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摘要:本文基于笔者理论知识的学习与实践经验的总结,以石油化工仪表中自动化控制技术为论述对象,通过技术特征及其系统的分析,论述了其在石油化工仪表中的应用方式,所述内容具有一定的指导意义,盼为读者参考引用。
关键词:石油化工;仪表设备;自动化控制
1.石油化工仪表自动化控制技术的基本特征
在石油化工生产过程中,传统控制技术是以批量控制自动化策略为运用,其中以DCS(分布式控制系统)控制系统最为典型和常用,该系统的使用有效简化了生产过程,但是初始投入资金相对较大。随着计算机信息技术的快速发展,石油化工自动化控制技术得到不断优化和完善,且在仪表自动化控制方面表现出以下特征:
1.1优化控制技术
在石油化工领域,对于仪表自动化控制多以PID形式为运用,由于其以串级控制为原理,因此与传统DCS形式相比具有独立的软件包,可与软测量技术有效融合,使石油化工生产技术因仪表自动化监控功能的实现而得到显著提升。
1.2构建人机交互界面
交互性人机界面作为石油化工仪表自动化控制的必要环节,在显示器的辅助下,操作人员可实时监测到被监控对象的状态信息,然后以此为依据设定并输入相关命令,同时借助化工仪表与信号灯,利用计算机进行设备控制,并为生产决策提供必要性参考意见,实现了石油化工生产集成化与人性化要求。
1.3保障生产安全
基于石油化工生产工艺的分析,其过程风险因素较多,对自动化仪表要求较高。在此情况下,为保证生产过程的安全性,自动化仪表设计时应充分考虑实际情况,对于各种风险或隐患利用排查的方式及时发现并予以消除,以此在确保安全生产的前提下综合提升生产效率,避免石油化工安全事故的发生。
2.石油化工仪表中自动化控制系统分析
随着计算网络技术的快速发展,石油化工仪表控制系统逐渐进入了数字化、智能化以及网络化时代,所形成的新一代FCS(现场总线控制系统)系统功能更加强大和完善,实现了变送器的快速发展,并与普通变速器相比,数字化仪表在结构组成更加简化的同时其分辨力、稳定性以及安全性得到了显著提升。从商品进出口贸易计量精度的角度来将,石油化工产品出厂精度一般需控制在±0.1%甚至更高,故而为使我国成品油出口质量提升并与国际相抗衡,在加强产品管理的同时,应加大在线气相(或液相)色谱仪与在线油品质量分析仪等仪表的使用,以此通过数据精度的提升来强化产品质量与性能。
2.1新型DCS控制系统
一般情况下,炼油厂的最后一道工艺为成品油(有时为半成品油)从炼油装置生产出来并经调和后储存运输出厂,而将DCS系统运用于油品贮运系统后,使管理过程因自动化功能的实现而更加便捷。但在传统控制技术下,我国虽然在石油化工领域普及了DCS控制系统,并且也取得了良好的应用成果,但是仍有部分企业对于DCS的功能不能完全利用,不仅造成了资源浪费,而且使控制系统因使用频率低下而出现冗余现象。在此背景下,我国自主研制的新一代DCS系统通过软件功能的完善,使控制系统对于我国石化企业生产特色能够更好地适应,如此既强化了系统功能,同时也使生产过程更加可靠和安全。
在石油生产过程中,石化企业先后在催化裂化和加氢裂化等炼油装置以及乙烯装置中使用DCS控制系统后,实现了厂内生产全过程的实时监管,并且由于新型DCS系统采用了多集控单元,因此不仅实现了多工段同时控制,而且还可在同一控制室内完成所有的管理操作,对自动化系统可进行综合管控。
2.2FCS控制系统
微型化、开放化、数字化以及智能化作为现代FCS控制系统的特征及发展方向,其在石油化工生产中的应用使设备操作和功能开发更趋完善,表现出广阔的发展空间。FCS控制是在局域网和现场总线中完成的,其中局域网(包含大量信息)主要是负责将所有计算机进行有效连接,以此实现信息交互和共享,而通过现场总线技术的信息共享标准,则可实现所有用户与制造商的信息共享。此外,由于FCS智能系统具有双向数字通信功能,因此在提升系统可靠性的同时方便了系统的调试与组态,从而保障了现场仪表的测量精度。在现场总线智能仪表生产方面,由于国家拥有统一的技术标准和规范,不同厂家只需按标准生产便可实现交互使用效果,同时在即插即用功能下,使系统因更新方便而容易扩展规模,从而使设备在具备基本功能的同时兼具运算与控制能力,且在便于分散控制管理同时实现了多台仪表可连接于一条总线的效果,如此既节省了电缆,又简化了大规模安装、调试以及维修的工序,综合效益表现良好。
相比于传统的DCS系统,现代数字化、智能化FCS系统在兼容性与OPC等系统的应用上更为开放,使不同厂商生产的不同型号的设备均可进行互联互通,以此实现了大规模和由自动化控制的网络管理控制体系的构建,使系统功能更加强大且易于控制。
3.石油化工仪表中自动化控制技术应用方式
3.1自动化检测与修复技术
基于我国目前石油化工仪表运用情况的分析,在自动化控制技术的支持下,其在自动化检测与修复技术方面运用价值表现突出,对整体生产能够较好的起到优化作用。为使石油化工生产过程的准确性、可靠性及安全性得到更好地保障,石化企业必须以检测工作为重点进行技术完善,确保系统中可能存在的问题及隐患能够及时发现和修复,以防因继续蔓延而形成较大隐患甚至引发安全事故。对于现代自动化检测与修复技术而言,其在信息技术与自动化技术的快速发展下因断优化和创新而使实用性表现更强,不仅实现了自动化检测与分析,而且对于简单问题能够自行处理和修复,可有效排除系统隐患和威胁,显著提升石油化工企业的生产效率和生产质量,综合效益表现良好。
3.2实时仪表监控技术
对于石油化工生产的优化落实,重点加强对于仪表监控方面的创新完善必不可少,其同样也是自动化技术应用的一个重要条件,应该在实际生产应用中予以高度重视。为了更好实现仪表的监控价值,确保其能够体现出较强的实时性是比较重要的一点,应该围绕着仪表设备进行自动化调整,促使其能够体现出较强的完整性和全面性,对于仪表设备获取的信息数据进行全方位探索,如此也就能够保障其体现出较强的生产流程监管效果,对于各类风险问题也就能够做到及时了解,并且借助于自动化分析和调整措施进行解决,避免可能形成的更大威胁,提升石油化工生产效率。
3.3监测模型分析技术
在石油化工仪表中合理运用自动化技术手段,还需要从监控模型分析入手进行不断优化,确保获取的数据信息能够体现出较强的实用价值,能够准确诊断可能存在的各类故障威胁,保障仪表监测能够发挥出较强的作用效能。结合这种监测模型的构建,其对于数据信息分析应用的要求比较高,也需要充分实现自动化处理,能够实现各个数据信息内容的充分运用,并且体现出较强的模型匹配性优势,避免在石油化工生产中出现更多的问题,推动整个石油化工生产模式的优化。
结语:
智能化控制作为我国石油化工领域发展的终极目标,仪表自动化控制技术的应用与发展为其奠定了坚实的基础。对此,做好技术的不断改进与优化,时刻保证控制系统的科学性与先进性,为石油化工企业现阶段的主要任务之一。
参考文献:
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