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石油化工仪表中的自动化控制技术研究孙钰鹏

发表时间：2021/7/28 来源：《基层建设》2021年第14期作者：孙钰鹏

[导读] 我国经济建设的快速发展，人们生活水平的提高，使得我国对于能源的需求与日俱增。社会经济和科学技术水平快速进步

        身份证号码：1427251989****041X
        摘要：我国经济建设的快速发展，人们生活水平的提高，使得我国对于能源的需求与日俱增。社会经济和科学技术水平快速进步，使仪表中的自动化控制技术广泛应用于石油化工产业中，仪表中的自动化控制技术依据显示的信息，灵活地调整操作程序，大幅度提升企业的生产效率。然而在实际应用的过程中，仪表中的自动化控制技术依然存在着很多的问题，需要积极采取有效措施处理。
        关键词：石油化工仪表；自动化控制技术

        引言
        我国工业建设的快速发展为我国整体经济建设的不断进步贡献力量的同时加速我国其它行业的发展步伐。石油化工仪表是对石油化工过程工艺参数实现检测和控制的自动化技术工具，能够准确而及时地检测出各种工艺参数的变化，并控制其中的主要参数，保持给定的数值或规律，从而有效地进行生产操作和实现生产过程自动化。随着自动控制技术的更新发展，石油化工仪表控制逐步向着自动化的方向发展，促使化工仪表的工作效率与质量提升。
        1石油化工仪表中的自动化控制模块组成
        仪表自动化控制系统有三大模块构成：PLC控制模块，通信模块以及中央控制模，如图1所示。1.PLC控制模块；该模块内包含了大量的电器元件，所有的电器元件都具有其独立的屏蔽系统，该屏蔽系统的作用是保证所有电器元件对电磁辐射都具有较高的屏蔽能力。在PLC控制模块中，每一个生产环节都有具体的制度进行控制和约束，严格的控制可以有效提高元器件的使用性能，从而保证PLC控制模块的整体性能。PLC控制模块体积较小，质量较轻，安装和使用过程都较为简便，该模块的建立一般不需要耗费过长的时间，显示面板会对下一步操作进行详细的说明，即使操作人员专业技能水平不高，也可以轻松的控制PLC控制模块。2.通讯模块；仪表自动化控制收集到的信息，通过通信模块会传递至计算机系统中，在TCP/IP协议和互联网功能的保证下，资源的传输和应用效率得到明显提升，信息传递更加稳定，同时实现了设备资源利用效率的最大化。近年来，越来越多的光纤技术被应用到自动化仪表的通讯模块中，这些技术的应用降低了外界因素对通信模块正常运行的干扰，同时有效降低了信息传递过程中的错误率。局域网技术是通信模块的技术基础，局域网技术的应用真正实现了资源的贡献。3.中央控制系统；中央控制系统的控制作用是通过计算机多种功能实现的，尤其是近年来，国内微型计算机发展速度，微机因为通讯借接口数量较多，所以可以和多种设备完成连接，并且在最短的时间内完成任务的均衡分配。中央控制系统因为利用了计算机，所以控制速度较快，控制精度较高，同时数据处理效率和资源利用效率都得到大幅度提升。

