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石油化工自動(dòng)化論文:石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)研究

摘要：工業(yè)工廠生產(chǎn)逐漸都朝智能化儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)方向發(fā)展，文章主要對(duì)石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：石油化工儀表；自動(dòng)化控制；控制系統(tǒng)；自動(dòng)檢測儀表；變送器

1 概述

自動(dòng)化儀表的智能化，使儀表本身性能從整體上得到了改善。智能化的普遍使儀表不再單一地以一種結(jié)構(gòu)運(yùn)作，使其適應(yīng)性和功能都得到了提升。對(duì)設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅要考慮到功能的多樣化，也要考慮到提高工作效率。本文根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行深入探討和分析，以便為以后的研究提供參考。

2 石油化工儀表中的控制系統(tǒng)

隨著科技的發(fā)展，儀表系統(tǒng)也開始步入了數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的范圍內(nèi)。特別是在石油化工企業(yè)中，自動(dòng)檢測儀表更是需要系統(tǒng)的提升。對(duì)于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，就要適應(yīng)這些要求而使變送器快速發(fā)展起來，所以變送器肯定就是數(shù)字化儀表。比起一般變送器的性能，數(shù)字化儀表從分辨力、安全性能和穩(wěn)定性能來說都要高出很多，并且其結(jié)構(gòu)也較簡單。從進(jìn)出口貿(mào)易中的商品計(jì)量精確度來講，我國一直都在研究并提高著產(chǎn)品的質(zhì)量。一般在石化出廠的產(chǎn)品精確度為＋0.1%或者更高。在對(duì)產(chǎn)品加強(qiáng)管理的同時(shí)，也為了使出口產(chǎn)品質(zhì)量能比現(xiàn)在的產(chǎn)品或能與國際產(chǎn)品相抗衡，從而對(duì)在線油品質(zhì)量分析儀和在線氣相或液相色譜儀等儀表加大了使用量。以便得到的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，從而提升產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。

2.1 DCS與FCS系統(tǒng)

我國在石化和石油化工系統(tǒng)中已經(jīng)使用了3000多套DCS。而石化中應(yīng)用的DCS就有一半之多?，F(xiàn)代科技的發(fā)展也使DCS系統(tǒng)在一直不斷地推出新產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的DCS相比，新產(chǎn)品在數(shù)字化智能控制、兼容性和OPC等系統(tǒng)的應(yīng)用上都變得更開放了。從而使得不同型號(hào)和不同廠商生產(chǎn)的DCS都能相互進(jìn)行聯(lián)結(jié)，能組成大規(guī)模和由自動(dòng)化控制的網(wǎng)絡(luò)管理控制體系。這樣的系統(tǒng)變得更加容易控制，也使性能變得更加強(qiáng)大。

2.2 新型DCS系統(tǒng)

煉油裝置中生產(chǎn)出來的成品油和半成品油在經(jīng)過調(diào)和后就會(huì)儲(chǔ)存運(yùn)輸出廠，這是石油化工過程煉油廠的最后一道工藝。對(duì)石化企業(yè)的油品貯運(yùn)系統(tǒng)使用DCS系統(tǒng)，不僅加強(qiáng)了自動(dòng)化控制，也使管理變的容易了。我國在石化企業(yè)中用了DCS系統(tǒng)來控制，對(duì)其他新建裝置也采用了DCS來加強(qiáng)控制和管理。但對(duì)于如此重視和加強(qiáng)使用的設(shè)備中，還是有很多企業(yè)無法完全地利用DCS的所有功能。這不僅造成了大量資源的浪費(fèi)，由于使用率下降而造成自動(dòng)化系統(tǒng)變得復(fù)雜并顯得冗余。但我國自主生產(chǎn)的DCS新一代系統(tǒng)中配備了一些專門軟件，此軟件是適合于我國石化企業(yè)特色生產(chǎn)過程的。這樣的新一代DCS系統(tǒng)功能還在不斷增強(qiáng)，可靠性也會(huì)越來

