石油化工企业自动化仪表控制技术探讨

盖英会

摘 要：隨着近年来技术的快速进步，石油化工行业也得到了一定的发展。石油化工仪表质量对于化工生产效率和质量具有非常重要的作用，提高石油化工企业自动化仪表控制技术水平和仪表的精度，推动石油化工行业自动化生产的高质量发展，实现石油化工企业的可持续发展至关重要。基于此本文就石油化工企业自动化仪表控制技术进行阐述，以供参考。

关键词：石油化工企业;自动化仪表;控制技术

1石油化工自动化仪表的全面概述

在石油化工的生产中，各种催化、裂解、加氢等炼油装置是我国石油化工生产的重要组成部分，而自动化控制和仪表就是各类生产装置中的关键因素。石油自动化仪表在满足工艺流程和控制要求前提下，将监测和可控调节参数进行管理、统一监测;通过自动控制系统及HMI交互界面，实现全厂自动化管理和控制，降低人员成本、物资成本，提高生产效率，保证生产安全稳定进行。优秀的自动控制系统和仪表配置还可以优化生产工艺，从而进一步的降低配套石油化工基础设备的投资，以达到在节省成本的同时又更加的方便。

2石油化工仪表自动化控制的特征

2.1安全性高

由于石油化工产品生产的特殊性，石油化工产品的生产过程危险系数极大，一旦部分环节出现故障情况或参数错误，极易引发重大的安全事故，造成人员伤亡和巨大经济损失。在石油化工产品生产过程中，运用石油化工仪表的目的是为了通过石油化工仪表的监测功能，对各个环节的生产参数，实时采集与分析生产数据，在设备参数出现异常情况下，能够及时对设备进行维护和检修，降低安全事故发生率。相对于以往的石油化工仪表，最近几年设计增加了安全仪表系统，关键点采用三取二联锁，避免仪表故障或误报，进一步增加系统稳定性和可靠性。增加有毒及可燃气体检测系统与消防联动，保证在装置和设备出现故障时第一时间开启安全保护措施，降低危害和损失。在石油化工仪表中融入自动化控制技术，可实时保障石油化工产品的生产安全，进而提升石油化工产品的生产效率与安全性。

2.2提升控制水平

受到社会对石油化工产品需求较高的影响，很多石油化工企业在进行产品生产时，多采用批量制的生产方式。虽然批量制生产可以有效提升生产效率，但社会对石油产品多样化的需求，使得批量制生产方式应用比较局限化。如石油化工产品生产过程中，应用比较广泛的DCS系统，此系统的生产操作简单，需要的资金投入却比较多，系统维护非常复杂。为解决此类情况，石油化工企业引入了PID技术，在PID技术的支持下，以往的批量控制转变为了串级控制，不仅可以对某个环节进行单独控制，也能独立进行编程操作，可满足生产企业的多种生产需求，系统控制效果十分良好。

2.3技术类型多元化

从当前石油化工企业的生产运营而言，大部分石油化工企业采用的系统为DCS系统，但随着科技技术水平的提升，以及时代需求的改变，各种新的石油仪表控制技术不断涌现，丰富了现有的石油仪表控制技术体系。在这些石油仪表控制技术的深入应用下，人机交互页面的人性化水平越来越高，可贯穿于石油化工生产的整个过程，在多种技术的共同融合与应用下，石油化工仪表的安全生产水平逐渐提升，可支持多种生产技术。

