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石油化工仪表自动化控制技术探析

2021-11-18郑正林

装备维修技术 2021年34期
关键词:自动化控制

郑正林

摘  要:伴随着我国经济的腾飞,科学技术取得了长足的进步。当前,随着5G技术的推广和应用,6G技术的前瞻性探索,石油化工行业生产由自动化、集约化的发展态势向无人化,网络化、遥控生产的方向迈进。自动化仪表作为石油化工生产不可或缺的组成部分,集传感、数据传输、控制、智能、网络于一体,以此为基础,整个石油化工企业向着无人化,向着更安全、更高效、更可持续的方向快速发展。因此,探讨石油化工仪表自动化控制技术,其本身就具有重要的现实意义。

关键词:石油化工仪表;自动化;控制

现阶段,石油化工行业在经济与社会方面依然拥有明显的利益与效果。上世纪,陈旧的传统石油化工仪表控制系统被DCS、CCS、SIS等现代控制系统所取代,最终提供足够的保障,使石油化工企业经济效益得到了全面提升。今天,随之5G、互联网、人工智能技术的应用,自动化控制技术必将随之有着更进一步的发展。本文希望通过探讨,能够对此有所分析,并对传统的自动控制系统有所回顾。

一、石油化工仪表自动化控制技术的最新发展和意义

石油化工仪表的自动化控制,其根本意义在于能够适应时代的发展、满足生产过程的需要,提高生产安全性,降低劳动强度,最终实现石油化工行业的可持续发展。尤其是自动化控制技术与网络化、智能化相结合时,其意义尤为重大。

(一)满足时代的发展

在上个世纪,科学技术的发展,使得自动化技术逐渐替代传统的人工操作。在石油化工生产过程中,自动化仪表控制技术的使用,真正有效地解放了人力,让人可以参与到更为高级的控制过程中去,这样不仅可以满足当时的发展需求,同时也为现今的技术发展和应用打下了坚实的基础。所以,落实自动化仪表控制技术,做到与时俱进是石化行业的发展要求。进入二十一世纪,随着网络技术的发展,石化企业的智能化、网络化的生产已逐步迈向现实,单个的石化生产企业已成为整个石化行业生产网络中的一个节点,每个节点的生产过程数据都能实现实时传输,每个节点的生产过程也都能实现网络实时控制。因此网络化的实时自动控制技术,最大程度地降低了整个石化行业的运行成本,提高了行业的生产效率,保障了行业的生产安全,而整个石化行业也能更灵活的因应市场的变化,满足市场的需求。

(二)提高生产进度操控能力

在具体的生产环节中,最早的人工操作弊端较多,数据参数的即时性、准确性、完整性受到制约,人员的技术水平和工作情绪也对生产过程操作产生直接的影响。特别是在监测仪表工作中,工艺操作工因为疏忽导致装置生产、安全出现严重后果的情况层出不穷。因此,仪表自动化控制技术的使用,有效的减少了上述问题。满足了实时监测、准确判断、即时响应的要求。一方面,仪表自动化控制技术有效地减轻了操作人员的负担,不仅提高了复杂工况下生产操作的准确性和即时性,而且对一些可能出现的危险工况,可以及时地做出预判和预防。另一方面,独立的安全联锁系统如:冗余设计、多点检测、多路逻辑表决等从源头有力地保障了生产安全。因此,从宏观上说,企业生产安全、生产能力、生产进度都具有了可保障、可规划、可操控的能力。进入二十一世纪,随着网络化技术的发展和成熟,这种能力被大大强化,控制范围也进一步被拓广。从集团公司的角度出发,每个分散的石化生产企业都成了石化行业生产系统中的一个节点,行业的生产可以从更高的层次、更广的范围被重新分配、控制和优化,行业资源也可以得到更充分有效的使用和调配。

(三)提高安全性,降低劳动强度

在石油化工生产中,有毒有害、易燃易爆的环境十分普遍,长久的人工接触难免会造成身体的伤害。自动化控制技术地大规模应用,最终实现了安全性的全面提升,有效降低了劳动强度[1]。5G、6G技术的应用和发展为大数据传输实时传输提供了可能,物联网、人工智能等在自动化控制系统中的应用又进一步提高了生产的安全性,降低了劳动强度。譬如:无线智能巡检器可以进入有毒有害的区域,可以到达危险的高处或者人不宜进入的封闭空间,当然也可以针对特定区域等等,不间断的对生产设备进行实时检查,自主判断设备是否正常,并将巡检数据实时发送到中央控制室;无线智能巡检器还可以发现人工巡检所不能发现的问题,如:通过对环境的检测发现漏点、通过转速、温度、振动的细微变化发现设备的异常。再譬如,无线智能巡检器当巡检到某台泵时,可以实时无线调取该泵的出入口流量、实时测量转速、轴承温度等数据,通过比对厂家原始性能曲线,判断泵的运行状态等等。

二、石油化工仪表的传统自动控制技术

石油化工仪表的传统自动化控制技术,其主要包含了PID先进控制技术、自动检测与修复技术、人机界面技术等,基于自动化控制技术的合理使用,满足了石油化工企业生产过程自控化的控制要求。