越高。

石化企業(yè)在催化裂化和加氫裂化等煉油生產(chǎn)裝置中采用了DCS系統(tǒng)來控制，后來在乙烯裝置中也采用了DCS控制，對(duì)全廠各生產(chǎn)裝置進(jìn)行監(jiān)視和管理。而控制管理等操作都集中在一個(gè)控制室內(nèi)進(jìn)行，因?yàn)楝F(xiàn)在的新一代DCS控制系統(tǒng)可構(gòu)成多工段，并采用了多集控單元，能綜合管理并控制綜合信息自動(dòng)化系統(tǒng)。這些都是新型DCS系統(tǒng)的成果，而以后還會(huì)變得更完善。

2.3 總線控制系統(tǒng)

全數(shù)字化、開放性、智能化和微型化是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。這已經(jīng)成為了現(xiàn)代新型石化企業(yè)的發(fā)展方向。如今FCS自動(dòng)化控制的應(yīng)用變得越來越廣，對(duì)其設(shè)備的操作和功能的開發(fā)也變得越來越完善。從而使得現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的發(fā)展空間變得越來越寬闊。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前的大部分石化企業(yè)的系統(tǒng)還是在應(yīng)用FCS控制著企業(yè)生產(chǎn)裝置?，F(xiàn)場總線的控制工作是在現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)中完成的。局域網(wǎng)的功能是使得多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)相互交換信息，其中的信息容量是相當(dāng)大的，也可實(shí)現(xiàn)相互間的信息共享功能?，F(xiàn)場總線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)技術(shù)信息共享，這就可以對(duì)所有制造商和用戶公開化。FCS智能型現(xiàn)場儀表的測量和控制精確度都是有保障的。工作時(shí)是采用雙向數(shù)字通信，使得系統(tǒng)的可靠性提高，也使得系統(tǒng)的調(diào)試和組態(tài)能方便地進(jìn)行。對(duì)現(xiàn)場總線智能儀表還是有著統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的，每個(gè)不同的廠家要按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)產(chǎn)品，就可以相互交換或相互連接。即插即用，不僅能方便設(shè)備的提升更新，也能使系統(tǒng)更大規(guī)模地?cái)U(kuò)展。這樣的設(shè)備除了有基本的功能外，還具有控制和運(yùn)算的功能。這就能方便地進(jìn)行分散控制管理。每一條總線可以連接多臺(tái)現(xiàn)場儀表，節(jié)省電纜的同時(shí)也節(jié)省了大規(guī)模安裝、調(diào)試和維修系統(tǒng)等的復(fù)雜工序，也更多地節(jié)省了其中的費(fèi)用。

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(jì)都會(huì)被雙金屬溫度計(jì)取代。熱電阻和熱電偶信號(hào)都會(huì)直接進(jìn)入DCS中。在所有儀表中壓力儀表是最受重視的，因?yàn)樗桥c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(dòng)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(duì)生產(chǎn)過程中物料成分的分析和對(duì)最終產(chǎn)品的分析都是非常必要的。要對(duì)排放的物質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的分析，不能對(duì)環(huán)境造成污染。所以對(duì)分析儀表的要求還是很強(qiáng)烈的，而且對(duì)其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我國對(duì)分析儀表的資金投入在增強(qiáng)，這也會(huì)使得產(chǎn)品的質(zhì)量越來越高。

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(dòng)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(dú)立控制。

傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程都是一個(gè)裝置一個(gè)控制室，但現(xiàn)在幾乎都是多個(gè)裝置一個(gè)控制室或全廠都由一個(gè)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(jī)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(duì)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(huì)在DCS之外單獨(dú)運(yùn)行。智能化和自動(dòng)化控制儀表不僅使得安全生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)，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(xiǎn)場所設(shè)置警報(bào)系統(tǒng)，一旦有可燃?xì)怏w或有毒氣體泄漏后能及時(shí)得到提醒。全廠的每個(gè)角落都要在火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的監(jiān)控下，對(duì)重要的工藝裝置進(jìn)行控制和檢測。對(duì)安全系統(tǒng)的統(tǒng)一化管理是企業(yè)發(fā)展的方向。

4 結(jié)語

近年來我國的石油化工儀表的自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展研究取得了很大的進(jìn)步。要以我國自由的特色生產(chǎn)為主，在安全生產(chǎn)的同時(shí)，設(shè)計(jì)和研究自己的自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)。在發(fā)展現(xiàn)有的信息系統(tǒng)的同時(shí)也要從企業(yè)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)和安全控制系統(tǒng)為主進(jìn)行深入研究探討。提高企業(yè)自身對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的水平，增強(qiáng)自身的市場競爭力是企業(yè)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

