石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)研究

魏寶龍

【摘 ?要】自動(dòng)化控制技術(shù)與化工儀表相結(jié)合有利于提高化工儀表的穩(wěn)定性，使其提供的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，為管理人員提供便利。同時(shí)，確保企業(yè)在安全生產(chǎn)的狀態(tài)下，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】石油化工儀表;自動(dòng)化;控制技術(shù)

中圖分類號：TQ056 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

近些年經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展消耗了更多的石油，同時(shí)促進(jìn)著石油化工行業(yè)的發(fā)展，而石油化工行業(yè)技術(shù)的不斷更新對很多儀表的需求也在發(fā)生改變。過去傳統(tǒng)的儀表只具備單一的功能，已經(jīng)不足以滿足目前的需要，所以必須對儀表進(jìn)行改進(jìn)，增加一定的自動(dòng)化控制技術(shù)，使得儀表能夠更加智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化，這樣才能促進(jìn)化工行業(yè)的長期發(fā)展。因此，探討石油化工儀表自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成和應(yīng)用對策，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1石油化工自動(dòng)化儀表的分類

1.1溫度儀表

一般依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對石油化工裝置設(shè)備與管道內(nèi)介質(zhì)溫度給予合理的管理，并維持在-200-1800℃范圍內(nèi)。在此過程中，大多數(shù)利用接觸式完成測量，一般采用熱電阻、熱電偶。熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器，而熱電偶主要包含油罐平均溫度計(jì)等特殊熱電偶和耐熱電偶、防爆熱電偶等。因現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)，一體化溫度變送器獲得了更為廣泛的應(yīng)用。

1.2壓力儀表

壓力儀表是對石油化工生產(chǎn)當(dāng)中壓力給予有效的監(jiān)督與管控，包含彈性式壓力儀表、液柱式壓力儀表、活塞式壓力儀表等，在生產(chǎn)過程中應(yīng)用較為普遍。

1.3物位儀表

液位計(jì)作為行業(yè)內(nèi)重要測量方式，測量過程與被測物料特性有直接的聯(lián)系，所以，除了浮力式儀表之外，其它類別的物料儀表并不適用所有工況。依據(jù)測量方法不同能夠劃分為直讀式、浮力式、電接觸式、電容式等類型，其中精準(zhǔn)度較高的為雷達(dá)式、磁致伸縮式及矩陣渦流式，并在石油化工生產(chǎn)當(dāng)中獲得了廣泛的使用。

1.4流量儀表

流量儀表，顧名思義，即為流量監(jiān)測設(shè)備。一般狀況下，流量儀數(shù)據(jù)需滿足在特定范圍內(nèi)，若數(shù)據(jù)變化過大或過小則說明設(shè)備出現(xiàn)故障，就需立刻使用測量儀表對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)。除此之外，流量儀表數(shù)據(jù)變化不顯著，則說明測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性或者儀表本身出現(xiàn)問題，則需重新使用其他流量控制儀，以保證測量準(zhǔn)確度。

2石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)

2.1現(xiàn)場總線集中控制

伴隨生產(chǎn)智能化、信息化時(shí)代的來臨，現(xiàn)場總線控制中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也逐漸提升。如今，總線控制已經(jīng)運(yùn)用了新型的控制模式，實(shí)現(xiàn)良好控制的同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息共享。例如數(shù)學(xué)化總線控制、微型化總線控制等。自動(dòng)化總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用一方面大幅度降低了生產(chǎn)管理的成本投入，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益;另一方面方便企業(yè)內(nèi)各部門進(jìn)行及時(shí)交流，提高整體的工作效率。工作人員可根據(jù)其他部分的反饋信息做出更加妥善的決策和行為。有利于提升企業(yè)的智能化、高效化的層次。提高企業(yè)的自動(dòng)化水平，推動(dòng)企業(yè)的整體發(fā)展。

2.2油化工儀表中的自動(dòng)化檢測與修復(fù)技術(shù)

在石油化工生產(chǎn)過程中，應(yīng)用自動(dòng)化檢測與修復(fù)技術(shù)能夠有效提升生產(chǎn)的可靠性、精準(zhǔn)性與安全性，從而有效確保石油化工生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定與安全。在信技術(shù)技不斷進(jìn)步的今天，自動(dòng)化檢測與修復(fù)技術(shù)不但能夠自動(dòng)檢測生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障，并進(jìn)行詳細(xì)記錄，并且還能夠自動(dòng)修復(fù)部分問題，以幫助相關(guān)工作人員進(jìn)行巡視的檢查、檢修以及維護(hù)設(shè)備，以將設(shè)備故障對生產(chǎn)的影響降到最低。

2.3智能型自動(dòng)化工業(yè)儀表的發(fā)展

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科技技術(shù)全面革新的背景下，自動(dòng)化工業(yè)儀表的發(fā)展中展現(xiàn)了開放性與網(wǎng)絡(luò)性等優(yōu)勢。石油化工中引用的自動(dòng)化儀表是依據(jù)引用接口通信、微處理等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行操作的，整體運(yùn)行非常智能和簡便，此時(shí)工作人員可以依據(jù)引用嵌入式軟件來調(diào)節(jié)自動(dòng)化儀表的內(nèi)部運(yùn)行，以此提升實(shí)踐工作中的處理水平。在這一背景下，工作人員對輸入信號實(shí)施非線性處理，且依據(jù)壓力和溫度進(jìn)行補(bǔ)償，而后引用故障診斷與零點(diǎn)的修整、漂移等過程逐漸進(jìn)行儀表的總線控制，是新時(shí)代發(fā)展背景下研究學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)，更是未來重點(diǎn)革新的方向。由此可知，未來石油化工引用的自動(dòng)化儀表發(fā)展需要以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行探索，只有將計(jì)算機(jī)數(shù)字化技術(shù)充分引用到自動(dòng)化儀表工作中，才能保障石油化工實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展目標(biāo)。