        图1仪表自动化控制系统的三大模块
        2实现电气自动化仪表大修成本的自动化归集
        首先，在石油化工仪表自动化维护清册维护中增添成本分摊信息，当电气自动化仪表技术维护成本实际发生时，系统可以根据成本分摊的信息计算应当归集到每一台电气自动化仪表上的成本；其次，改造PMS与ERP系统的接口，实现业务及财务信息数据的互联互通，当维护成本开始发生时，系统将会按照有多台电气自动化仪表挂接的PM工单，将材料、技术等成本归集到实际的维护电气自动化仪表上，避免实际维护对象与工单上挂接对象不相符的问题；再次，实时更新新增石油化工仪表自动化技术维护成本及业务信息。在ERP系统上原有的新增石油化工仪表自动化维护物料需求上增添更新功能，以实现石油化工仪表自动化技术维护数据的批量维护、修改、存储，业务人员可以借助此功能实现数据的自动化更新存储，继而有效降低业务人员工作量，为后续石油化工仪表自动化技术维护成本归集奠定基础；最后，制定差异化自动化仪表技术成本归集标准及计算方式，按照专业、各专业自动化仪表技术等将计算公式及归集方式输入到系统中，继而实现自动化仪表技术维护成本的自动归集。
        3分散式控制技术
        在实际的运行过程中，分布在石油化工生产现场不同位置的温度压力流量计、控制阀门等仪表设备，主要依托电缆将所有信号都接入到DCS系统中，即实现集中控制。同时，分散控制系统连接外部仪表阀门等设备的模块又是独立的，如果信号多，又可以分布在不同的控制柜用不同的CPU来控制，即实现分散控制。总体而言，在分散式控制系统中，集中的是信号监控，分散的是风险。在自动化控制技术不断更新发展的背景下，分散式控制技术及其系统的综合化水平进一步提升，为石油化工生产一体化管理的实现提供支持。随着科技水平的提升，分散控制技术在更多的系统中得到应用，例如安全仪表系统SIS。该系统主要被应用于为人员、装置设备及环境提供安全保护。无论是生产装置本身出现的故障危险，还是人为因素导致的危险以及一些不可抗拒因素引发的危险，SIS都可以立即做出正确反应并给出相应的逻辑信号，使生产装置安全联锁或停车，阻止危险的发生和事故的扩散。
        4实现石油化工仪表自动化PLC控制
        石油化工仪表数据经过技术人员矫正后，会存储到计算机中，系统将这些数据传输到相应的工作站，然后通过Web服务端将这些数据传输到计算机局域网，这些数据可以帮助技术人员更好的对自动化电气设备进行检查和维护。PLC电气仪表自动化控制方法在应用的过程中，非电子元器是非常重要的组成部分，为了提高非电子元器使用过程的稳定性，技术人员必须合理地选择自动化元器。另外，电子元器件在实际应用中，技术人员需要做好实时性的监测，确保可以及时发现和解决问题，进一步提高电子元器件应用的持久性和耐用性，保证自动化电气仪表正常运行的同时，降低突发事故的发生概率，防止发生不必要的损失。
        5现场总线控制系统
        石油化工生产阶段，现场总控系统具备较强开放性和实操性，在未来控制系统的发展方面，具备主导性作用，发展前景相对广阔。现阶段现场总线智能仪表，在表现上主要呈现分散度良好的特点，这也有效增强了石油化工仪表的功能性。现场总线控制系统除了具备较好的适应性，控制功能和运行水平同样较强等普通仪表不具备的优势，该控制系统可以起到分散控制的作用，可以在不同仪表中连接总线，这种方式不但降低了电线使用量，还为后续仪器的检修和调试，带来了较大便利性，促进了石油化工企业经济效益的提升。
        6人机界面处理系统
        人机界面处理系统是基于计算机技术支持下，通过各种信息技术的功能运用，采集各个分系统的数据信息，并在现场总系统中进行数据分析与整合，然后在编程系统的指令下，做出对应的数据反映。如在石油化工生产中，若现场总线接收到温度过高的信号后，工作人员在人机页面操作对应指令，接受和控制现场的温度信号，再传递给工作人员进行控制，或是启动自动化降温设备，则可以实现生产温度的快速降低。现有人机界面处理系统的显示载体，多是LED、CRT，操作人员需熟练掌握各项界面操作，以快速找准信息传递功能指令，实现石油化工生产的合理管控。
        结语
        我国石油化工企业应当在保证安全生产的前提条件下，适当摒弃传统控制手段，未来的发展方向，应着力提高石油化工仪表的自动化程度，彰显自动化控制系统优势，促进石油化工企业经济效益的提升，全面强化石油化工企业的市场竞争力。
        参考文献：
        [1]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）：11-15.
        [2]孙健博.石油化工仪表中自动化控制技术的应用分析[J].治金与材料，2020（4）：37-39.
        [3]王洪昀.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（7）：17-18.