石油化工行业自动化仪表特点与控制技术探析

发表时间:2021/3/17   来源:《科学与技术》2020年32期   作者:冷倩
[导读] 在石油化工行业中,自动化仪表在整个行业中是其开展工作的关键
        冷倩
        天津联维乙烯工程有限公司  天津  300270
        摘要:在石油化工行业中,自动化仪表在整个行业中是其开展工作的关键,应用自动化仪表能够准确测量石油化工企业的参数信息,进而为石油化工带来有效的参考数据。石油化工行业经过数十年的发展研发了大量的自动化技术,同时在自动化的基础之上对自动化仪表进行了研发,全新的自动化仪表具有较强的准确性,能够为石油化工行业带来更高的经济效益。对当前的石油化工行业来说,应当给自动化控制进行清晰的内容明示,通过对当前自动化仪表技术的应用不断发展石油化工行业。
        关键词:石油化工行业;自动化仪表;控制技术
        
        1、石油化工行业自动化仪表的概述
        通过对石油化工企业自动化仪表进行研究可知,我国社会中自动化仪表包含三个步骤:首先是设计,其次是施工,最后是调试。上述三个步骤,每一步都要严格按照我国有关标准开展。除此之外,进行这三项步骤的工作人员和安装人员都需具有较强的技术能力,这样才能够最大程度上保障自动化仪表的正常运转。
        在石油化工行业中,我们可以按照自动化仪表的功能和性质将自动化仪表划分成五类。首先是根据自动化仪表性质划分为气动、电动和液动三种自动化仪表类型。其次,可以按照自动化仪表的结构,将自动化仪表划分为综合控制式装置、基地式仪表和单兀组合式仪表。另外,还可以按照施工人员的安装方式来将自动化仪表划分成盘装型、现场型和架装型仪表。在石油化工行业中,自动化仪表不仅可以根据上述三种划分方式进行划分,还可以根据功能信号表现形式等来将自动化仪表划分成不同类型。由此可知,自动化仪表在石油化工企业种类繁多,这也是自动化仪表能够应用于石油化工行业的重要原因。
        2、石油化工行业自动化仪表的功能
        近年来,我国高度重视石油化工行业的现代化发展,在相关科研人员和技术人员的长期坚持和不懈努力下,石油化工行业的技术水平和生产工艺实现了有效创新,自动化仪表在石油化工行业中的有效应用,能够切实推动石油化工行业的现代化和数字化发展。目前,国产4580大化肥自控系统、国产1000MW超超临界机组自控制系统已经在自动化仪表研发中得以有效应用,并取得实质性应用成效,切实提高了自动化仪表的数据处理效果和信息转化能力,可知石油化工行业自动化仪表已初步具备自动化工业仪表的可编程功能、记忆功能、计算功能和数据处理功能,这些功能能够支持石油化工行业的相关人员完成仪表运行环境分析,判断仪表运行状态,并根据石油化工行业的相关生产项目和经营内容,通过人性化的自动化仪表编程,完成生产工艺优化和流程控制,有助于提高石油化工行业的生产经营安全,实时导出石油化工行业中相关工作的实际开展风险,定位风险来源,并加以精准排除。
        3、石油化工行业自动化仪表的控制技术分析
        3.1、硬件系统
        石油化工行业在国民经济体系中占有重要地位,直接影响着我国的能源应用环境和能源可持续发展,自动化仪表在石油化工行业中的应用充分体现了石油化工行业的现代化发展趋势。硬件系统是自动化仪表的重要组成,为提高自动化仪表的控制水平,应完成硬件系统的精细化控制。以下对其进行介绍。目前,石油化工行业的自动化仪表具有信号处理子系统、交互界面子系统、系统通讯子系统、状态变量表传递系统和仲裁接口系统,可在传感器的支撑下进行信号转换和冗余信号处理、主信号处理,并通过交互界面实现系统通讯。以此为前提,可应用CASE技术对自动化仪表的硬件系统进行控制,搭建石油化工行业自动化仪表的功能模型和外部模型,根据信号处理软件的基本算法和交互界面软件的基本算法,有效实现相关硬件设备信号处理中的连接矩阵以及交互界面中资源模型、交互模型和视图表达。基于电磁流量的基本原理,在硬件系统的控制中,可将控制模块进行系统划分,根据不同硬件设备的基本功能,进行分阶段控制和同步控制,提高控制指令的传达效果和实现速度。
        3.2、功能实现
        目前,以相关电子信息技术和网络技术为依托,自动化仪表在检索方面实现了有效优化,要想提高石油化工行业中自动化仪表的控制效果,应实现的功能包括远程控制功能、记忆功能和储存功能。

