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關(guān)鍵詞 石油化工 儀表控制系統(tǒng) 應(yīng)用
中圖分類號：TQ056 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
0 前言
以信息化帶動工業(yè)化是我國的國策，是促進(jìn)我國工業(yè)化建設(shè)重要指導(dǎo)思想。目前，我國石油化工企業(yè)正處于現(xiàn)代化建設(shè)階段，特別是儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)微型化發(fā)展，體現(xiàn)了我國信息化帶動工業(yè)化發(fā)展已見成效。但與國外相比，我國在相關(guān)技術(shù)的研發(fā)上，仍存在諸多的不足，需要投入更多的人力和物力，以推動石油化工企業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。
1 新型自動檢測與分析儀的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)微型化方向發(fā)展，石油化工企業(yè)的自動檢測儀表在應(yīng)用水平上得到很大提高。特別是在適應(yīng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的需求上，迅速發(fā)展了現(xiàn)場總線型變壓器。該變壓器實現(xiàn)了全數(shù)字模式，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且穩(wěn)定性和分辨力均優(yōu)于一般智能型變送器。目前，現(xiàn)場總線數(shù)字化儀器的發(fā)展比較成熟，具備良好的可互操作性和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于石油化工的過程控制領(lǐng)域。
為切實強化產(chǎn)品質(zhì)量管理，落實在線分析儀表在石油化工企業(yè)的應(yīng)用。石化企業(yè)積極推進(jìn)相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用，特別是提高先進(jìn)控制應(yīng)用水平。就目前來看，為確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高儀表應(yīng)用水平，主要在線分析儀表有：在線液相色譜儀、在線油品質(zhì)量分析儀等。而最新的NIR光譜分析儀已成功應(yīng)用于石化企業(yè)的煉油調(diào)合系統(tǒng)；新一代低成本汽油質(zhì)量指標(biāo)快速測定儀在實際應(yīng)用中取得較好效果。同時，軟測量技術(shù)也發(fā)展迅速，在解決石油化工企業(yè)分析檢測難題上，發(fā)揮了重要作用。
維護(hù)工作一直是石化企業(yè)的重要工作，尤其是對預(yù)測維護(hù)養(yǎng)護(hù)工作，關(guān)系到系統(tǒng)正常運行。就實際來看，一些企業(yè)構(gòu)建有實時傳感和在線聯(lián)機系統(tǒng)，以對加熱爐效率、熱交換器等進(jìn)行監(jiān)控。并采用先進(jìn)的儀表與系統(tǒng)，具備有診斷和預(yù)測維護(hù)保養(yǎng)的功能，進(jìn)而實現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備最優(yōu)化，生產(chǎn)潛力增幅在1%～3%，相比非計劃維護(hù)費用減少了近20%。
2 先進(jìn)控制的應(yīng)用
在石油化工企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的進(jìn)程中，生產(chǎn)裝置采用了先進(jìn)控制，不僅有效地提高了產(chǎn)品質(zhì)量、降低運行成本，而且裝置運行可靠安全，帶來了十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益。目前，諸多先進(jìn)控制技術(shù)已發(fā)展成熟，如多變測量、魯棒PID控制等的成功應(yīng)用。先進(jìn)控制有如下特點：（1）先進(jìn)控制是以模型為策略。如當(dāng)前的模型推斷控制、模型預(yù)測控制等，這些模糊智能控制已成為先進(jìn)控制的重要發(fā)展方向；（2）可以應(yīng)用于復(fù)雜過程的控制。如多變量耦合、大時滯等；（3）以強大的計算能力為支撐，實現(xiàn)先進(jìn)控制，如先進(jìn)控制可以在DCS/FCS中實現(xiàn)。目前，國外在該領(lǐng)域的研發(fā)比較成熟，有美國生產(chǎn)的控制器DMC-PLUS、日本生產(chǎn)的控制器SMOC等。而國內(nèi)的主要研究力量是浙江大學(xué)和清華大學(xué)，并已取得一定的成功。
目前，先進(jìn)控制已在中石油和中石化的幾十套裝置中運行成功。且主要有：延遲焦化、柴油加氫、催化裂化、聚丙烯等，并已取得了較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
3 制造執(zhí)行系統(tǒng)
在近幾年的發(fā)展中，石油化工企業(yè)已朝著自動化技術(shù)的方向發(fā)展，并現(xiàn)已采用了ERP/MES/PCS的三層控制與管理系統(tǒng)。就ERP的實際應(yīng)用來看，單純地上ERP，（下轉(zhuǎn)第187頁）（上接第177頁）而與之配套的MES不跟進(jìn)，其效果不是很理想。所以，目前已開發(fā)了MES，并在應(yīng)用領(lǐng)域上進(jìn)行擴(kuò)充，基于MES技術(shù)，石油化工企業(yè)信息系統(tǒng)取得了較為理想的效果。據(jù)相關(guān)調(diào)查而言，企業(yè)應(yīng)用MES，可以提高19.2%的產(chǎn)品質(zhì)量、13.5%的生產(chǎn)率和11.5%的產(chǎn)量。
在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營中，主要分為三層：一是操作控制層，為實時數(shù)據(jù)庫、裝置DCS/FCS；二是生產(chǎn)管理層，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)調(diào)度和油品儲運；三是經(jīng)營管理層，主要是ERP。對于ERP系統(tǒng)，需要MES提供制造周期、成本等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及在MES系統(tǒng)平衡處理的急促上，對生產(chǎn)裝置的投入和產(chǎn)出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，已導(dǎo)入至ERP系統(tǒng)之中。所以，石油化工行業(yè)的ERP有效應(yīng)用，關(guān)鍵在于MES系統(tǒng)的實施水平，以及相關(guān)的數(shù)據(jù)源質(zhì)量、處理效率等因素。從大型國有企業(yè)的MES來看，主要有如下部分組成：（1）信息數(shù)據(jù)庫的實時管理。企業(yè)可以依托信息數(shù)據(jù)庫，集成對生產(chǎn)計劃、調(diào)度、設(shè)備維護(hù)管理、先進(jìn)控制、動態(tài)管理等系統(tǒng)，并實現(xiàn)了整體信息鏈，進(jìn)而使得企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營管理中，處于一體化控制狀態(tài)；（2）優(yōu)化聲場計劃及調(diào)度。這是確保企業(yè)穩(wěn)定、高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。而調(diào)度決策系統(tǒng)可以有效地將聲場計劃、調(diào)度、制作等聯(lián)系起來，以實現(xiàn)生產(chǎn)的最優(yōu)化；（3）模擬工程流程。在先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)化與模擬下，尋找操作的最佳條件，這樣而已滿足產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)的需求，是石油化工企業(yè)獲取更多效益的重要途徑；（4）模擬實時動態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以為煉廠提供多功能、高精準(zhǔn)的操作環(huán)境，并在提高生產(chǎn)能力的過程中，將企業(yè)效益最大化。
4 結(jié)束語
石油化工企業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，強調(diào)先進(jìn)控制技術(shù)的應(yīng)用，以實現(xiàn)儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)微型化方向發(fā)展。所以，在不斷的發(fā)展中，石油化工企業(yè)將廣泛應(yīng)用先進(jìn)控制技術(shù)、DCS/FCS等，以實現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。
參考文獻(xiàn)
[1] 李軍.儀表控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用分析[J].中國科技投資，2012（24）.
