石油化工儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用探析

王慈亮

中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司，中國·天津 300457

1 引言

儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用，能夠有效地提升石油化工生產(chǎn)加工的智能化管理質(zhì)量，這項(xiàng)設(shè)備能夠?qū)κ突ば袠I(yè)的生產(chǎn)，加工全周期進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測，有效地減少由于人為操作帶來的失誤，進(jìn)而提升石油化工加工全過程的管理效率以及質(zhì)量。采用這種自控式的儀表監(jiān)督系統(tǒng)，能夠有效地避開人力監(jiān)控下對于儀表數(shù)據(jù)采集的失誤問題，能夠有效地提升石油化工行業(yè)的產(chǎn)品加工效率，確保產(chǎn)品加工生產(chǎn)過程中的安全性，推動(dòng)石油化工企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

2 儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)的概述以及工作原理

2.1 儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)的概念

儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)其實(shí)是一種體系化的工業(yè)控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，主要是由控制系統(tǒng)和儀表系統(tǒng)這兩個(gè)部分構(gòu)成的。在儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程中采用的是分布式的控制方法，通過后臺的互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)設(shè)備將控制系統(tǒng)和儀表系統(tǒng)，二者的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，通過二者相互作用達(dá)到協(xié)調(diào)配合的目的，從而對石油化工行業(yè)加工的全過程實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參數(shù)收集，從而實(shí)現(xiàn)顛覆性的新型管理目標(biāo)。

2.2 自控系統(tǒng)的常見分類

從作用原理方面進(jìn)行劃分，可以將控制系統(tǒng)分為兩種類型，一種是開環(huán)式儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，另外一種是閉環(huán)式儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)。其中開環(huán)式儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，主要是采用提前設(shè)置參數(shù)的控制方法，同時(shí)對控制系統(tǒng)以及儀表系統(tǒng)進(jìn)行邏輯方面的控制。這種儀表控制系統(tǒng)在石油化工加工企業(yè)中原材料的裝卸以及石油化工副產(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛。

針對石油化工儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)的接收信號不同，可以將系統(tǒng)分為三種類型。他們分別是程序控制系統(tǒng)、分恒值控制系統(tǒng)和隨動(dòng)控制系統(tǒng)。程序控制系統(tǒng)主要是指在石油化工產(chǎn)品加工過程中以定額的參數(shù)指標(biāo)作為參照物，通過對比加工過程中同一時(shí)間段內(nèi)的數(shù)值變化進(jìn)行監(jiān)控。分恒指控制系統(tǒng)主要是對加工過程中的恒定值起到保護(hù)作用，確保恒定值，不會受到外界干擾因素而出現(xiàn)變化，只有在后臺控制系統(tǒng)中輸入定額的參數(shù)才能確保恒定值的準(zhǔn)確性。隨動(dòng)控制系統(tǒng)，主要是指對定值參數(shù)未知時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)的運(yùn)行參數(shù)變化檢測[1]。

2.3 石油化工行業(yè)儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理

在使用化工行業(yè)中，儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛，為了確保儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)在石油化工生產(chǎn)加工過程中發(fā)揮其應(yīng)有的作用和價(jià)值，必須要對控制系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行進(jìn)一步的分析。儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)可以對石油化工產(chǎn)品加工過程中的各類型控制量進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測，通過與原始參數(shù)值的對比，對運(yùn)行過程中的控制量進(jìn)行分析，從而將實(shí)際的偏差值直觀地展現(xiàn)給管理人員。為了確保石油化工企業(yè)生產(chǎn)加工過程中的控制量偏差值能夠處在額定范圍內(nèi)，必須要對這類型控制量的偏差值進(jìn)行科學(xué)的管控和調(diào)整，確保控制量能夠在源頭處得到嚴(yán)格的管控[2]。

