自動化儀表的設計與施工問題探討

秦國桐

中國石油管道局工程有限公司東北分公司 遼寧沈陽 110031

1 自動化儀表類型

自動化儀表的類型有很多種，這里我們以生產原理為例對其進行分類：首先是壓力檢測儀表，其由導通裝置、測量裝置、信息采集等裝置構成的，有極強的準確性，能夠精確測量數據，而且能承受較大壓力值。并且，自動壓力檢測儀表還能與其他裝置連接，控制液體流量，防止其內部壓力過大，并且這些數據都可以被記錄下來。其次是溫度檢測儀表，其由許多電子元件構成，當電壓升高電阻變大生熱后由傳感器感應到后傳遞至控制系統處進行溫度調節。這樣可以隨時監測生產環節溫度變化，而且精準度不會受環境影響[1]。自動溫度檢測儀表可以在極端溫度環境下發揮重要作用，是石油化工領域不可或缺的儀表設備之一。最后是流量檢測儀表，它可以控制生產過程中添加原料的數量，但是需要壓力裝置的輔助。流量檢測儀表比前兩種設備的技術含量要高，其中應用了紅外線等先進技術。

2 石油化工儀表自動化控制技術

2.1 系統控制方案

傳統石油化工的生產過程需要運用到一個設備與一個控制室相對應，而隨著技術的逐漸發展，目前生產過程中可以將一個控制室與多個設備進行連接，從而實現全面化的設備控制。其中，顯示屏幕作為控制核心，是管理自動化系統進行操作的主要場景，相關技術人員需要面對顯示屏幕，進行指揮和控制。眾所周知，石油化工生產環節當中，有著大量的復雜工藝，對于安全性要求極高。一旦出現嚴重的管理失誤，就有可能造成現場爆炸、火災等不可控制的災害情況。因此，在進行自動化控制管理時，除了需要具備自動化控制和智能化控制功能之外，一般自動化控制儀表還應當以人性化管理為出發點，提供更加便捷的操作界面。在現代信息技術的影響下，石油化工企業的生產控制系統也進入到智能算法加多變量控制的新階段。在這一階段當中，智能控制策略依托數據信息算法取得的控制能力提升使是前所未有的。儀表自動化控制技術的系統控制方案實現，需要借助智能化PID來完成數據信息統計，同時借助串級控制功能，改變原有的單一結構功能，從而實現高效率的信息處理和控制能力的提高。筆者所在的石油化工企業所采用的智能化儀表自動化控制系統，雖然基礎仍然是傳統的DCS系統，但是作為完全獨立的個體DCS系統恩公偶在儀表控制當中，通過與多變量動態軟件相互協調共同工作，從而實現模型辨識技術與動態軟測技術的精準性提高。而系統當中的智能化PID技術則可以為測控技術提供更加豐富的技術理論支持，從而提升整體監控效果。

2.2 操控界面

界面交互是否友好將直接決定系統是否具有易用性。對于生產企業的控制系統來說，自動化控制需要與控制管理人員之間形成頻繁的交互，一旦操作界面操作困難、邏輯過于復雜，就會造成管理人員需要負擔較高的系統學習成本，最終影響系統的使用。在石油化工行業的儀表自動化控制系統當中，操作界面的人機交互實際上是通過顯示屏幕來實現的，管理人員通過對現實屏幕當中詳細的操作模塊進行操作管理，從而實現對于系統的整體操作[2]。系統的操控界面是否具有簡潔明快、立體全面、操控速度和反饋是否快速和及時，就成為界面友好度評判的關鍵。雖然目前大部分石油化工企業所采用的儀表自動化控制系統已經擁有了諸如CRT、LCD等相對先進的屏幕系統，這些屏幕在顯示內容和亮度方面有著優勢，但是在操控方面仍然無法實現靈活、便捷的觸摸式操作，因此這些系統控制室當中，管理人員只能夠通過鼠標、鍵盤、旋轉按鈕來進行功能的操控和調節。在今后的技術發展當中，操作界面的控制方式仍然具有較大的改進空間。

2.3 人工神經元網絡ANN的應用

系統內部的控制技術和分析技術，使得系統應用價值和使用效率得到提升。而在BP網絡與HOPFITLD網絡的發展當中，ANN技術也實現了融合和不斷成熟。在系統內部，ANN網絡主要有系統神經細胞構成，作為對于生物神經系統的模仿，系統神經細胞需要具備工作模式和記憶、學習、模仿等重要功能，從而實現系統功能的不斷更新和完善。石油化工生產當中，自動化控制系統所采用的ANN網絡能夠利用人的神經思維，對石油化工生產當中的各個環節進行模擬，并從數據庫當中調用數據信息支持，從而形成規律和技術的應用。此時ANN神經網絡還能夠根據技術效果和技術執行情況，形成自我升級策略，加強系統自身的快速反映能力和分析控制能力，最終達到持續的功能更新[3]。

2.4 設備安裝

在石油化工設備安裝過程中，安裝時必須以規劃好的圖紙及方案為依據，不能對圖紙進行擅自修改，如果遇到必須修改的情況，一定要先向上級匯報，得到批準后再進行修改。其次，在施工過程中，技術人員要在現場進行合理指導，對每一環節的安裝提高注重力度，防止有誤差情況的發生。通常要先對儀表的主體構造進行安裝，安裝時對相關數據的檢測要充分運用精密儀表來完成，從而使角度精確度得到保障;然后，對各精細零件進行安裝，中間要對施工現場的平穩性加以有效控制，防止出現巨烈振動的情況。

總而言之，石油化工儀表自動化控制技術在產品生產與加工中的有效應用，對提升產品生產質量與效率，保障生產安全與穩定具有積極影響。因此，認知石油化工儀表自動化控制技術特征，掌握現階段常用的石油化工儀表自動化控制技術，對促進技術應用與推廣具有重要的現實意義。與此同時，在未來發展過程中，應以創新發展為指導，促進設備與先進技術的有效融合，推動儀表設備更加智能化、自動化發展，更好服務石油企業生產需求。