關(guān)鍵詞：石油化工儀表；控制系統(tǒng)；應(yīng)用
中圖分類號：F407.22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
以信息化帶動工業(yè)化是我國的國策，是促進(jìn)我國工業(yè)化建設(shè)重要指導(dǎo)思想。目前，我國石油化工企業(yè)正處于現(xiàn)代化建設(shè)階段，特別是儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)微型化發(fā)展，體現(xiàn)了我國信息化帶動工業(yè)化發(fā)展已見成效。但與國外相比，我國在相關(guān)技術(shù)的研發(fā)上，仍存在諸多的不足，需要投入更多的人力和物力，以推動石油化工企業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)。
1 新型自動檢測與分析儀的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，儀表系統(tǒng)正朝著智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)微型化方向發(fā)展，石油化工企業(yè)的自動檢測儀表在應(yīng)用水平上得到很大提高。特別是在適應(yīng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的需求上，迅速發(fā)展了現(xiàn)場總線型變壓器。該變壓器實現(xiàn)了全數(shù)字模式，不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且穩(wěn)定性和分辨力均優(yōu)于一般智能型變送器。目前，現(xiàn)場總線數(shù)字化儀器的發(fā)展比較成熟，具備良好的可互操作性和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于石油化工的過程控制領(lǐng)域。石化企業(yè)積極推進(jìn)相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用，特別是提高先進(jìn)控制應(yīng)用水平。就目前來看，為確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高儀表應(yīng)用水平，主要在線分析儀表有：在線液相色譜儀、在線油品質(zhì)量分析儀等。而最新的 NIR 光譜分析儀已成功應(yīng)用于石化企業(yè)的煉油調(diào)合系統(tǒng)；新一代低成本汽油質(zhì)量指標(biāo)快速測定儀在實際應(yīng)用中取得較好效果。同時，軟測量技術(shù)也發(fā)展迅速，在解決石油化工企業(yè)分析檢測難題上，發(fā)揮了重要作用。維護(hù)工作一直是石化企業(yè)的重要工作，尤其是對預(yù)測維護(hù)養(yǎng)護(hù)工作，關(guān)系到系統(tǒng)正常運行。就實際來看，一些企業(yè)構(gòu)建有實時傳感和在線聯(lián)機系統(tǒng)，以對加熱爐效率、熱交換器等進(jìn)行監(jiān)控。并采用先進(jìn)的儀表與系統(tǒng)，具備有診斷和預(yù)測維護(hù)保養(yǎng)的功能，進(jìn)而實現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備最優(yōu)化，生產(chǎn)潛力增幅在1%~3%，相比非計劃維護(hù)費用減少了近 20%。
2 先進(jìn)控制的應(yīng)用
在石油化工企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的進(jìn)程中，生產(chǎn)裝置采用了先進(jìn)控制，不僅有效地提高了產(chǎn)品質(zhì)量、降低運行成本，而且裝置運行可靠安全，帶來了十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益。目前，諸多先進(jìn)控制技術(shù)已發(fā)展成熟，如多變測量、魯棒PID控制等的成功應(yīng)用。先進(jìn)控制有如下特點：（1）先進(jìn)控制是以模型為策略。如當(dāng)前的模型推斷控制、模型預(yù)測控制等，這些模糊智能控制已成為先進(jìn)控制的重要發(fā)展方向；（2）可以應(yīng)用于復(fù)雜過程的控制。如多變量耦合、大時滯等；（3）以強大的計算能力為支撐，實現(xiàn)先進(jìn)控制，如先進(jìn)控制可以在 DCS/FCS 中實現(xiàn)。目前，國外在該領(lǐng)域的研發(fā)比較成熟，有美國生產(chǎn)的控制器DMC-PLUS、日本生產(chǎn)的控制器 SMOC 等。而國內(nèi)的主要研究力量是浙江大學(xué)和清華大學(xué)，并已取得一定的成功。目前，先進(jìn)控制已在中石油和中石化的幾十套裝置中運行成功。且主要有：延遲焦化、柴油加氫、催化裂化、聚丙烯等，并已取得了較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
3 石油化工儀表與控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析
3.1 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線在工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域中產(chǎn)生了重要的影響，它是一個開放性的系統(tǒng)，在使用的時候可以和現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)以及控制儀器相連接，在操作的時候可以實現(xiàn)相互操作，這樣在使用的時候能夠?qū)崿F(xiàn)分散分布操作，同時也能更好的提高控制性，在石油化工儀表控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)已經(jīng)慢慢成為了主要使用的系統(tǒng)，而且，在不斷使用的過程中，它可以更好的提高儀表控制系統(tǒng)向著更好的方向發(fā)展。
3.2 FCS 與 DCS 進(jìn)入共存時代DCS 是上個世紀(jì)七十年代產(chǎn)生的一種系統(tǒng)，隨著時間的推移，這種系統(tǒng)已經(jīng)慢慢走向了成熟，這種系統(tǒng)在使用的時候技術(shù)性和可靠性非常好，因而得到了廣泛的使用和推廣。FCS 現(xiàn)在正處于發(fā)展期，目前并不是十分的成熟，它和 DCS 相比在功能上更加的完善，但是也是存在著一些缺陷的，隨著科技水平的提高，F(xiàn)CS 出現(xiàn)的缺陷一定會慢慢解決的。在未來的很長一段時間內(nèi)，DCS 和 FCS 會出現(xiàn)共存的情況，在 FCS 系統(tǒng)不斷完善以后，DCS 系統(tǒng)才會被慢慢取代，進(jìn)而消失。
3.3 現(xiàn)場總線與 DCS 的結(jié)合運用現(xiàn)場總線和 DCS 相結(jié)合，是將現(xiàn)場總線智能儀表和 DCS 進(jìn)行連接，這樣可以更好的發(fā)揮 DCS 的優(yōu)勢，同時也能更好的推廣現(xiàn)場總線的應(yīng)用，這樣不但可以降低成本，而且兩種系統(tǒng)在綜合以后發(fā)揮出來的優(yōu)勢更加的明顯?？偩€在不斷推廣的過程中，能夠更好的實現(xiàn)一體化功能，同時也能更好的對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制和管理。
3.4 先進(jìn)控制及優(yōu)化的應(yīng)用目前，我國已經(jīng)能夠掌握并熟悉應(yīng)用一些控制技術(shù)了，比如魯棒 PID 控制和多變量預(yù)測控制技術(shù)。先進(jìn)控制技術(shù)的實施，讓系統(tǒng)裝置更穩(wěn)定，運行更安全，同時也提高企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，保證了收率，降低成本，增加了收益。使企業(yè)取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益。
3.5安全控制系統(tǒng)的應(yīng)用
由于現(xiàn)代化石化企業(yè)的裝置規(guī)模越來越大、制作過程越來越復(fù)雜、運用材料易燃、易爆等特點，對設(shè)備的安全性提出了更高的要求，為了使設(shè)備運行的可靠性有效提高。石化企業(yè)更加重視安全控制技術(shù)在儀表控制系統(tǒng)中應(yīng)用，緊急停車系統(tǒng)在避免工業(yè)災(zāi)難、減少工業(yè)事故損失方面起到了積極和重要的作用。安全系統(tǒng)包括緊急停車系統(tǒng)、生產(chǎn)裝置健康監(jiān)控技術(shù)、安全儀表系統(tǒng)等方面。
4 石油化工儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展
儀表控制系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化的發(fā)展方向和系統(tǒng)十年的發(fā)展歷史經(jīng)驗，告訴我們自動化儀表的應(yīng)用是儀表控制系統(tǒng)發(fā)展重中之重。儀表用戶發(fā)展自動化技術(shù)得到了越來越多的重視，同時也取得了令人矚目的發(fā)展。儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展方向首先是先進(jìn)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，為了保障裝置穩(wěn)定的運行，石化企業(yè)在裝置上應(yīng)用先進(jìn)控制系統(tǒng)，同時系統(tǒng)的安全性得到提高，降低運行成本，為企業(yè)帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。模型的控制策略是基礎(chǔ)，先進(jìn)控制是目前基于控制系統(tǒng)的一個重要發(fā)展方向，如智能控制和模糊控制。處理復(fù)雜的多變量過程控制問題通常所采用的是先進(jìn)控制系統(tǒng)來完成的，先進(jìn)控制是建立在常規(guī)單回路控制之上的動態(tài)協(xié)調(diào)約束控制，可使控制系統(tǒng)適應(yīng)實際工業(yè)生產(chǎn)過程動態(tài)特性和操作要求。先進(jìn)控制的建立需要有足夠的計算能力來支持，可以通過 DCS/FCS 來實現(xiàn)，國內(nèi)和國外都有成功的實例。石化系統(tǒng)與美國 Honeywell 公司合作，使催化裂化裝置先進(jìn)控制得到了成功實施。自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢：ERP/MES/PCS 三層管理與控制系統(tǒng)，石化企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營過程，大致可分為三層：操作控制層是 DCS/FCS 的安裝、數(shù)據(jù)庫實時更新；生產(chǎn)管理層是生產(chǎn)調(diào)度、油品儲運等；經(jīng)營管理層 ERP。近些年，ERP/MES/PCS 三層管理與控制系統(tǒng)是自動化技術(shù)是石化企業(yè)采用方式，也是其發(fā)展方向。MES 系統(tǒng)，通過對物流的綜合跟蹤管理，可有效降低油品的損耗?，F(xiàn)代石化企業(yè)更加重視安全控制系統(tǒng)的應(yīng)用，安全系統(tǒng)融入儀表控制系統(tǒng)及信息系統(tǒng)一體化管理的是儀表控制系統(tǒng)安全管理的發(fā)展方向。安全儀表控制系統(tǒng)智能化管理將會在不久的將來得到更廣泛的推廣和應(yīng)用。
5 結(jié)束語
信息化能夠帶動工業(yè)化發(fā)展，同時工業(yè)化也能更好的促進(jìn)信息化發(fā)展，石油化工儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展過程就證明了這句話，將現(xiàn)場總線技術(shù)和信息化技術(shù)進(jìn)行綜合，可以使石油和化工業(yè)共同的進(jìn)步。不斷推廣綜合自動化系統(tǒng)，可以提高和完善系統(tǒng)的應(yīng)用，同時也是企業(yè)提高控制系統(tǒng)水平的重要手段。
參考文獻(xiàn)
[1]世界儀表與自動化[Z].2005.
