石油化工儀表中的自動化控制技術分析

徐林（中海石油(中國)有限公司秦皇島32-6作業公司，天津300453）

當前我國石油化工儀表的自動化控制技術雖然得到了一定的發展，但是還存在很多問題，例如現階段很多石油化工企業中使用的石油化工儀表自動化控制技術，還不能實現信息化、科技化以及智能化，嚴重的影響了石油化工企業的生產效率，為了保證石油化工企業能夠有良好的生產效益，并且為社會做出更多的貢獻，需要不斷的提升儀器儀表的科技性和先進性，只有這樣才能夠保證我國的石油產業和化工產業有良好的發展前景。現階段我國石油化工在生產的過程中主要是生產線作業，從而引進了很多自動化設備，為了保證自動化設備不會出現故障，使用自動化儀表進行檢測是非常有必要的，所以探究儀表中的自動化控制技術，是當前保證我國石油化工生產順利進行的重要措施。

1 現階段使用的石油化工儀表種類

1.1 壓力儀表

壓力儀表的主要檢測因素是石油化工在生產過程中所產生的壓力，壓力儀表包含的種類相對比較豐富，既包含了彈性式壓力儀表，又包含了液柱式壓力儀表，在石油化工生產過程中需要的液體物料相對較多，所以液柱式壓力儀表和活塞式壓力儀表能夠更好的適用于石油化工的生產壓力測量過程中。同時除了一部分壓力測量儀表以外，還有壓力傳感器與壓力變送器兩種，通過壓力傳感器可以有效的將石油化工在物料移動和生產過程中所產生的其他物理量轉化為壓力，從而傳輸到壓力變送器中，并且由壓力變送器將所有采集到的信息轉化為計算機可以識別的信息，從而實現自動化控制過程。

1.2 流量儀表

流量儀表在石油化工生產過程中所使用的頻率也非常高，通過流量儀表可以有效的測量出石油化工企業在生產過程中所通過液體物料的體積，進而由液體物料的密度來計算出通過的質量，通過油量儀表可以明確生產效率以及生產量，這樣不僅能夠實現石油化工生產量的自動化計算，還能夠保證可以根據這些數據，為未來生產效益的計算，提供良好的理論基礎和數據支持。當前在石油化工產業中所使用的流量儀表，主要分為速度式流量儀表和節流式流量儀表，而速度式流量儀表能夠清楚的測量出物料生產的效率，因此在石油化工產業的生產過程中，速度式流量儀表是流量儀表中使用最為廣泛的一類。

1.3 溫度儀表

無論是在化工企業的化工產品生產過程中，還是在石油的生產過程中，都需要使用大量的溫度儀表，在化工產品的生產過程中，可能會出現一系列的腐蝕反應或者劇烈的放熱反應，一旦溫度過高，將會造成很大的危害，所以使用溫度儀表來測量化工產品生產過程中的溫度，可以有效的避免化工產品生產出現一系列的危險反應或者大量的放熱反應，從而引起嚴重的人身傷害事故，以及造成化工企業的經濟受到損失。通過溫度儀表對化學反應和化工生產過程進行溫度的監測，并且由溫度傳感器將溫度數據傳輸到自動化控制系統中，然后根據自動化系統中所設置的相關程序，來針對不同的溫度進行不同的反應，從而可以通過溫度儀表來實現自動化控制過程。不僅在化工產品的生產過程中需要大量的溫度儀表，在石油的生產過程中也需要大量的溫度儀表，由于石油屬于易燃易爆物，如果溫度過高可能會造成石油出現燃燒或者爆炸等危險事故，所以使用溫度儀表來監測石油生產過程中的溫度，并且對其進行有效的控制，是當前保證我國石油化工生產安全進行的重要措施。