(一)PID先进控制技术

PID先进控制技术最初称之为多项变量控制技术,这一项技术,拥有监控水平高、动态测量及时的优势,因此促进了石油化工企业的发展,进而让越来越多的石油企业开始使用自动化技术。PID控制技术主要是基于DIS技术的应用,本质上就是将企业生产的实际需求,和先进控制理论相结合的一种自动化控制技术。在PID技术应用中,通过软件包结构,就可以独立管理石油化工生产环节,进而提供技术方面的支持。在实际生产环节,因为诸多变量动态变化,需要对之做出及时的响应,而PID先进控制技术就可以很好的满足这一要求,并且能够实现石油化工仪器关联性的模糊识别,进而实现仪器设备生产操作的科学化管理。当时,PID先进控制技术的应用,能够很好地将石油化工仪表测控技术与自动化控制技术相互结合起来,进而成为上阶段的一种发展趋势。

(二)传统地自动检测与修复技术

在PID先进控制技术之前,针对传统的石油化工仪表自动化而言,传统的自动化技术控制是分散的,和DCS的分散检测、集中控制有着本质的区别。这其中,控制仪表修复技术是关键。传统的修复技术主要是基于控制仪表的功能区分块、故障代码识别、超限报警等方式。在单回路独立的报警、联锁功能的支持下,石油化工产品生产精准性和安全性有所提高,并且也可以规避突发性设备故障的出现。由于石油化工生产之中的过程相对复杂,其各个生产环节存在不同的危险性,通过自动检测、控制与修复技术的使用,就可以满足各个环节生产情况的实时监测,一旦发现安全隐患,就会及时报警,从而快速的解决与处理运行故障。尤其是对于流量、温度、压力的监控中,初步满足精准性监控的要求,有利于安全事故发生率的降低。并且,在得到自动检测与修复技术支持下,人工控制操作也会逐渐减少,从而减少了各种人为安全事故的出现。所以,那时的化工仪表的自动化控制技术实施中,就格外的關注自动化检测和修复技术。

(三)人机界面技术

人机界面技术主要是满足人与计算机之间的信息传递和交换,这样就能够实现人机的结合。伴随着仪表自动化的可持续发展,人机界面技术也得到了发展。在使用人机界面技术中,自动化水平得到明显的提升,这样在满足人员占用减少的同时,也可以实现人力资源的解放,从而实现生产经营的监督与调整,让操作人员能够始终保持一个良好的状态,实现仪表自动化的灵活控制。在人机界面之中,一般会运用LED、CRT作为显示载体。在各种操作技术手段合理使用之后,就可以满足化工仪表的远程控制要求。考虑到人机界面的自动化控制能力较强,可以满足快速捕捉敏感信息,及时的发出预警和提示,然后配合上人工处理,进而有效的控制石油化工的生产经营。所以,通过人机界面技术的实用,就可以让石油化工仪表自动化控制能够更加的顺畅[2]。

三、石油化工仪表传统自动化控制技术的应用优化

针对石油化工仪表自动化控制技术的应用优化方面,主要是需要考虑到确保仪表本身拥有足够的精准度,同时,还能够结合智能化、信息化的发展,从而让其应用能够更加顺利的开展下去。

(一)保障仪表足够精准

在仪表控制系统使用过程中,石油化工行业发挥的作用在于總线控制系统,其特点在于简单易操作、内容简洁、关联性较强。目前,由于石油行业涉及的贸易重量规模与生产较大,所以,很多产品都要求能够准确的交付,这个时候,测量的准确性就显得至关重要,其本身会对企业的声誉以及市场水平带来直接的影响,甚至会对企业成本产生影响。基于仪器精度的提高,就可以对应的提高控制水平,确保总体的误差能够缩小到极致。相比传统的气动仪表,就可以基于带电化仪器来提升准确度,这样也会对应的增加仪表的灵敏度,最终利用计算机技术来实现参数的有效控制,以便对于整个生产过程进行监视。

(二)提升智能化、信息化水平

在上阶段的石油化工行业发展中,自动化、信息化是主要发展趋势,同时也是可持续发展的内在要求。在实际生产环节,通过某一种仪表仪器系统来满足有效生产的需求,这样可以满足石油化工行业的稳定性、安全性与更加智能化的系统整合在仪器。另外,在仪表仪器控制系统应用过程中,在控制系统应用过程中,还需要做好信息管理的有效整合,确保信息资源的准确性。通过企业内部控制发展趋势,来实现相应的预测分析,并且协助企业负责人制定科学化的决定,这样就能够全面的应用石化仪表的自动化控制系统功能,推动石油化工企业的持续发展[3]。

四、结束语

总而言之,上阶段在石油化工行业之中应用仪表自动化控制技术,在不断探索、不断优化、不断发展的过程中,从整体上实现了石化行业综合效能的提高。如今,在大数据、物联网等技术的支持下,自动化控制技术也将会在更高的层次上向网络化、智能化发展,最终将推动整个石油化工企业向着无人化,向着更安全、更高效、更可持续的方向快速发展。

参考文献

[1]任健政.石油化工仪表自动化控制技术[J].科技创新与应用,2019(17):139-140.

[2]陈锴鹏.石油化工仪表中自动化控制技术[J].化工设计通讯,2019(05):31+57.

[3]汪康.石油化工仪表中的自动化控制技术研究[J].现代工业经济和信息化,2019(03):86-87.

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