關(guān)鍵詞儀表控制；石油化工；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
一、儀表控制系統(tǒng)簡介
（一）儀表控制系統(tǒng)概念
儀表控制系統(tǒng)是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，通常是分為儀表和控制系統(tǒng)來講。儀表是指現(xiàn)在大規(guī)模使用為人所熟知的一種測量性儀表，如溫度、壓力、物位和流量等；而控制系統(tǒng)也就是人們所說的DCS，是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫。在國內(nèi)一些相關(guān)行業(yè)其又被稱之為集散控制系統(tǒng)，簡而言之也就是集中管理分散控制。儀表控制系統(tǒng)，它實際上就是一套工業(yè)計算機，儀表和控制系統(tǒng)之間相互配合，相互工作，儀表測量的結(jié)果決定控制系統(tǒng)策略，運算結(jié)果發(fā)給執(zhí)行元件。比如說：調(diào)節(jié)閥、電動機等，進(jìn)而控制工業(yè)過程的自動化生產(chǎn)。
（二）儀表控制系統(tǒng)的分類
1、如果按照控制原理不同來分類的話分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)它一般只受輸入的來控制，基于按時序進(jìn)行邏輯控制的稱為順序控制系統(tǒng)。但是由于開環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度和抑制干擾的特性都比較差，目前主要是應(yīng)用于機械、化工、物料裝卸運輸?shù)冗^程的控制以及生產(chǎn)自動線和機械手。2、如果按照給定信號分類的話，它可以分恒值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)三種。恒值控制系統(tǒng)，顧名思義，就是要保持恒值，給定的一個值不變，也可以說是要求系統(tǒng)輸出量以一定精度接近給定希望值的系統(tǒng)。隨動控制系統(tǒng)，是相對于恒值控制系統(tǒng)的，也就是給定值按照未知的時間函數(shù)變化，要求輸出跟隨給定值的變化。程序控制系統(tǒng)則是給定值按一定時間上的函數(shù)變化著。
（三）自動控制系統(tǒng)的工作原理
因為自動控制系統(tǒng)是在石油化工行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的，所以我們也必須要了解自動控制系統(tǒng)它的工作原理。首先，它先監(jiān)測被控制量的實際值，然后將它與輸入量進(jìn)行一些比較得出偏差，最后用偏差值產(chǎn)生控制調(diào)解作用去消除這個偏差，能夠使被控制量有效的維持期望的輸出。
二、儀表控制系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用分析
（一）控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
近些年我國的科技取得了明顯的進(jìn)步，在儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展上，更是取得了一些可觀的成績。同時它也在實際中被廣泛的應(yīng)用，比如說工業(yè)方面和軍事方面等都應(yīng)用著儀表控制系統(tǒng)。在工業(yè)方面，以石油化工行業(yè)最為突出，還對于冶金和機械制造上有重要的作用。因為這些工業(yè)在生產(chǎn)過程中會遇到各種的物理量，一些方面還需要用到監(jiān)控檢測，所以必須用到儀表控制系統(tǒng)。在軍事方面一些的火力控制系統(tǒng)和彈道導(dǎo)彈技術(shù)等方面，還有航空航海方面，都需要自動控制系統(tǒng)。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)方面也需要自動控制系統(tǒng)來解放人力，可以在水位、溫度等相關(guān)農(nóng)業(yè)工作中實現(xiàn)自動化控制。
（二）儀表控制系統(tǒng)在石油化工中應(yīng)用現(xiàn)狀
1、普遍都采取計算機控制系統(tǒng)。現(xiàn)在在石油化工行業(yè)應(yīng)用儀表控制系統(tǒng)，普遍都是計算機為主導(dǎo)。以計算機控制系統(tǒng)，這樣不僅能夠方便操作人員的操作，也可以有效的出色的進(jìn)行各項工作，現(xiàn)在甚至可以說計算機系統(tǒng)的相關(guān)硬件軟件處理處于整個控制體系的核心地位。2、注重實際工作性。在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天，技術(shù)的導(dǎo)向指引作用無需多言，在儀表控制系統(tǒng)和各項工作設(shè)備的結(jié)合中，都普遍更新新技術(shù)。在安全問題上，因為現(xiàn)在的石油化工行業(yè)裝置規(guī)模較大、工作設(shè)備較為復(fù)雜且危險，所以儀表控制首先就要采取安全性控制監(jiān)測功能來工作以保證工作安全。目前儀表控制系統(tǒng)普遍采用先進(jìn)控制和優(yōu)化裝置來確保工作的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，還有大多數(shù)石油化工行業(yè)會采取現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，使得儀表控制系統(tǒng)能夠有效的提高控制性，保證工作的正常運作。總得來說，現(xiàn)在儀表控制系統(tǒng)上，越來越重視實際的工作性，重視工作的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，從而又促使了儀表控制系統(tǒng)的進(jìn)步。3、DCS與FCS共同存在。DCS在上文中提到過，而FCS它也是一個控制系統(tǒng)，只不過是集中式控制系統(tǒng)，是近些年發(fā)展起來的一種控制系統(tǒng)，比起分布式控制系統(tǒng)來說，它起步較晚，技術(shù)上仍然存在著不足，但是發(fā)展較快，功能相對更多，就目前而言，人們普遍將分布式控制系統(tǒng)和集中式控制系統(tǒng)相結(jié)合，優(yōu)勢互補，共同工作，所以就出現(xiàn)了二者共存的現(xiàn)象。
（三）儀表控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)應(yīng)用的影響
近些年來我國工業(yè)快速發(fā)展著，尤其是在人們的需要下石油化工的發(fā)展，使得各項生產(chǎn)工作越來越多，越來越復(fù)雜，難度越來越大。所以，儀表控制系統(tǒng)以其特有的優(yōu)勢應(yīng)用在石油化工行業(yè)，極大的解放了人力，方便了工作人員的工作，更是保證了生產(chǎn)效率的提高和產(chǎn)品的質(zhì)量，還有生產(chǎn)中更重要的安全問題，也得到了有效的保障。
三、儀表控制系統(tǒng)在石油化工中應(yīng)用發(fā)展趨勢
（一）越來越趨于人性化
儀表控制系統(tǒng)近些年來雖然取得了長足的發(fā)展，但是鑒于科學(xué)技術(shù)的原因，很多功能還是不能夠很人性化。在未來幾年中，智能和數(shù)字的發(fā)展是標(biāo)桿性的，必定會取得明顯的進(jìn)步。因而在儀表控制系統(tǒng)上，必定也會搭上智能與數(shù)字的科技列車，使得儀表控制系統(tǒng)能夠更加便捷的為人們服務(wù)，而且使用中更會體現(xiàn)出人性化的特點，這對石油化工行業(yè)解放人力是突破性的，而且能夠有效的提高勞動生產(chǎn)效率。
（二）功能更加完善
集中式控制系統(tǒng)就分布式控制系統(tǒng)而言，優(yōu)越性是明顯的，可卻仍然處于發(fā)展階段。目前分布式控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)還是有很大的市場，但是其功能的不完整和不適應(yīng)越來越快生產(chǎn)節(jié)奏等一些缺點，對工作效率難以再有突破性的提高。因此在未來中將會大力發(fā)展集中式控制系統(tǒng)，使得集中式控制系統(tǒng)功能更加完善，使用更加成熟，讓其在石油化工行業(yè)能夠更廣泛的應(yīng)用，為人們帶來便利。
（三）精確度越來越高
