當代石油化工自動化儀表的性能評價和發展趨勢

王竹筠

摘 要：近年來，我國在石油化工領域取得的成就與發展是十分顯著的，其生產模式也逐漸從傳統的機械化轉變成了如今的產業化。基于石油化工產業對社會經濟發展以及人們日常生活的重要性作用，我國不斷開展石油化工領域的自動化研究，并取得了一定的成效。為了促進石油化工產業的進一步發展，本文對當代石油化工自動化儀表的性能進行了簡要的評價，并對其未來發展方向進行了綜合性的闡述與討論。

關鍵詞：石油化工；自動化儀表；性能

引言：從我國石油化工自動化儀表的研發過程中，我們不難發現，雖然我國儀表在功能方面越來越強大，適用性與準確性方面也越來越強。但是，與世界先進國家涉及的儀表設備相比，還是具有很大一段差距的。由于石油化工生產工作長期要在冷熱交替、真空高壓的環境下，再加上生產操作中涉及到的一些工序具有很強的危險性，為了有效的控制各項參數的準確性，必須要始終保持儀表設備的高效率運行，為了提高我國石油化工企業的生產效率與質量，減少安全事故的發生，必須要對石油化工自動化技術進行創新，是我國石油化工自動化儀表在未來的發展過程中取得更大的突破。

一、自動化儀表控制系統的發展方向

科學技術的飛速提升推動了我國石油化工產業的不斷發展，從而使其自動化儀表的研究方面也覺得了驚人的成果。自動化儀表的出現，不僅有效的提高了石油化工產業的工作效率，還減輕了石油企業工作人員的總體勞動量，使我國的石油化工企業逐漸實現了信息化管理。從現階段的情況來看，我國的自動化技術已經克服了傳統自動化技術在使用中存在的不穩定現象，獲得了各行各業的高度認可。自動化技術的出現，意味著自動化控制系統也將得到及時的更新，并在未來的發展中不斷引領新的發展方向。

1.發展中小型DCS

分散控制系統（DCS）因具有體積小、價格低、功能強等優點備受用戶的青睞。隨著科學技術的進步，DCS采用了性能更強大的微處理器，大大增強了CPU的控制處理能力。中小型DCS獨立性比較強，布置方法靈活，使用范圍十分廣。隨著化工生產運行時間延長，DCS不僅可以滿足生產控制的需求，還可以使每個小系統分別控制各個生產環節，切出檢修也比較方便快捷。近年來，隨著DCS聯網技術的發展，多套中小型的DCS通過網絡構成了較大規模的DCS，滿足整個工藝裝置的控制要求，使工廠投資周期短，收益速度更快。

2.發展先進高效安全的通信技術

通信網絡技術的DCS十分重要的組成部分，若要保證DCS系統的先進性，就必須研究開發先進、高效安全的通信網絡技術。我國DCS通常由大規模集成電路構成，受靜電、雜波的影響比較敏感，導致故障發生頻率較高，嚴重影響著生產過程的控制。為了確保DCS的安全，必須不斷開發新一代通信網絡技術，提高DCS的整體質量和性能。

3.發展嵌入式人工智能技術

在自動化控制系統中采用智能控制算法和軟儀表技術，形成具有人工智能的控制模塊及網絡系統，使得系統全面提高了控制水平。但是由于人工神經網絡自學習、組織和處理能力并不是特別強，需要經過訓練對DCS全面的監控和檢測，提高系統工作的可靠和安全性。

二、自動化儀表性能評價和發展方向

近年來，我國自動化儀表在石油化工產業取得了十分驚人的成就，但是與發達國家相比，仍然存在很大的差距。因此我們必須不斷的研究和改進儀表的信息化、智能化性能，提高自動化儀表控制處理能力，促進我國石油化工產業的快速發展。

1.電磁閥和氣動元件的性能和發展方向

電磁閥和氣動元件是自動化儀表安全控制系統最重要的部分，是用來控制流體的自動化基礎元件，電磁閥可以配合不同的電路來實現預期的控制，并具有一定的靈活性和精確性。在石油化工自動化控制系統中，利用電磁閥控制系統中調整介質的方向、流量和速度。由于石油化工生產環境比較惡劣，需要對電磁閥進行日常的維護和保養，在安裝前，需要注意氣體流動的方向和接管是否正確、氣壓是否符合要求等，同時要注意電磁閥的防塵工作，提高其工作性能。

在電磁閥發展過程中，應該盡量簡化控制回路以往的執行器，在電磁閥內利用工作介質形成自身的控制回路。目前我國電磁閥通徑已擴展到300mm，介質溫度范圍在-200℃-450℃，時間從幾十秒到幾毫秒，減少了生產成本，大大的增加了電磁閥和氣動元件的工作性能。

2.溫度變送器的性能與發展方向

溫度變送器是自動化儀表控制系統中重要的部分之一，廣泛的運用于各個領域中，它能將物理測量信號或者普通電信號轉化為標準電信號輸出，是溫度變量轉換為可傳送標準化輸出的重要儀表。

一般情況下，石油化工企業的生產設備都是有指示控制的，溫度一般控制在-200℃-1800℃范圍內。溫度電流變送器可以把溫度傳感器的信號轉變為電流信號，連接到儀表上，從而顯示出相應的溫度，這樣可以比較簡單、直觀地觀察石油化工生產中的實時溫度，較好的控制生產過程。

溫度變送器傳輸距離遠、抗干擾能力強、測量精度高、具有較好的穩定性。在石油化工自動化控制系統中，可采油熱電偶溫變，可免用補償導線，降低成本。同時，對溫度變送器的功能不斷的研究和完善，更好的將信號傳遞給其他相關的溫度采集儀表，實現石油化工自動化控制的發展方向。

3.控制系統電源的性能和發展方向

控制系統使用交流電源采用三相四線制380V和兩相220V，直流電源以24V為主，使得石化工現場生產供電系統大為簡化。隨著DCS，SIS控制系統的發展，直流電源在自動化儀表的應用越來越廣泛，電源系統集成性比較好，設計可靠性高，對自動化儀表的控制和處理能力有較好的提高。在控制系統中，可以使用變頻器進行調速，并降低啟動電流。變頻器可以利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能，可以進行交流和直流電的轉化，同時，變頻器的軟啟動可以使啟動電流從零開始，減輕了對電網的沖擊，延長其使用壽命，可以達到省電的目的，從而減少了企業在設備維護和電能資源方面的費用。

電源技術必須向著標準化、集成化和智能化水平發展，按照國家的相關標準設計直流電源系統；將分散的電源部件、電壓表、電流表和電池安裝早標準的機柜箱內，便于操作高性能產品。同時，對整個電源系統都有智能監控功能和調節功能，方便運行電流、電壓的讀取。

三、總結

綜上所述，自動化儀表的使用，不僅有效的提高了石油化工產業工藝參數方面檢測的準確性，是的參數檢測的速度更加迅速，并對石油化工產業的生產實施的有效的監控與分析。由此看來，在未來的發展過程中，實現石油化工產業的智能化與系統化發展，實現自動化儀表是促進我國石油化工產業未來發展的最佳途徑，也是推動石油工業產業市場競爭的必要因素。

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