刘倩
中化化工科学技术研究总院有限公司 北京 海淀 100083
摘要：石油化工仪表是石油化工生产活动的重要设备，在自动化控制技术引入石油化工仪表后，勘察、测量等相关工作的效率以及勘测结果的精准度有了大幅度提升。与传统仪表相比，实现自动化控制的仪表的测定精度更高，且在数据处理、存储等方面，有着传统仪表不能比拟的优势。本文重点研究石油化工仪表中自动化控制技术的应用，在简要介绍控制系统的基础上，就仪表自动化控制的可靠性进行分析。
关键词：石油化工仪表；自动化控制；可靠性
引言
石油化工生产环境的特殊性，决定了各类仪器、仪表在生产活动中的重要价值。首先，石油化工生产会面临高温、深冷等风险，合理利用性能可靠的仪表，实时监测相关工艺参数，对安全生产有一定的保障作用。其次，仪表测定的数据，可为技术人员、管理人员的决策制定提供一定的参考。在自动化控制技术尚不成熟的年代，传统仪表的精度以及测定结果的处理等都面临较多的技术难题。为改良石油化工仪表，构建现代化生产模式，仪表自动化控制成为科研的重要课题。
1 石油化工仪表控制系统概述
对石油化工生产而言，控制系统自动化技术的实现，关系到生产安全保障与效率提升。目前，市售石油化工仪表的种类丰富，能够实现的功能不一。例如，油品质量分析仪、气相分析仪等物理分析类石油化工仪表，在测定石油化工产品质量、加强产品生产监管等方面有重要作用；NIR光谱分析仪的应用，可为炼油品质的提升提供关键信息；建立在线联机监控系统，加强数据之间的横向联系，满足石油化工生产的操作要求，适应生产过程的动态变化特性，降低管理成本。从自动化控制的角度来看，利用自动化控制系统，将石油化工仪表与相应的生产环节相联系，能够实时监测油品生产过程，方便管理人员掌握产品质量[1]。不仅如此，控制技术提供的支持，在控制生产成本、保障生产效率与生产安全等方面也发挥着重要作用。
2 石油化工仪表自动化控制技术要点
将自动化控制技术应用于仪表制作，可使仪表在生产过程中自动运行，从而规避手工操作错误。仪表的自动化控制，需要计算机程序提供支持。以大气塔的控制为例，根据设备控制需求以及仪表工作内容，编写可稳定运行的程序，控制仪表的监测过程，由设备自行对大气塔内流体状况进行监测，可有效提高设备的灵敏度，并为生产过程的自动化控制服务[2]。而仪表自动化的技术要点在于检测模型的构建以及仪表运行过程的实时监控。
要全面掌握石油化工的生产过程，就必须对生产过程涉及的关键要素进行分析，尤其是能够对生产安全性、产品质量带来大幅影响的因素。在综合分析关键要素的基础之上，构建稳定的检测模型，监控、预测石油化工生产的安全隐患。例如，对于机械设备故障，以自动化仪表实时检测机械设备的运行参数，在自动化控制系统的支持下，仪表内置的程序模块对实施运行参数与额定参数进行对比，评估设备的运行状况；在发现异常参数会设备故障后，仪表自动对收集到的数据进行分析，判断故障来源，并及时向技术人员反馈相关信息，可切实提高设备运维水平，及时排除安全隐患。从这一层面来看，自动化控制有助于设备运维工作的开展，可促进生产过程整体控制水平的提升。
自动监控与检测是自动化控制技术应用于仪表后出现的重要功能。
对于石油化工生产而言，工业环境检测对现场安全保障以及产品质量保障有突出意义，而技术层面的实现，依赖于传感器、仪表、控制系统的支持[3]。首先，传感器需要对工业环境中不同信息进行监测，并通过可靠的渠道将信息实时地传回。其次，仪表需要借助相应程序完成数据的处理，并将采集的数据、最终的分析结果呈现于显示屏上。最后，仪表控制系统还需要根据反馈的数据，纵向集成计划、生产、控制、管理等有关数据，对实时数据进行全面分析，为决策者制定生产决策提供可靠依据。基于此，仪表运行的实时监控，也是自动化控制技术实现的技术难题。
3 石油化工仪表应用自动化控制技术的可靠性
3.1 仪表精确度
对石油化工仪表而言，测量精度与量程是比较重要的参数。一般情况下，仪表需要在相应的工作环境下正常、稳定工作，并能够适应某些突发因素带来的干扰作用，为生产者提供客观、真实的信息。以生产环境的测定为例，仪表是否能够正常工作，测定精度是否达到条件，直接关系到测定结果能否客观反映生产环境。温度测定是生产环境检测的重要内容，根据石油化工行业的生产要求，仪表需要在-200～1800℃的环境下准确测出环境温度，考虑到生产环境的特殊性，目前石油化工企业大多使用金属温度计进行测温，此类仪表的测温过程依靠电热组，基本能够满足测温要求。压力的测定与之类似，依然需要考虑生产环境中的腐蚀性介质等问题，并关注仪表的精度、量程。从实际效果来看，自动化仪表能够根据实际场景提出的需求，在数据处理环节调整测定结果的精度，且相比于传统仪表，自动化仪表的量程更广，对一些干扰因素的抵御能力更强。此外，在自动化控制技术的支持下，仪表内置了数据存储、数据传输单元，在实时监测现场温度的同时，仪表能够及时将仪表读数结果输至终端，方便工作人员及时进行校对。而其他自动化仪表在数据实时反馈方面的良好表现，也切实提高了仪表本身的可靠性，方便了技术人员的日常工作。
3.2 仪表功能
精度与量程符合生产任务的实际需求，是仪表选择的基本要求。在基本功能之上，以方便人员的操作、提高效率等为目的，开发更多的功能，也有助于仪表可靠性的提升。从自动化控制技术的应用效果来看，在数据的存储与处理方面，自动化仪表展现出了显著优势。以数据的处理为例，在自动化技术成熟以前，石油化工生产仍然使用传统仪表，此类仪表没有内置的存储单元，不具备数据处理能力，需要现场人员手工记录数据，必要时还会完成比较复杂的计算任务。此种模式下，一旦出现人为差错，仪表测定将失去其效用。而自动化仪表内置有微型芯片，在相应控制模块的支持下，微型芯片可调用存储单元记录的数据，按照预先输入的程序进行精确计算。因此，在数据处理层面，自动化控制技术的应用，有效避免了计算过程中的人为差错，提升了数据处理的效率。此外，存储历史数据也是自动化仪表的重要功能，在仪表完成参数的测定后，芯片发出指令，将数据传输至存储单元，对参数进行精确记忆；当需要对数据进行处理、分析时，芯片发出调用指令，由相应的程序完成计算工作并输出。换言之，自动化仪表保证了仪表测定数据的安全性，弥补了参数一次性记录的缺陷。
4 结语
自动化控制技术在仪表中的应用，提升了仪表的运行性能，同时丰富了仪表的功能。在石油化工领域，自动化仪表的应用，与现代化生产模式相适应，对生产环境检测、生产过程监控以及产品质量管理有促进作用。而随着自动化控制技术的不断成熟，以及自动化仪表性能提升的技术难题的突破，石油化工仪表将朝着智能化、微型化的方向发展，并全面提升控制系统的稳定性。
参考文献
[1] 耿宏亮. 石油化工仪表中的自动化控制技术应用分析[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2020, (02):196-197.
[2] 李毅. 石油化工仪表中的自动化控制技术[J]. 中国化工贸易, 2019, (007):91.
[3] 詹雨. 石油化工仪表中的自动化控制技术探析[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2020, (17):220-221.