精確度的問題是一個不可被忽視的重要問題，因為一旦出現(xiàn)失誤，失之毫厘差之千里，將不僅會對生產(chǎn)工作帶來不利的影響，更是有可能出現(xiàn)工程安全事故。結(jié)合近些年儀表控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展來說，精確度問題雖說沒有什么重大問題，可是也很受其他相關(guān)因素的影響，比如說儀器的老化、設(shè)備的陳舊、不及時清理等現(xiàn)象都有可能影響儀表控制系統(tǒng)的精確度。在未來發(fā)展中，精確度問題也是肯定會被重視的一個問題。因此，儀表控制系統(tǒng)的精確度也會越來越高，以滿足石油化工行業(yè)生產(chǎn)的要求。（四）與石油化工行業(yè)結(jié)合越來越緊密石油化工行業(yè)不敢說一直都是國民工業(yè)中的重點，最起碼近百年來還是離不開石油化工行業(yè)的貢獻(xiàn)，而儀表控制系統(tǒng)在石油化工行業(yè)中的重要性無需多言。因此未來幾年中，儀表控制系統(tǒng)和石油化工行業(yè)的結(jié)合只能是更加緊密。一方面，儀表控制系統(tǒng)以其自身的特點和優(yōu)勢為石油化工行業(yè)帶來高效的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全保障；另一方面，石油化工行業(yè)為更高的生產(chǎn)效率和優(yōu)秀產(chǎn)品會努力突破創(chuàng)新，使儀表控制系統(tǒng)能夠更好的與適應(yīng)時代的發(fā)展，更好的服務(wù)于行業(yè)。
結(jié)束語
石油化工行業(yè)為我國做出的貢獻(xiàn)毋庸置疑，但是為了能夠更好的適應(yīng)時展的潮流，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，就務(wù)必要集中力量突破更新相關(guān)技術(shù)。尤其是對石油化工行業(yè)發(fā)揮巨大作用的儀表控制系統(tǒng)，必須要插上科技的翅膀，努力去發(fā)展。要以數(shù)字化和智能化方面為導(dǎo)向，使儀表控制系統(tǒng)更加的人性化；完善儀表控制系統(tǒng)的各種功能，使得它能夠更好的勝任石油化工行業(yè)的相關(guān)工作；努力提高其精確度，而且精確度必須不受外來因素干擾，具有準(zhǔn)確性和可靠性。如此一來，才能讓儀表控制系統(tǒng)更好的服務(wù)于石油化工行業(yè)。
參考文獻(xiàn)
[1]林敏,劉虎.淺談石油化工儀表控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展[J].化工管理,2014,09(17):180-181.
【關(guān)鍵詞】石油化工；儀表控制；系統(tǒng)；應(yīng)用
1.前言
通過信息化來帶動工業(yè)化，是我國現(xiàn)階段實施的基本國策，也是促進(jìn)我國逐步實現(xiàn)工業(yè)化建設(shè)的主要指導(dǎo)思想。因此，在我國的石油化工企業(yè)不斷進(jìn)行現(xiàn)代化建設(shè)的今天，我國科技的迅猛發(fā)展，將儀表系統(tǒng)逐步帶向智能化、數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)微型化的軌道，均表現(xiàn)出我國用信息化來帶動工業(yè)化的發(fā)展路子是正確的，也取得了一定的成效。但是在石油化工儀表控制系統(tǒng)方面，與國外比較，我國還存在諸多的不足，還需要在實踐中總結(jié)經(jīng)驗，在研究中投入更多的人力、財力和物力，從而推動我國的石油化工企業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程。
2.新型自動檢測與分析儀的應(yīng)用
隨著我國科技的迅猛發(fā)展，儀表系統(tǒng)逐步走向智能化、數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)微型化的軌道，石油化工企業(yè)引進(jìn)自動檢測儀表后，其應(yīng)用水平也得到較大提升。尤其是自動檢測儀表在適應(yīng)了現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)的相應(yīng)需求，迅速出現(xiàn)了現(xiàn)場總線型的變壓器。此變壓器能做到全數(shù)字模式，還具備結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、分辨力強等優(yōu)點，比常規(guī)的智能型變送器具有更大的市場優(yōu)勢?，F(xiàn)階段，現(xiàn)場總線數(shù)字化儀器已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，其可互操作性及穩(wěn)定性較強，技術(shù)比較成熟，非常適合用于石油化工過程的控制領(lǐng)域中。
為了強化石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量管理，將在線分析儀表直接用于石油化工企業(yè)，石化企業(yè)必須積極開展相關(guān)系統(tǒng)類的應(yīng)用，提高先進(jìn)的控制應(yīng)用水平。現(xiàn)階段，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高儀表的應(yīng)用水平，主要采取的儀器包括：在線液相色譜儀和在線油品質(zhì)量分析儀等在線分析儀表。新出現(xiàn)的NIR光譜分析儀在石化企業(yè)煉油調(diào)合的系統(tǒng)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。而較新的、成本較低的汽油質(zhì)量指標(biāo)快速測定儀，也在實際的應(yīng)用中獲得較好的效果。在石油化工企業(yè)中，維護(hù)工作，特別是預(yù)測的維護(hù)養(yǎng)護(hù)工作，是比較重要的，它直接影響到系統(tǒng)的正常運行。目前石油化工企業(yè)采取建構(gòu)實時傳感及在線聯(lián)機的系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)控加熱爐效率和熱交換器等。同時應(yīng)用先進(jìn)儀表和系統(tǒng)，來實現(xiàn)診斷、預(yù)測等的維護(hù)保養(yǎng)，使生產(chǎn)設(shè)備達(dá)到最優(yōu)化，生產(chǎn)潛力的增幅提高，最終減少了維護(hù)費用[1]。
3.先進(jìn)控制的應(yīng)用
隨著石油化工企業(yè)的發(fā)展，對生產(chǎn)裝置實施了先進(jìn)控制，在有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量和降低運行的成本的基礎(chǔ)上，還能確保裝置運行過程中的安全性，從而為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)階段，很多先進(jìn)的控制技術(shù)都已經(jīng)得到較好的發(fā)展，不斷走向成熟。先進(jìn)控制具備以下幾個特點：⑴先進(jìn)控制主要以模型為策略：當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)的模型推斷控制和模型預(yù)測控制等，此類模糊的智能控制逐步成為我國先進(jìn)控制中的發(fā)展主流；⑵以強大計算力為支撐，達(dá)到先進(jìn)控制的目的：先進(jìn)控制能夠在DCS/FCS上得到實現(xiàn)，國外在這個領(lǐng)域的開發(fā)較早，成果比較成熟，出現(xiàn)控制器如DMC-PLUS、SMOC；比如我公司在催化、蒸餾裝置上運用的先進(jìn)的智能內(nèi)?？刂萍夹g(shù)可以在控制閉環(huán)的情況下，采用NLJ優(yōu)化算法在線辨識過程模型，收斂速度快，能夠縮短計算速度，所得到的模型準(zhǔn)確精度高，無需測試實驗，對裝置沒有任何干擾。⑶能應(yīng)用在復(fù)雜的過程控制中：像多變量的耦合和大時滯等。現(xiàn)在先進(jìn)控制在中石油及中石化等企業(yè)的幾十套裝置內(nèi)得到成功的運行，為技術(shù)進(jìn)步提供了實踐經(jīng)驗，并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益[2]。如我公司的智能非線性區(qū)域控制技術(shù)多適用于液位-流量非線性區(qū)域控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮液位的緩沖作用，盡可能使流量穩(wěn)定，減少對后續(xù)工序的影響。在投運智能內(nèi)?？刂葡到y(tǒng)后，回路控制快速平穩(wěn)，兼顧魯棒性和控制精度的優(yōu)點，全面保證了裝置的平穩(wěn)運行，提升裝置的控制品質(zhì)，降低了操作人員的工作強度和精神壓力。
4.石油化工儀表與控制系統(tǒng)現(xiàn)狀