3 儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)中的應(yīng)用

3.1 智能化控制技術(shù)的應(yīng)用

目前，石油化工行業(yè)的儀表控制使用的自控技術(shù)相對來說較為超前。這種控制技術(shù)能夠有效地對石油化工行業(yè)生產(chǎn)加工過程中的控制量進(jìn)行監(jiān)測，切實(shí)的保障石油化工行業(yè)的生產(chǎn)加工效率有所提升，同時(shí)，對控制量的科學(xué)監(jiān)測以及掌控，還能有效地降低企業(yè)生產(chǎn)加工過程中的投入成本，幫助企業(yè)在市場競爭中獲得更大的利潤空間。石油化工企業(yè)中的儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)采用的自動(dòng)化控制技術(shù)，確保了監(jiān)控的跟蹤性和實(shí)時(shí)性，也能科學(xué)地控制產(chǎn)品的加工和生產(chǎn)中的相關(guān)控制量。除此之外，在應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)的過程中，也必須要考慮到，當(dāng)前，石油化工行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，通過利用模塊化的管理方式以及模型預(yù)測方法對儀表系統(tǒng)進(jìn)行管控，尤其是要做到對控制量的預(yù)判以及預(yù)測工作。從而有效地提升自動(dòng)化控制技術(shù)在石油化工儀表控制系統(tǒng)中的應(yīng)用價(jià)值[3]。

3.2 DCS 系統(tǒng)的應(yīng)用

目前，中國石油化工加工企業(yè)在運(yùn)行的過程中，實(shí)現(xiàn)了對DCS 自控系統(tǒng)的全面應(yīng)用，這種系統(tǒng)能夠?qū)ο聦傧到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)中控管理，能夠?qū)κ突て髽I(yè)生產(chǎn)加工過程中的不同步驟進(jìn)行分散控制，同時(shí)，還能通過集成操作實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化的管理。通過在石化操作線中對下屬系統(tǒng)進(jìn)行中控管理能夠?qū)崿F(xiàn)對不同環(huán)節(jié)的自動(dòng)化控制。在生產(chǎn)過程中，利用DCS 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測以及管理的功能，有效地提升生產(chǎn)加工線上的自動(dòng)化管理水平，從而降低崗位員工的工作壓力。通過對生產(chǎn)線全過程進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控，能夠在實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測條件下獲取實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并且對生產(chǎn)設(shè)備目前的使用狀況進(jìn)行科學(xué)的分析，通過及時(shí)的調(diào)整，生產(chǎn)線種不同功能的運(yùn)行參數(shù)，優(yōu)化石油化工的加工流程，能夠起到降低生產(chǎn)成本的作用[4]。

DCS 系統(tǒng)作為全能型的自控系統(tǒng)，在應(yīng)用過程中讓儀表自控體系的整體水平得到了質(zhì)的提升。依托現(xiàn)代化科技硬件設(shè)備以及智能化的生產(chǎn)工藝，通過自我診斷，技術(shù)策略實(shí)現(xiàn)對石油化工生產(chǎn)線加工過程中不同生產(chǎn)區(qū)域的自我診斷，同時(shí)，還能夠有效地判別出石油化工生產(chǎn)設(shè)備的故障問題。除此之外，還能通過連接警報(bào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的聯(lián)動(dòng)控制，一旦生產(chǎn)過程中設(shè)備參數(shù)出現(xiàn)異常狀況，觸發(fā)警報(bào)系統(tǒng)就需要立即停止操作，預(yù)防生產(chǎn)線上發(fā)生不可挽回的安全損失，有效地提升了石油化工生產(chǎn)線等安全管理水平。

3.3 石化儀表檢測的自控

石化加工統(tǒng)一操作線中，需要對不同生產(chǎn)線的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測，并且通過各類型信號傳輸器以及傳感器設(shè)備，將信號傳送給后臺控制中心，從而確保控制人員能夠得到實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)中包括了石油加工產(chǎn)品在生產(chǎn)線上的溫度、壓力狀態(tài)、流量、液體位置，等等。由于石油化工加工場所的生產(chǎn)條件較為惡劣，無法安排檢測人員對操作現(xiàn)場進(jìn)行定期檢測，而通過儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)線操作數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，從而確保后臺操控人員獲得真實(shí)有效的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而能夠?qū)δ壳叭A石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行分析，盡可能地確保化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)線的安全運(yùn)行。

4 結(jié)語

通過對石油化工行業(yè)儀表自動(dòng)化系統(tǒng)的研究，我們發(fā)現(xiàn)只有有效的提升儀表系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，針對石油化工生產(chǎn)線選擇合適的自動(dòng)化儀表設(shè)備，才能幫助石油化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)線全周期生產(chǎn)數(shù)據(jù)的調(diào)取，也能實(shí)現(xiàn)對不同生產(chǎn)區(qū)域的集散控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)石油化工企業(yè)生產(chǎn)管理全過程的智能化和自動(dòng)化發(fā)展。