2.4分散式控制

分散式控制具體應(yīng)用于分化成品油和半成品油，同時(shí)監(jiān)控各流程的實(shí)時(shí)情況，為工作人員提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，提高整體過程的可控性。大多數(shù)石化企業(yè)也搭建了相應(yīng)的化工系統(tǒng)，逐漸普及分散式控制儀表，提高分散控制的整體效率，促進(jìn)石化企業(yè)信息化。現(xiàn)階段，大量的新興技術(shù)誕生。多依靠信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精密控制。具有代表性的即是OPC化工系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有良好的兼容性，是一種應(yīng)用效果良好的數(shù)字儀表系統(tǒng)。智能化程度較高，具有較高的操控性。石化企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)有利于減少成本投入，提高企業(yè)安全生產(chǎn)效率。

2.5新型控制系統(tǒng)

新型控制系統(tǒng)是在傳統(tǒng)應(yīng)用的分散控制系統(tǒng)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。石油化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中，成品油以及半成品油由生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)出來之后，需要進(jìn)行下一步的調(diào)和工作，完成調(diào)和的油品才能夠完成貯存和運(yùn)送，因此調(diào)和處理和運(yùn)送處理成為油品生產(chǎn)的最后環(huán)節(jié)。對于這一環(huán)節(jié)的管理歷來是傳統(tǒng)分撒自動(dòng)化系統(tǒng)控制的短板，傳統(tǒng)分散系統(tǒng)在針對運(yùn)輸設(shè)備以及成品油管理設(shè)備進(jìn)行管理時(shí)，往往難以發(fā)揮最大效果，因此為了避免造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)，部分石油化工廠商對最終生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理方式進(jìn)行了全面改進(jìn)，形成了新型的控制系統(tǒng)。

2.6人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)ANN的應(yīng)用

系統(tǒng)內(nèi)部的控制技術(shù)和分析技術(shù)，使得系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值和使用效率得到提升。而在BP網(wǎng)絡(luò)與HOPFITLD網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展當(dāng)中，ANN技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了融合和不斷成熟。在系統(tǒng)內(nèi)部，ANN網(wǎng)絡(luò)主要有系統(tǒng)神經(jīng)細(xì)胞構(gòu)成，作為對于生物神經(jīng)系統(tǒng)的模仿，系統(tǒng)神經(jīng)細(xì)胞需要具備工作模式和記憶、學(xué)習(xí)、模仿等重要功能，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的不斷更新和完善。石油化工生產(chǎn)當(dāng)中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)所采用的ANN網(wǎng)絡(luò)能夠利用人的神經(jīng)思維，對石油化工生產(chǎn)當(dāng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，并從數(shù)據(jù)庫當(dāng)中調(diào)用數(shù)據(jù)信息支持，從而形成規(guī)律和技術(shù)的應(yīng)用。此時(shí)ANN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還能夠根據(jù)技術(shù)效果和技術(shù)執(zhí)行情況，形成自我升級策略，加強(qiáng)系統(tǒng)自身的快速反映能力和分析控制能力，最終達(dá)到持續(xù)的功能更新。ANN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在石油化工生產(chǎn)當(dāng)中，可以完成對于系統(tǒng)控制器參數(shù)的學(xué)習(xí)和調(diào)整，同時(shí)借助先進(jìn)的控制算法，遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的裝置控制和調(diào)整，達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化和自動(dòng)化控制的目的。

2.7在線自動(dòng)監(jiān)測

化工儀表的基礎(chǔ)功能即是檢測，自動(dòng)化控制技術(shù)的滲透有利于提高企業(yè)的管理效率，使企業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測的生產(chǎn)狀態(tài)，滿足工作人員的需求。石化企業(yè)在生產(chǎn)過程中，整體流程以及各關(guān)鍵環(huán)節(jié)都需要檢測，檢測的數(shù)據(jù)方向也大不相同。

結(jié)束語

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科技技術(shù)全面革新的背景下，儀表在計(jì)算與自動(dòng)化測量中取得了新的成績，且在石油化工中得到了全面推廣。通過了解石油化工應(yīng)用自動(dòng)化儀表情況可知，其可以減少人工操作帶來的誤差，促使計(jì)算、測量等工作更加精準(zhǔn)，以此控制成本支出，提升經(jīng)濟(jì)效益，加快石油工業(yè)發(fā)展的步伐，并在最終達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，促使企業(yè)成為國家穩(wěn)步發(fā)展的重要力量。

參考文獻(xiàn)：

[1]谷越.石油化工儀表中自動(dòng)化控制技術(shù)的相關(guān)研究[J].化工管理，2016（33）：103.

[2]薛永哲.石油化工儀表中的自動(dòng)化控制研究[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2016，42（2）：22-23.

[3]孫新亮.我國石油化工儀表自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)措施研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018，38（12）：16-17.

（作者身份證號碼：410922197801045619）