4.1現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線已經(jīng)在對工業(yè)控制技術(shù)中造成明顯的影響，它本身就是開放性系統(tǒng)的一種，在使用過程中能和現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)、控制儀器直接連接，在操作使還能進(jìn)行相互操作，從而在使用使可進(jìn)行分散分布的操作，還能提高其控制性。因此，在石油化工儀表的控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)被廣泛用于主要系統(tǒng)中，同時在使用和實踐的過程中，它為提高儀表控制系統(tǒng)的性能而指明了更好的發(fā)展方向。
4.2FCS與DCS共存。DCS產(chǎn)生于上世紀(jì)七十年代的系統(tǒng)，目前，DCS系統(tǒng)的已經(jīng)處于成熟階段，其使用時具備技術(shù)性好、可靠性高的優(yōu)點，因此，在實際使用中得到廣泛推廣和發(fā)展。FCS則還處在發(fā)展階段，其系統(tǒng)還不夠成熟，但是它與DCS比較，功能上卻更完善，盡管還存在很多的缺陷。未來在石油化工企業(yè)中，DCS和FCS共存是主要的發(fā)展趨勢，而隨著FCS系統(tǒng)的逐步完善和發(fā)展，DCS系統(tǒng)將會被完全取代。
4.3現(xiàn)場總線和DCS結(jié)合運用。現(xiàn)場總線與DCS相結(jié)合，就能把現(xiàn)場總線智能儀表直接與DCS連接，從而能充分發(fā)揮出DCS優(yōu)勢，還能將現(xiàn)場總線應(yīng)用進(jìn)一步推廣，實現(xiàn)降低成本和充分發(fā)揮出兩種系統(tǒng)各自的優(yōu)勢這一目的。現(xiàn)場總線被廣泛推廣時，就能進(jìn)一步實現(xiàn)一體化的功能，并可以進(jìn)一步對現(xiàn)場設(shè)備實施優(yōu)化控制及管理。
4.4先進(jìn)控制及其優(yōu)化應(yīng)用?，F(xiàn)階段，我國可以熟練掌握和應(yīng)用部分控制技術(shù)，將先進(jìn)的控制技術(shù)應(yīng)用于實際，使系統(tǒng)裝置具備更好的穩(wěn)定，運行中更安全，還能提高企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，確保收率，并降低成本，從而增加企業(yè)的收益，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。如我公司在催化、蒸餾裝置上運用的先進(jìn)的智能內(nèi)?？刂萍夹g(shù)，該系統(tǒng)是嵌在DCS中的，只要它投入運行，該系統(tǒng)就可以長期運行，不會發(fā)生由于通信問題而導(dǎo)致的系統(tǒng)中斷，因此它不會給系統(tǒng)維護(hù)帶來新的問題，免維護(hù)。
4.5安全控制系統(tǒng)應(yīng)用。由于現(xiàn)代化的石化企業(yè)中裝置規(guī)模出現(xiàn)不斷擴(kuò)大、制作過程更加復(fù)雜、運用的材料多為易燃和易爆物質(zhì)等特點，因此，就要求設(shè)備具備更高的安全性，從而為設(shè)備的安全運行提供更多的保障。石化企業(yè)會加大在儀表控制系統(tǒng)中安全控制技術(shù)的應(yīng)用力度，從而為避免工業(yè)的災(zāi)難，減少工業(yè)的事故損失等方面發(fā)揮重大作用。為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供安全保證[3]。
比如我公司的智能多變量協(xié)調(diào)控制技術(shù)可以有效協(xié)調(diào)COT溫度、爐膛負(fù)壓、氧含量、支路溫度均衡及負(fù)荷控制系統(tǒng)之間的關(guān)系，消除系統(tǒng)間的耦合影響，在保證各個控制回路平穩(wěn)的基礎(chǔ)上，全面實現(xiàn)了加熱爐的安全平穩(wěn)操作。
5.結(jié)束語
在石油化工儀表控制系統(tǒng)發(fā)展的過程中，把現(xiàn)場總線技術(shù)與信息化技術(shù)實施綜合，可以實現(xiàn)石油與化工業(yè)一起發(fā)展和共同進(jìn)步的目的。從而為推廣綜合的自動化系統(tǒng)，進(jìn)一步完善石油化工儀表控制系統(tǒng)應(yīng)用，提高企業(yè)的控制系統(tǒng)水平等打下堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)；儀表控制；石油化工；系統(tǒng)管理
石油化工作為我國基礎(chǔ)的能源產(chǎn)業(yè)，其重要性和貢獻(xiàn)不言而喻，加上目前世界能源危機爆發(fā)的大環(huán)境，使得石油化工行業(yè)面臨著多重壓力，儀表控制系統(tǒng)就是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。隨著計算機技術(shù)和數(shù)字智能技術(shù)的成熟應(yīng)用，使得石油化工行業(yè)實現(xiàn)自動化儀表控制成為了可能。通過近年來的技術(shù)創(chuàng)新，石油化工儀表控制系統(tǒng)逐漸向智能化、數(shù)字化、信息化方法發(fā)展，對于提高石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)石油能源的高效利用有很大幫助。
1石油化工儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展過程
傳統(tǒng)的石油化工儀表系統(tǒng)主要以氣動控制為主，通常用來進(jìn)行生產(chǎn)活動的實時檢測。隨著電子信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，石油化工企業(yè)的儀表控制系統(tǒng)才逐漸用電動儀表取代了氣動儀表。與傳統(tǒng)的氣動儀表相比，電動儀表具有靈敏度高、檢測反饋及時、信息易于存儲記錄等優(yōu)點。由于石油化工產(chǎn)業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，所以一些科研機構(gòu)一直以來致力于研究石油化工的儀表控制系統(tǒng)。但是由于受科技條件和企業(yè)生產(chǎn)能力的制約，一些儀表控制系統(tǒng)不能適用于企業(yè)的實際需要，給國內(nèi)儀表系統(tǒng)的自主研發(fā)帶來了很大困難?，F(xiàn)階段多數(shù)大型石油化工企業(yè)都采用引進(jìn)國外先進(jìn)儀表控制技術(shù)，然后結(jié)合自身生產(chǎn)需要，進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和優(yōu)化的方法。經(jīng)過革新之后的儀表控制技術(shù)，較大程度上實現(xiàn)了智能化、自動化，對于石油化工產(chǎn)業(yè)有明顯的提升作用。
2石油化工中儀表控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用
2.1計算機控制系統(tǒng)的應(yīng)用。在整個儀表控制系統(tǒng)中，所有基本數(shù)據(jù)采集單元都是通過強大的計算機系統(tǒng)來操作和控制的，可以說在儀表控制系統(tǒng)中，計算機系統(tǒng)的軟硬件處理能力處于整個體系的核心地位。在石油化工企業(yè)中，計算機控制系統(tǒng)主要用于兩個方面：監(jiān)督產(chǎn)品生產(chǎn)和控制生產(chǎn)流程。隨著儀表控制系統(tǒng)覆蓋范圍的擴(kuò)大以及應(yīng)用功能的豐富，計算機系統(tǒng)應(yīng)用的層次也越來越細(xì)化：從局部優(yōu)化處理到集散控制系統(tǒng)的應(yīng)用，整個石化生產(chǎn)線每個局部的成功運轉(zhuǎn)都離不開計算控制系統(tǒng)的支持。
2.2自動分析儀在石化企業(yè)的應(yīng)用。石油化工企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系到整個企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)信譽，對于企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展有深遠(yuǎn)影響。因此企業(yè)在保證生產(chǎn)活動安全的前提下，注重生產(chǎn)的質(zhì)量水平，是保證企業(yè)利益的現(xiàn)實需要。在線自動分析儀就是在這種條件下得到了廣泛應(yīng)用。目前使用的分析儀主要有：產(chǎn)品質(zhì)量分析儀、氣相色譜儀、液相色譜儀等。隨著技術(shù)的進(jìn)步，最近幾年研發(fā)出了多路近紅外光譜分析儀，使得石油化工儀表檢測和質(zhì)量監(jiān)控工作又提升了一個臺階，對于保證石油化工產(chǎn)品的質(zhì)量純度有極大的改善效果。