1.4 物位儀表

物位儀表，顧名思義就是能夠測量物體位置的儀表。在石油化工產業的生產過程中，經常會對石油產品和化工產品進行反應和收集，在反應和收集的過程中都需要相應的儲物罐，但是由于石油化工產品屬于易燃易爆，物品需要在密閉、陰暗的環境中儲存，所以石油化工產品的儲存罐一般都不能夠直接看到里面的物料，從而也就無法了解物料的數量以及在儲存罐中的位置，而當負責石油產品和化工產品收集的儲存罐快要達到密封口時，必須要有一定的儀器儀表設備來告知工人需要換到下一個儲存罐中，防止石油產品和化工產品外漏，造成嚴重的人身傷害和經濟損失。同時在石油產品和化工產品化學反應的過程中，也需要密閉的儲存罐來進行反應，而如果看不到物料的高度，不僅會嚴重影響生產的效率，還會導致一系列相關聯的自動化設備受到損害，所以通過物位儀表能夠明確的表示出密閉罐中的固體或者液體具體位置，然后將這些位置信息傳輸到自動化控制系統中這樣能夠保證可以及時的更換收集儲存罐以及及時的添加反應物料。

2 石油化工儀表自動化控制流程分析

2.1 儀表的選擇與控制技術

為了保證石油化工儀表自動化控制流程能夠更好的進行，首先需要進行正確的儀表選擇，例如在石油化工產品的生產罐中，需要嚴格的控制生產的溫度，所以這時就需要選擇相應的溫度儀表，來進行溫度的測量。由于石油化工生產過程中溫度過高，可能會出現一系列的危險事故，而溫度過低又會導致很多化學反應或石油生產過程不能進行，因此對溫度測量準確性的要求相對較高，所以這時不能夠選用普通的水銀溫度計來進行溫度的測量，而需要選擇更加準確的雙金屬溫度計，利用雙金屬溫度計不僅能夠準確的測量到溫度的具體值，還能夠保證不會影響到熱電偶信號和熱電阻信號的應用。同時在測量物位的過程中，既要合理的選擇不同物料狀態的測量計，又要選擇不同功能的物位儀表。例如有的石油化工過程需要測量液體在密封罐中的具體位置，而有的需要測量液體和固體交界面的具體位置，這時就需要選擇不同功能的物位儀表來進行測量，同時在選擇不同物料狀態測量計時，要根據液態固態和粉粒狀物體的不同形態來選擇不同種類的物料測量計。例如測量液體時可以使用液位計，測量固體或者粉末狀的物體時可以采用料位計。只有合理的選擇了物料的儀表種類，才能夠保證物料位置信息可以測量更加準確，從而有效的提升石油化工生產的效率和安全性。

2.2 現場自動化線路布設

當前所使用的自動化控制系統中，需要現場自動化線路，鋪設的這些線路，不僅指實體的線路，也指一些信息化的網絡線路。在自動化線路鋪設的過程中，首先要保證自動化線路能夠完整的收集到每一個儀器儀表所提供的數據，并且可以有效的與人機界面或者計算機系統相結合，保證能夠將這些數據準確快速的傳輸到人機界面中，從而可以提升數據的利用效率，并且保證數據傳輸的實時性。當前使用的FCS 現場總線控制系統，可以將4萬臺儀器儀表同時接入到現場總線控制系統和控制回路中，并且其擁有5萬左右的控制回路，可以有效的實現自動化控制的實時性和準確性。

2.3 人機界面處理系統

人機界面處理系統的主要功能是將現場總線所收集到的數據進行相應的處理，并且根據編程系統所給出的編寫指令來做出相應的數據反映。例如當現場總線中所給出的溫度信號過高時，通過人機界面中所編寫的程序，對溫度信號進行接收和控制，從而給現場的工人一定的溫度過高信號，或者利用自動化系統直接啟動降溫設備，從而在第一時間內，保證溫度能夠有效的降低。

3 結語

在石油化工生產過程中，不僅儀器儀表需要一定的自動化控制技術，自動化生產線以及其它自動化設備也需要不斷的完善自動化控制技術，只有保證自動化控制技術能夠通過信息和科技的發展做到智能化控制，才能夠為我國未來石油化工產業的發展做出更大的貢獻。