其中,远程控制功能可支持相关人员在工作环境以外分析自动化仪表的数据特征,并结合实际工作需求和安全性要求,完成数据价值的挖掘,继而通过通讯接口,完成相关指令的发布。为实现远程控制功能,应使自动化仪表具有优良的网络环境,继而在特定的信息传输渠道中进行数据输送。在记忆功能和储存功能的实现中,相关技术人员需要切实明确自动化仪表的运行标准以及石油化工行业对自动化仪表的技术需求,继而在系统内设置优良的储存空间,实现数据的上传和保存,有效支持相关技术人员对自动仪表所记录和检测的信息进行全面检索、分析,发挥数据信息的多样性价值。
        3.3、嵌入式软件
        国家统计局资料显示,2010年-2016年,我国石油储量分别为317435.3万吨、323967.9万吨、333258.3万吨、336732.8万吨、343335.0万吨、349610.7万吨和350120.3万吨,天然气储量分别为37793.2万吨、40206.4万吨、43789.9万吨、46428.8万吨、49451.8万吨、41939.5万吨、45365.5万吨,由此可知,我国具有较大的石油工程建设规模。要想让自动化仪表在石油化工行业中切实发挥先进信息技术的优势,可通过嵌入式软件对其进行精准控制,以下对其进行介绍。嵌入式软件可借助JTG仿真器联通主机和自动化仪表,实现数据信息的充分统筹,在嵌入式软件设计中,需建设开发平台系统,主要包括资源管理系统、构件库以及协同交流通信系统。健全的嵌入式操作体系和嵌入式系统的软、硬件协同设计,能够使自动化仪表具有标准化的文档管理环境和规范化的资源管理空间,在嵌入式软件的支持下,相关技术人员可有效联通自动化仪表本身的数据环境,以微处理器和微控制器为媒介,实现信息指令的传达,完成需求分析、体系结构分析、硬件软件运行状态分析、系统环境分析,继而为自动化仪表设备的应用人员提供技术支持和信息支持。值得一提的是,要想使嵌入式软件能够在石油化工行业自动化仪表中切实发挥控制能力,相关技术人员还可有效利用Iaseries软件及其系统功能,优化系统控制器算法,完成参数整定,支持相关技术人员在人机界面上进行常规控制和先进控制。
        3.4、数据控制网
        近年来,在相关先进技术的支持下,信息相互和信息传输环境逐步改善,目前,大部分信息都已经可以转化成数据进行实时传输,优良的数据环境为石油化工行业自动化仪表控制技术的发展带来了优良契机,可有效利用相关信息技术构建数据控制网,对自动化仪表的信息环境进行优化,提高自动化仪表的指令执行速度,以下对其进行介绍。在数据控制网建设中,应全面识别精度指标、可靠性指标、费用指标、灵敏度指标,实现控制网与信息网的数据融合。为提高数据融合效果,应构建分布式监测系统,根据自动化仪表的相关功能模块,完成模块式的监测管理,有效利用信息融合算法,对石油化工行业的生产环境进行全面感知。同时,还可基于网络操作系统平台和客户浏览器完成WEB服务器和数据库服务器等应用服务器的系统结构设计,切实提高页面服务与客户管理效果,充分整合数据对象,精细化开展数据服务管理。还可通过接口设计,进一步优化数据控制网与自动化仪表的信息联通渠道,打破传统数据管理中的封闭性和单一性的传输限制,提高信息传输效率,保证在某一条信息传输路径出现故障时,系统可通过备用传输渠道进行数据传输和数据转换,不影响自动化仪表的信息沟通能力。除此之外,相关技术人员应深入掌握数据库切分的概念、场景和方式,基于Zigbee无线网络搭建SpringMvc框架,完成自动化仪表数据采集模块、数据查询模块、数据控制模块的功能划分和细化处理,以支持相关技术人员对自动化仪表的数据信息进行监控,并将监控结果上传至用户界面,进行系统化的指令发布和功能管理。
        4、结语
        总而言之,当前我国正处于积极推动能源生产和消费革命的关键时期,自动化仪表在石油化工行业的有效应用,可进一步提高石油工程的现代化建设水平。基于石油化工行业自动化仪表的特点以及自动化仪表的主要功能,应积极融合相关现代化信息技术,构建数据控制网,全面掌握自动化仪表的运行数据和工作环境,继而实现灵活控制和精准控制,有效保障石油工程的建设效果,保证能源应用安全。
        
        
        参考文献:
        [1]王永斌.石油化工装置自动化仪表的安装及调试技术[J].化工设计通讯,2020(07):98-99.
        [2]王洪勋.石油化工行业自动化仪表特点与控制技术分析[J].河南化工,2020(07):47-48+70.
        [3]杨霞.石油化工自动化仪表设计及安装调试技术分析[J].化工设计通讯,2020(06):81-82.
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