2.3先進(jìn)控制儀器的應(yīng)用。安全生產(chǎn)是一切生產(chǎn)活動最為基本和重要的條件?？紤]到石油化工生產(chǎn)過程具有一定的危險性，必須加強生產(chǎn)過程中的安全管理。通過把先進(jìn)的控制儀器和生產(chǎn)檢測設(shè)備安裝到石油化工企業(yè)的流水線上，可以有效減少人力資源的占用和消耗，從而降低了操作人員危險事故的發(fā)生概率。另外，先進(jìn)的生產(chǎn)和檢查設(shè)備還能夠?qū)崟r的檢查和反饋生產(chǎn)運行狀況，對于節(jié)省生產(chǎn)管理時間、壓縮生產(chǎn)成本有積極幫助。目前使用的控制技術(shù)有如下特點：以模型為基本點建立控制環(huán)境、依賴于計算機系統(tǒng)的處理能力、解決多變量過程控制。
2.4制造執(zhí)行系統(tǒng)在石油化工中的應(yīng)用。為了適應(yīng)儀表控制自動化、智能化的主流趨勢，現(xiàn)階段許多石油化工企業(yè)都采用ERP、MES、PCS三層管理，并與控制系統(tǒng)進(jìn)行相互結(jié)合，以此實現(xiàn)管理控制功能的最大發(fā)揮。在三種管理中，MES的開發(fā)使用是人們關(guān)注的焦點。就目前的發(fā)展現(xiàn)狀看，MES大體上可以分為以下幾個部分：其一是建立實時數(shù)據(jù)庫，合理制定企業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃和生產(chǎn)目標(biāo)，實現(xiàn)單位時間內(nèi)的產(chǎn)品利潤最大化，通過模擬項目的運作流程，能夠直觀的掌握物料供需情況，方便進(jìn)行及時的數(shù)據(jù)更改工作。其二是優(yōu)化控制器和控制系統(tǒng)。先進(jìn)控制器的優(yōu)化建設(shè)要以企業(yè)的實際生產(chǎn)指標(biāo)為依據(jù)，當(dāng)控制器投入生產(chǎn)線使用之后，通過檢測設(shè)備對其進(jìn)行全程跟蹤監(jiān)控，保證控制器的控制靈敏度和精準(zhǔn)性，同時也有利于檢測人員第一時間發(fā)現(xiàn)控制器存在的問題，方便進(jìn)行系統(tǒng)修復(fù)和優(yōu)化。其三是進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和校正工作。在控制系統(tǒng)中引入計算機技術(shù)，其中的重要原因就是考慮到計算機的強大數(shù)據(jù)處理和存儲功能。通過利用傳感技術(shù)，對企業(yè)生產(chǎn)線上的信息進(jìn)行實時采集，然后將數(shù)據(jù)信息輸入計算機，進(jìn)行存儲備份和分析處理，從而為石油化工企業(yè)的生產(chǎn)、運輸、貯藏等環(huán)境提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。
3儀表控制系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢
儀表控制系統(tǒng)在我國石化企業(yè)應(yīng)用發(fā)展已經(jīng)有很多年，經(jīng)驗告訴我們，儀表控制系統(tǒng)如果得到合理運用，對我國石油化工企業(yè)的推動作用是極其巨大的。但與此同時，在運用的過程中，我們要不斷地總結(jié)和反饋，選擇最適合國內(nèi)石化企業(yè)發(fā)展的模式，因地制宜，合理使用儀表控制系統(tǒng)。
3.1建立集散控制新系統(tǒng)。目前使用的集散控制系統(tǒng)，面向狹隘、接口缺乏標(biāo)準(zhǔn)、人性化不足，因此我們必須革新該系統(tǒng)的相關(guān)功能應(yīng)用，使其結(jié)構(gòu)開放型，系統(tǒng)操作能面向過程和用戶。新系統(tǒng)具有如下特點：性能高、功能強、操作性好、軟件資源豐富、容易維護(hù)、可靠性高、安全性高。
3.2建立安全保護(hù)機制。儀表控制在給企業(yè)生產(chǎn)帶來便利與快捷的同時，我們也不能忽視其客觀存在的問題。其中最為常見和最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)就是儀表的誤操作。由于整個儀表控制系統(tǒng)都納入了計算機網(wǎng)絡(luò)體系，所以多數(shù)儀表都被串聯(lián)在計算機控制系統(tǒng)上，一旦出現(xiàn)儀表誤操作或儀表失靈，就會引起連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致相關(guān)的儀表控制系統(tǒng)失靈，給石油化工生產(chǎn)的正常進(jìn)行帶來影響。所以，在實行儀表數(shù)字化控制的同時，還要建立安全反饋機制和保護(hù)系統(tǒng)，對容易出現(xiàn)操作失誤或操作環(huán)境不安全的儀表，要進(jìn)行特殊處理和強化監(jiān)督，從源頭上將事故發(fā)生幾率降到最低。
3.3智能化、信息化建設(shè)方向。信息化建設(shè)是工業(yè)發(fā)展的必然要求，智能化是電氣行業(yè)發(fā)展的大趨勢，所以想更合理的在石油化工企業(yè)運用儀表控制系統(tǒng)，針對儀表控制系統(tǒng)的智能化、信息化建設(shè)是必須緊抓的工程。儀表控制、安全儀表和信息管理系統(tǒng)一體化是未來石化企業(yè)使用的安全控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。智能化安全儀表控制系統(tǒng)的前景非常廣闊。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：石油化工；儀表自動化；控制系統(tǒng)
石油化工企業(yè)的發(fā)展對國家的經(jīng)濟(jì)有著十分重要的影響，隨著科技的不斷發(fā)展，人們對石油化化工的要求在逐漸的增加，在整個石油化工的生產(chǎn)中，需要使用儀表自動化控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)隨著石油化工企業(yè)的發(fā)展，要求在逐漸的增加，在這樣的發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，就需要進(jìn)行改進(jìn)，在企業(yè)生產(chǎn)的過程中使用的是智能化的儀表，也就是儀表自動化系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)在整個功能上有了很大的提升，還在效率上也得到了極大的提高，這樣對石油化工企業(yè)的生產(chǎn)是十分重要的，使用儀表自動化控制系統(tǒng)為石油化工企業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
1 石油化工企業(yè)儀表的重要性
石油化工企業(yè)要想發(fā)展就離不開儀表，儀表系統(tǒng)在整個化工企業(yè)的發(fā)展中扮演著重要的角色，現(xiàn)在的石油化工企業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)逐漸的走向了現(xiàn)代化和數(shù)字化，數(shù)字化的應(yīng)用提高了使用的效率，在儀表中除了使用數(shù)字化，還使用了智能化、網(wǎng)絡(luò)化等手段，這樣就可以很大程度的促進(jìn)石油化工企業(yè)的發(fā)展。隨著石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對石油化工儀表的要求在逐漸的增加，在這樣的發(fā)展趨勢下，對儀表進(jìn)行了改進(jìn)，尤其是自動檢測儀，自動監(jiān)測儀在性能上的改進(jìn)是十分大的。
從現(xiàn)場的總線上來說，可以更好的適應(yīng)了工業(yè)的生產(chǎn)，在性能上的提高使變送器也在不斷的發(fā)展，這樣對整個變送器來說也是十分有利的?，F(xiàn)代化的自動化儀表在使用的過程中需要在安全性和穩(wěn)定性上得到提升，這樣就可以將整個石油化工企業(yè)的發(fā)展水平體現(xiàn)在儀表系統(tǒng)的使用上，因為自動化儀表的改進(jìn)可以提升石油化工企業(yè)的生產(chǎn)俠效率，對整個生產(chǎn)有著十分重要的影響，需要得到我們的重視。
數(shù)字化儀表的出現(xiàn)不僅僅在性能上得到了極大的提升，在結(jié)構(gòu)上也得到了極大的提升，數(shù)字化儀表在操作的時候變得更加便捷，因為現(xiàn)在的很多貨物都是進(jìn)出口貿(mào)易，這樣對整個生產(chǎn)的要求就在逐漸的增加，在這樣的情況下，就需要在產(chǎn)品的質(zhì)量上有著嚴(yán)格的要求，尤其是在整體性上，需要將整體性總合的運用到儀表控制系統(tǒng)中，還要將在儀表的管理上加強，使用性能和結(jié)構(gòu)較好的儀表，對生產(chǎn)的產(chǎn)品也是非常有利的，在質(zhì)量上可以得到保證，這樣出口到過國外的產(chǎn)品就會更加的受歡迎，對整個企業(yè)的影響也是非常大的，因此要使用較為先進(jìn)的儀表自動化控制系統(tǒng)，這樣對石油化工企業(yè)的生產(chǎn)是非常重要的。
