手段的选择运用,实现对化工仪表的远程操控。人机界面具有自动控制能力强的特点,可以快速准确的捕捉到敏感数据,找到错误信息并作出提示和预警,然后通过人工加以处理,从而控制生产运营的正常进行。
        4.3自动化控制技术
        常规的自动化控制技术对石油化工仪表进行批量控制,采用电动单元组合的仪表灯和DCS系统对化工生产进行监督和控制。DCS系统采用控制分散、操作和集中管理方式,将仪表技术向着数字化,采集数据生产实时数据库,利用系统提供的基本功能模块实现实际控制,形成控制回路组态。此外,DCS系统还是一种综合控制系统,能够通过丰富的显示功能,体现控制和检测系统的功能。常规的DCS控制技术在石油化工行业的应用,提高了仪器仪表自动化的发展进程,使仪表自动化技术更加完善和成熟。而随着科技化和信息化时代的发展,石油化工行业中仪器仪表自动化也在不断发展,仪表的自动化水平也在日益提高,在许多先进的自动化控制技术中,PID控制技术也的到了广泛的应用,这是在DCS基础上发展的更加先进的新型技术,可实现对多个变量进行动态测量和分析对比,对关联的数据进行识别。
       
        5结语
        随着时代的进步和科学技术的发展,自动化和智能化已成为社会未来方向,在各行各业加大对自动化控制技术的创新,改变人类和机器设备以及仪器仪表的信息交换方式,将极大提高生产企业工作效率,提高行业自动化控制水平。自动化控制技术对于石油化工仪表有着重要作用,加强石油化工仪表自动化控制系统的研究可以促进石油化工行业实现自动化生产,提高石油生产的效率。
       
        参考文献
        [1]姚海华.对石油化工仪表中自动化控制技术分析[J].华东科技(学术版),2016.
        [2]曹晋博.石油化工仪表自动化控制系统分析[J].中国化工贸易,2017.
        [3]赵建民,张占为.石油化工仪表中自动化控制技术的应用分析[J].石化技术,2017.
        作者介绍:
        单徐丹;男;浙江永嘉;汉族;本科;助理工程师;自控工程师;温州市工业设计院。
       
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