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探讨石油化工企业自动化仪表控制技术
作者:金鑫
来源:《中国科技博览》2015年第34期
[摘 要]在我国经济快速发展的带动下,石油化工企业发展迅速,已经快速成为我国支柱型企业。石油化工企业设备是现代化生产的根本,而自动化仪表控制技术是保证设备安全运行的中枢神经。本文首先对石油化工企业自动化仪表控制技术进行简单的介绍,并对石油化工企业自动化仪表的特点进行阐述,最后详细介绍现阶段石油化工行业自动化仪表控制技术,希望能够给相关人员提供参考。
[关键词]石油化工 自动化仪表 控制技术
中图分类号:TE4531 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0029-01 前言
自动化仪表是石油化工企业迅速发展的有效动力,也是现代化石油化工企业的重要标志,自动化仪表控制技术能够为仪表设备正常运转提供安全保障,同时也是提高石油化工企业生产效率及经济效益的保障。在科技发展的带动下,石油化工企业自动化仪表控制技术也发生了重大的变化,为石油企业发展带来了新的契机。 1 石油化工行业自动化仪表的概念和分类研究 1.1 石油化工行业自动化仪表概念
石油化工行业作为我国工业产业结构的一个分支,通常也成石油化工业为石油化学工业,根据详细地产业,还可以将石油化工也分为多个不同的行业。在我国科技迅速发展,国民经济不断增长的过程中,石油化工业也发生着重大的转型,开始由粗放型工业结构向着集约型工业模式发展,产业结构也得到了有效的调整与优化。自动化仪表就是在石油化工企业生产的过程中,能够替代人工进行生产的自动化设备、仪器等的统称。 1.2 石油化工行业自动化仪表分类
石油化工行业自动化仪表具有很多种,根据不同的分类标准能够大致分为一下几类:按照仪表安装形式标准划分,可以将其分为架装仪表、盘装仪表以及现场仪表;按照信号传输标准划分,可以将其分为数字仪表以及模拟仪表;按照仪表组合形式标准划分,可以将其分为综合控制仪、基地式仪表以及单元组合仪表;按照能源使用标准划分,可以将其分为电动仪、液动仪表以及气动仪表;按照有无接人系统标准,可以将其分为非自动仪表以及自动仪表。
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对于石油化工企业自动化仪表的划分,并不能单单利用一个单一的标准,多个标准之间应该是相互渗透与沟通的关系。 2 石油化工行业自动化仪表的特点 2.1 自动化仪表记忆特点
传统的石油化工仪表往往采用组合逻辑电路或时序电路,其具备的记忆功能仅仅是针对某一时刻,记忆也仅仅是这一时刻的简单状态,下一状态的到来会导致这种记忆消退。在自动化仪表中引入微机技术,利用随机储存器能够将前一个状态包含的信息进行记忆,也就是在充电的状态下就能将这些记忆永久的进行保存。另外,自动化仪表还能够记忆别的状态,然后对这些状态进行重新的整理,方便使用。 2.2 自动化仪表可编程特点
与传统的顺序控制不同,自动化仪表采用可编程控制技术,能够通过一些特定的接口芯片实现硬件软化,完成顺序控制无法实现的操作。这种技术大大简化了自动化仪表硬件结构,提高了控制的安全性。
2.3 自动化仪表计算功能特点
自动化仪表中自动配置了微型计算机,可以在短时间进行复杂的高精度计算。同时,在自动化仪表计算过程中,工作人员可以进行先确定被测量量,给定极限值等,然后进行相关方面的计算,提高计算的精确度。 2.4 自动化仪表数据处理特点
在石油化工行业生产的过程中,特别是一些测量过程,往往会遇到一些问题,包括线性化处理、自检自校、工程值与测量值之间的转化问题等等。在自动化仪表中,具体相关的软件以及微处理器,能够利用这些软件进行处理,这样不仅能够减轻仪表的工作负担,同时也能够优化自动化仪表的处理功能,提升仪表控制系统中检索等多项功能。 3 石油化工行业自动化仪表的控制技术
石油化工行业自动化仪表控制技术主要分为常规控制、先进控制、人机界面以及安全仪表系统等,下面就对这几项技术进行一一介绍。 3.1 常规控制
所谓的常规控制,也就是传统的仪表控制,包括批量控制、顺序控制以及连续控制等。在自动化仪表控制技术发展过程中,这些常规的控制几乎是不变的,通过电动单元的有机组合、
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常规DCS到新一代DCS的变化中,也可以观察出来。这些常规控制包含了诸多内容,包括分成调节控制、串级调节、自动选择调节、比率调节、自动选择调节等等。除了这些控制外,PID调节依然是控制系统中最基础的,总的来说,自动化仪表的功能板块以及控制算法没有太大的变化,而控制方案、组态能力发生较大的改变。 3.2 先进控制
现代化控制理论大力发展,不断的涌现出多种多样的智能化算法,现阶段,不仅智能化PID控制器在石油化工企业生产中得到大力的运用,大量的多变量控制技术也成为石油化工企业提高生产效益的重要手段。尽管说其基础任然是DCS,但其不仅是一个软件包,也能够成为一个单独的个体。在石油化工自动化仪表控制系统中,采用多变量动态软测技术,与模型辨识技术相互联系,大多数利用PID串级控制与测控技术相互组合。单一能源在石油化工生产中具有最高的成功率,特别是卡边控制,能够稳步的提升操作的平稳性。 3.3 人机界面
与传统的石油化工企业形式不同的是,现阶段石油化工企业采用一个控制室对应多个装置的形式,代替了以往一对一的控制室与装置,同时可以通过CRT、LCD显示屏进行最终显示,包括了以往的一些指示灯以及显示仪器。这种人机界面形式主要以键盘、鼠标为主,而少量的按钮以及旋转按钮、触摸屏等则作为辅助工具使用。另外,还通过DCS替代了专用屏幕作为工业电视的摄像头画面。
在DCS组态过程中,人机界面相关操作需要按照控制策略进行。例如进行工位号操作,一些典型的仪表棒图(分组画面、趋势画面、细目画面)也是紧密相伴的。然而,在制作模拟图的过程中,相关的工作人员需要谨慎的按照工艺要求进行,这样才能保证人机界面中先关的功能实现,包括事故判断、报警机制、信息处理与优化等等。第一,需要不断的提升相关制作软件的性能;第二,在实现相关控制指标外,也应该实现系统集成中的各项硬指标;第三,软件指标也需要尽最大的努力。在严格按照工艺进行操作以及工作人员无私奉献的相互配合下,才能将人机界面的功能发挥大最佳完美的状态。 4 结语
通过上述分析可知,市场经济已经将石油化工行业引入快速发展的道路中,自动化仪表作为企业先进生产力的代表,也正在科技的海洋中向着更高、更强的阶段迈进。在大规模的石油化工生产过程中,自动化仪表发挥着重要的作用,利用先进的控制技术,使生产装置得到安全稳定的管控,为石油化工企业发展奠定稳定的基础。相信在我国科技不断创新的今天,自动化仪表控制技术必将被不断的完善,为我国石油化工行业乃至整个工业产业发展做出更大的贡献。 参考文献