2 石油化工企業(yè)儀表自動化系統(tǒng)的介紹
2.1 DCS（分布式控制系統(tǒng)）
在石油化工的生產(chǎn)中，使用的較為頻繁的系統(tǒng)就是分布式控制系統(tǒng)和集中式控制系統(tǒng)，這兩大系統(tǒng)在石油化工產(chǎn)業(yè)中是十分關(guān)鍵的。但是在我國的石油化工企業(yè)中使用的都是DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)在性能和結(jié)構(gòu)上都有著一定聽的優(yōu)越性，相對于傳統(tǒng)的儀表自動化系統(tǒng)來說，DCS系統(tǒng)在使用的過程中，使用了數(shù)字化和智能化技術(shù)，在兼容性上是非常好的，這樣對整個企業(yè)的發(fā)展就有了要求，在整個企業(yè)的發(fā)展中，一定要有著足夠的重視，兼容性的體現(xiàn)是DCS系統(tǒng)在功能上有著優(yōu)越性的體現(xiàn)，在整個企業(yè)的生產(chǎn)中，需要將整個企業(yè)的發(fā)展作為重點，因此兼容性就變得十分重要，在企業(yè)的發(fā)展中，可以將本企業(yè)不同的型號的系統(tǒng)與廠商的DCS系統(tǒng)連接在一起，這樣就可以形成一種控制體系，對整個企業(yè)的發(fā)展是十分有利的，在控制的時候也是非常便利的，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，在出現(xiàn)問題的時候也可以及時的溝通，這樣對整個企業(yè)的生產(chǎn)有著十分重要的影響。
2.2 新型DCS系統(tǒng)
DCS系統(tǒng)在石油化工企業(yè)的發(fā)展中是非常重要的，尤其是在煉油的時候，煉油是不能夠離開DCS系統(tǒng)的，在生產(chǎn)的過程中，會生產(chǎn)出半成品和成品，在石油化工企業(yè)中使用DCS系統(tǒng)可以增加其控制能力，提高自動化的性能，石油化工企業(yè)的生產(chǎn)可以利用DCS系統(tǒng)進(jìn)行石油化工的生產(chǎn)，應(yīng)用DCS系統(tǒng)進(jìn)行控制，在一定程度上能夠更好的利用系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理，但是，還是有很多的企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)的時候無法更好的利用DCS系統(tǒng)的所有功能，導(dǎo)致自動化系統(tǒng)在使用的時候出現(xiàn)情況復(fù)雜的問題。我國在DCS系統(tǒng)生產(chǎn)方面也有很大的發(fā)展，在這種情況下，很多的軟件開發(fā)更加適合于石油化工企業(yè)的生產(chǎn)，這樣在功能方面也出現(xiàn)了更好的情況，同時在使用的時候可靠性也是非常高的。
3 具體分析
3.1 檢測執(zhí)行儀表方面
石化現(xiàn)場設(shè)備或者管道內(nèi)界質(zhì)溫度一般都在-200～1800℃之間?，F(xiàn)場的水銀玻璃溫度計都會被雙金屬溫度計取代。熱電阻和熱電偶信號都會直接進(jìn)入DCS中。在所有儀表中壓力儀表是最受重視的，因為它是與人們的安全聯(lián)系最緊密的儀表。壓力傳感器和特殊壓力儀表都是采用很多原理生產(chǎn)的，能抵御住高溫，能在脈動介質(zhì)、粉狀和易結(jié)晶介質(zhì)中測量壓力等。再從物位儀表來講，石化行業(yè)都以液位測量為主，并且除了浮力式儀表外，物料儀表都沒有通用的產(chǎn)品。但從測量方式可分為浮力式、靜電式、超聲波式、電容式、磁致伸縮式和雷達(dá)式等等。儀表中還有流量儀表、分析儀器、在線過程分析儀和執(zhí)行器等儀表。溫度、壓力、流量和液位都是工藝參數(shù)的保證，對生產(chǎn)過程中物料成分的分析和對最終產(chǎn)品的分析都是非常必要的。要對排放的物質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的分析，不能對環(huán)境造成污染。
3.2 控制策略
從如今的新一代DCS系統(tǒng)的變化可以看出，石化工業(yè)在自動化連接控制、批量控制和順序控制等基本控制策略還是沒有改變。智能化算法如智能PID控制器和多變量控制等都已經(jīng)開始普遍采用，其都是以DCS為基礎(chǔ)的控制，但也都可以獨立控制。傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程都是一個裝置一個控制室，但現(xiàn)在幾乎都是多個裝置一個控制室或全廠都由一個控制中心進(jìn)行控制，并且都是以LCD屏幕或CRT顯示為主?，F(xiàn)在人機界面方面都在以DCS操作站屏幕為主，這樣能讓公益操作人員輕松地進(jìn)行操作。
石化裝置的工藝過程復(fù)雜，很容易發(fā)生火災(zāi)或爆炸等。因此對安全性的要求在不斷提升，若僅由DCS設(shè)備完成，則已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的要求了，如ESD系統(tǒng)就會在DCS之外單獨運行。智能化和自動化控制儀表不僅使得安全生產(chǎn)成為現(xiàn)實，而且現(xiàn)在應(yīng)用的SIS系統(tǒng)都是以人性化和安全性為主的生產(chǎn)系統(tǒng)。不僅要緊抓安全生產(chǎn)，還要在生產(chǎn)線的危險場所設(shè)置警報系統(tǒng)，一旦有可燃?xì)怏w或有毒氣體泄漏后能及時得到提醒。全廠的每個角落都要在火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的監(jiān)控下，對重要的工藝裝置進(jìn)行控制和檢測。
4 結(jié)論
石油化工在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)了安全生產(chǎn)，同時在控制方面也發(fā)生了很大的變化，因此，企業(yè)在發(fā)展過程中要不斷提高自動化控制水平，這樣能夠保證企業(yè)在激烈的市場中獲得更好的發(fā)展控制，提高企業(yè)的競爭力。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：自動化控制系統(tǒng)；配電自動化技術(shù)：石油化工；應(yīng)用
中圖分類號： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技水平也不斷提高。石油化工產(chǎn)業(yè)作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，其自動化技術(shù)越來越受到人們的重視，對其研究也日益增多。本文以石油化工的配電自動化技術(shù)為主要研究對象，對其進(jìn)行了具體分析。
一、石油化工的自動化技術(shù)要求
（1）安全控制要求。應(yīng)對關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵部位進(jìn)行定期專業(yè)化故障診斷、檢測、維修，認(rèn)真保證其安全。（2）效率控制要求。對于效率的控制要求主要通過先進(jìn)的科學(xué)理論、合理的計劃調(diào)度和相應(yīng)的模擬流程技術(shù)來提高設(shè)備和有關(guān)裝置的生產(chǎn)效率，這樣也能夠提高原材料的使用率，保證資源的合理利用。（3）成本控制要求。成本控制就是要在先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)能源的最小化使用，盡可能降低能源和原材料的消耗，通過建模、控制以及優(yōu)化等技術(shù)來提高相關(guān)產(chǎn)品的利用率和合格率，進(jìn)而降低相應(yīng)的成本。
二、配電自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