3石油化工企业自动化仪表控制技术

3.1 DCS自动化控制技术

DCS自动化控制技术作为石油化工仪表控制系统内的常规自控技术，其原理为，基于BCS系统以及有关技术，通过对电动单元组合仪表灯的应用，通过动态操控的模式来实现对石油化工整个正常作业流程的全方位管控，将监督与管理工作分布到每一处生产细节中，从而达成对整个石化产品进行批量控制的目的，从而确保生产的方法和措施具有足够的安全性、稳定性以及均衡性，以此为石油化工行业高效高质地进行批量化生产作业提供一定的物质与技术基础。从技术角度方面的优点来看优，DCS自动化控制系统通常利用计算机自控及显示技术、通信、大数据等先进技术，实现对相关数据的深度探索采集，同时，对数据进行多角度分析处理，按照生产作业的实际需求进行运作参数的调整，进而显著增大生产监督的有效范围。在操作界面上，系统操作流程便捷，方便操作者对石油化工生产的各个环节进行直接的管控，不断改造升级DCS自动化控制技术和石油化工生产的具体特点，确保系统具有足够的可靠性应对因恶劣环境引发的系统模块损坏故障，基于系统冗余容错的配置模块达成对DCS自控系统的故障问题的自行处理，从而使得其安全故障发生的风险大大降低，在不久的将来，多层开放式数据接口会发挥极为重要的作用。

3.2 PID先进控制技术

在国内科技水平持续提高的背景下，在石油化工领域不断涌现出各种高新技术，特别是在石油化工仪表控制系统中的PID控制技术，此技术中的P、I、D分别代指比例把控、积分作用和微分输出，比例把控是最重要的部分，在整个系统中占据着主导地位，能够准确判断出仪表设备与生产系统中存在的偏差，同时还可以对其偏差实行有效调整修正，进而提高仪表的模糊辨识水平，减轻误差给石化生产作业所带来的干扰。PID自动控制作用和比例函数存在正相关的关系，其控制效果直接取决于比例系数，石油化工的相关设备和仪表会随着积分作用的引入产生同步系统波动，从而减缓其相应速度，不过，将其余差进行消除，这对于提升仪表操控准确度而言，具有较佳的辅助效果。微分输出调节补偿比例控制主要是基于对时间的调控、缓和系统波动、超调抑制等措施，来促进整个石化生产系统的稳定运作。PID控制系统能够对石化生产制造期间的每处流程都进行动态化测量与监管，同时还能够提高仪表的识别水平。随着PID技术与DCS技术的诞生并应用，使得系统的控制效果获得了大幅强化，保证了PID系统的独立性，进而达成生产多变量和与监测流量化的目的。PID先进控制技术为有效提高仪表的精确度和生产的具体效率，通过串级控制措施帮助石油化工的操作人员加强对设备及其关联性的识别能力。

3.3人机界面技术

在国内石化市场内，当前需求远大于生产，人们对石油产品的质量要求也不断提高，对于石油化工成品及其半成品的分离要求更加精确。新型分散控制系统逐渐发展成熟，人机界面处理系统与其共同发展，新型的分散控制系统满足市场需求，人机界面处理系统主要是处理现场总线收集到的数据，并根据相应的编程系统的编写指令进行相应的数据反映，进行仪表设备的良好人机互动，远程操控石油化工仪表，进一步提高自动化监控和控制仪表的灵活性，有效减少了人力资源的投入。国内许多大规模的石化企业在其分站中都逐渐开始增加人机界面的服务项目的数量，并优化升级了仪表系统的管理，形成了石油化工企业生产运营的监督新格局。人机界面系统的出现有利于操作人员可以及时对仪表设备进行操控，如现场总线的温度信号过高时，操作人员可以通过人机界面编写的相关程序接收和控制温度信号，及时将温度过高的信号发给现场工人，或通过自动化系统启动降温设备，在第一时间有效降低仪表设备的温度。

4结语

综上所述，石油化工企业生产水平自动化，对提高化工生产效率和生产质量具有较为积极的作用。目前，石油化工仪表自动化控制技术是以自动化控制、智能识别技术相结合为基础，但仪表自动化控制技术本身较为复杂，为了提高其精准度，需要不断优化化工仪表的自动化控制技术，在满足生产的效率的同时，保证企业的经济效益和发展稳定。

参考文献

[1]王强.石油化工企业自动化仪表控制技术与故障预防[J].化工管理，2020（24）：123-124.

[2]王焕骁.石油化工仪表中的自动化控制技术[J].化学工程与装备，2020（03）：195+203.

[3]徐林.石油化工仪表中的自动化控制技术分析[J].化工管理，2020（06）：157-158.