配電自動化技術(shù)從總體上來說是一個集成的系統(tǒng)，這項技術(shù)主要是用在配電網(wǎng)上面的多種設(shè)備，通過遠(yuǎn)程進(jìn)行實時監(jiān)控和協(xié)調(diào)工作。配電自動化是近幾年來我們發(fā)現(xiàn)的新技術(shù)領(lǐng)域，也是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)與配電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方面很好相結(jié)合的一個例子，可以說是電氣自動化技術(shù)發(fā)展使用的典型案例。目前，電氣自動化技術(shù)中的配電自動化技術(shù)在我國以及一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了廣泛使用和大力推廣。就發(fā)達(dá)國家來說，歐美等包括日本在內(nèi)的發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始了對配電自動化技術(shù)的使用和推廣，并且通過大量實踐證明了這項技術(shù)的優(yōu)越性，表明了這項技術(shù)能在很大程度上有效地提高配電網(wǎng)運行的可靠性，并且能夠進(jìn)一步保證效率的最大化。配電自動化技術(shù)在石油化工業(yè)作業(yè)中應(yīng)用的主要目的是要提高電能供應(yīng)的高質(zhì)量，從而減少人員的工作強度。在充分利用和發(fā)揮電氣自動化技術(shù)的各種先進(jìn)設(shè)備的優(yōu)勢前提下，為石油化工企業(yè)工程以及電力公司雙方都帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，能夠最大限度地提高勞動效率。另一方面，我國在配電技術(shù)方面的應(yīng)用也有一定的發(fā)展過程，主要經(jīng)歷了 3 個特殊的發(fā)展階段，即柱上自動化、依靠遙控控制檢測自動化及靠計算機輔助的自動化，截至目前，國內(nèi)的自動化配電網(wǎng)技術(shù)都是依靠這 3 種方式來實現(xiàn)的。
2.1 柱上設(shè)備自動化
自動化技術(shù)在這方面的運用主要是考慮到了要使自動化配電的開關(guān)設(shè)備之間能夠有效的配合，其中主要的設(shè)備就是重和器分段以及對故障進(jìn)行檢測的故障檢測器。通過多種設(shè)備的配合使得故障得到隔離，從而進(jìn)一步恢復(fù)區(qū)域的供電。這種技術(shù)的主要特點是：工程量相對較小，工程的投資較小，不需要為了工程的需要配備相關(guān)通訊網(wǎng)絡(luò)，同時現(xiàn)有的配電網(wǎng)中也能夠進(jìn)行方便的改造而不影響其他方面的工作。但是這種技術(shù)也有其缺點，那就是重和器在工作過程中需要很多次地進(jìn)行重組操作，并且必須通過正確的判斷后才能對發(fā)生故障的區(qū)域進(jìn)行清除解決，然而這樣頻繁的操作會嚴(yán)重沖擊電網(wǎng)，有可能導(dǎo)致停電現(xiàn)象，同時，用電設(shè)備也可能損壞。
2.2 遙控遙測自動化
自動化技術(shù)在這方面的應(yīng)用主要是取決于 FTU 和相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)，需要的設(shè)備主要是 FTU、通訊網(wǎng)絡(luò)以及計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過這 3 個方面技術(shù)的配合使用來進(jìn)一步實現(xiàn)遠(yuǎn)程的、實時實效的監(jiān)控。遙控遙測自動化技術(shù)是柱上設(shè)備自動化技術(shù)在一定程度上的升級，這項技術(shù)可以通過人工來實施遙控、遙調(diào)以及遙信，這樣就能及時地對電網(wǎng)的負(fù)荷進(jìn)行切換。但是遙控遙測設(shè)備自動化技術(shù)工程量相對較大，同時投資的金額也相對較大，所以在改造現(xiàn)有的配電網(wǎng)上面有很大的難度，可行度比較小。
2.3 計算機輔助自動化
計算機網(wǎng)絡(luò)輔助設(shè)備自動化技術(shù)可以說是比較高級的自動化應(yīng)用技術(shù)，這種技術(shù)的主要使用設(shè)備是 FTU、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及高級的應(yīng)用型軟件等技術(shù)。通過這種自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)配電方面的管理系統(tǒng)以及包括人工智能技術(shù)在內(nèi)的技術(shù)的混合應(yīng)用，這種自動化技術(shù)不僅能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程的檢測遙控，同時還對原有的配電管等進(jìn)行管理系統(tǒng)的完善，使得配電系統(tǒng)能夠在很大程度上實現(xiàn)相對自動化的運行，而不影響其他工作。但是這種自動化技術(shù)相對于上面兩種自動化技術(shù)來說，需要的投資和工程量都是空前巨大的。
三、配電自動化技術(shù)在石油化工應(yīng)用中存在的問題
石油化工方面為了能夠相對可靠地提供電力，相關(guān)的電力部門先后經(jīng)過了大幅度的檢查維修，對以前存在的線路進(jìn)行了一定的改造，大大提高了化工企業(yè)的供電質(zhì)量。另一方面，我們需要看到的是，我國在利用配電的供電方面還存在著很大的問題。就拿 21 世紀(jì)前 7 年來說，故障出現(xiàn)次數(shù)仍較為頻繁。表 1是這幾年由于這方面問題而出現(xiàn)的故障次數(shù)。
從表 1 中可以看出，故障出現(xiàn)次數(shù)正逐年下降，這說明供電可靠性有所提高。但是我們還應(yīng)看到，因為石油化工企業(yè)以及相關(guān)工作的特殊性，配電需要大量的線路，且線路距離非常長。加之石油化工工作的環(huán)境相對較差，另有自然因素帶來的大風(fēng)、大雨等，就使得該趨勢很難得到有效保障。就像表 1 中所示，2004 年以后故障減少的幅度相對前幾年有所降低，減少次數(shù)也逐年降低，所以降低相應(yīng)故障出現(xiàn)次數(shù)也是很有難度的。
四、配電自動化技術(shù)在石油化工中的實際運用
目前電氣自動化技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在配電網(wǎng)自動化供電技術(shù)的應(yīng)用上。這項技術(shù)的應(yīng)用主要是保證石油化工企業(yè)在工作時，油田的工作能夠不受其他因素的影響。這種技術(shù)的應(yīng)用能夠使電網(wǎng)在進(jìn)行工作時，發(fā)生故障的區(qū)間實現(xiàn)相應(yīng)的隔離，從而在某些區(qū)間發(fā)生故障的情況下，其他區(qū)間還能正常工作，不影響其他環(huán)節(jié)的工作進(jìn)程。配電設(shè)備自動化主要通過兩個方式進(jìn)行工作的：
4.1 就地進(jìn)行控制
就地控制在這方面主要表現(xiàn)在，不需要通信方式就能夠?qū)⒐收线M(jìn)行隔離，這是因為，配電設(shè)備自動化只要能夠檢測到電壓的加時限，經(jīng)過多次重合后就可以將故障進(jìn)行隔離。配電設(shè)備自動化的工作原理其實很簡單，當(dāng)饋線出現(xiàn)了無法挽回的故障時，重和器會合不上閘，一旦重和器合不上閘，就會發(fā)生跳閘現(xiàn)象，這樣的話，發(fā)生故障的兩頭就會因為兩端的負(fù)荷開關(guān)斷開、沒有電壓的支持，從而分開，無法工作。分開之后，重和器會再次進(jìn)行合閘，而此時負(fù)荷開關(guān)在進(jìn)行設(shè)定后就會自動地關(guān)上，經(jīng)過這樣一個簡單的過程之后，故障就會被輕松隔離，之后可以再將重和器進(jìn)行調(diào)度，重新連接上開關(guān)之后就可以恢復(fù)電力，正常地輸送電力了。
4.2 遠(yuǎn)程進(jìn)行遙控
配電設(shè)備自動化在遠(yuǎn)程遙控上的應(yīng)用主要是，靈活應(yīng)用一定的通訊手段，進(jìn)而實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。包括可以進(jìn)行電動操作的負(fù)荷開關(guān)、遠(yuǎn)程通訊的饋線遠(yuǎn)程終端技術(shù) FTU 以及饋線的自動化控制中心部位這 3 個主要部分。這種遠(yuǎn)程控制技術(shù)相對已經(jīng)比較先進(jìn)，控制技術(shù)的核心部位主要是 FTU，F(xiàn)TU 可以通過對相關(guān)情況的分析，采集到一些相關(guān)聯(lián)開關(guān)的運行狀況，然后對這些采集到的情況進(jìn)行分析得出相應(yīng)結(jié)果，分析結(jié)果作為對故障區(qū)域定位的依據(jù)，從而準(zhǔn)確找出故障位置，然后通過遠(yuǎn)程遙控控制線路開關(guān)，最后使得正常區(qū)域的供電得到恢復(fù)。
五、結(jié)語
綜上所述，自動化技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用是一種必然的發(fā)展趨勢，它能夠有效提高油田的工作效率，進(jìn)而提高整體生產(chǎn)效率，很好地保障生產(chǎn)活動有序、健康、快速發(fā)展。同時，這項技術(shù)在石油化工中的普及應(yīng)用也應(yīng)該考慮到實際環(huán)境、作業(yè)情況等，從設(shè)備的起始階段到生產(chǎn)活動過程中的各個環(huán)節(jié)都應(yīng)盡可能發(fā)揮其作用。
［參考文獻(xiàn)］