石油化工自動(dòng)化論文:石油化工企業(yè)中自動(dòng)化控制的應(yīng)用前景分析

摘　要：石油化工產(chǎn)業(yè)與我國的經(jīng)濟(jì)和能源安全有著直接的關(guān)系，對(duì)我國社會(huì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。為了促進(jìn)石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐漸在我國得到廣泛的研究和應(yīng)用。本文將對(duì)我國自動(dòng)化控制在石油化工行業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用做了探討。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制　石油化工行業(yè)

在我國，雖然石油資源總量較大，石油消費(fèi)增長速度很快，但是就目前的石油產(chǎn)量并不能使人們對(duì)石油的需求得到滿足，需要進(jìn)口的石油數(shù)量越來越多。在這種形勢下，石油化工產(chǎn)業(yè)需要在不斷研究和引進(jìn)新技術(shù)的同時(shí)，提高企業(yè)管理水平，采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)。自動(dòng)化控制不僅能避免人工操作的危險(xiǎn)，而且為提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化企業(yè)分布、節(jié)能降耗、延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期、增加資產(chǎn)利用率、安全生產(chǎn)發(fā)揮了更大作用，同時(shí)推進(jìn)了石油化工行業(yè)的發(fā)展轉(zhuǎn)型。

一、石油化工企業(yè)人工操作的危險(xiǎn)性

1.現(xiàn)場人工操作用人多，一旦發(fā)生事故件直接造成人員傷亡。

2.人工手動(dòng)控制中很難嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，稍有不慎即會(huì)出現(xiàn)投料比控制不當(dāng)和超溫、超壓等異常現(xiàn)象，引發(fā)溢料、火災(zāi)甚至爆炸事故。

3.作業(yè)環(huán)境對(duì)人體健康的影響不容忽視，很容易造成職業(yè)危害。

4.設(shè)備和環(huán)境的不安全狀態(tài)及管理缺陷，增加了現(xiàn)場人員機(jī)械傷害、觸電、灼傷、高處墜落及中毒等事故的發(fā)生，直接威脅現(xiàn)場人員安危。

二、石油化工企業(yè)自動(dòng)化控制運(yùn)用歷程

石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展關(guān)系到這一支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，因此，十分引人關(guān)注。多年的經(jīng)驗(yàn)證明，自動(dòng)化已成為企業(yè)提高效率的有效手段之一，特別是隨著信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)自動(dòng)化的概念已不單是生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，還包括企業(yè)信息管理和實(shí)驗(yàn)室災(zāi)難性等的綜合自動(dòng)化，具體包括生產(chǎn)過程控制與管理、計(jì)劃、倉庫、設(shè)備、安全、財(cái)務(wù)、人事、市場和經(jīng)營等的信息系統(tǒng)，是企業(yè)的綜合信息管理系統(tǒng)。中國石油化工自動(dòng)化經(jīng)過50多年的發(fā)展，通過技術(shù)引進(jìn)，消化吸收和不斷創(chuàng)新，自動(dòng)化水平取得了長足進(jìn)步。主要體現(xiàn)在：現(xiàn)場已從手工操作發(fā)展到自動(dòng)化控制，從低級(jí)的單回路控制發(fā)展到高級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)控制，直到煉化一管控一體化。中國的大中型石油化工企業(yè)主要乍產(chǎn)過程在不同水平上均已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益小型骨干石油化工企業(yè)的主流程也已具有比較成熟的控制系統(tǒng)和低成本自動(dòng)化成套技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高，已成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程的主要檢測手段，電子儀表、數(shù)字儀表、智能變送器與執(zhí)行器的使用數(shù)量逐年增加現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用取得進(jìn)展，近年來已成為石油化工自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的熱點(diǎn)之先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)、安全性控制、生產(chǎn)調(diào)度和管理中的開發(fā)與應(yīng)崩進(jìn)一步提高，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

三、自動(dòng)化控制的幾種方法

1.自適應(yīng)控制

自適應(yīng)控制可以看作是一個(gè)能根據(jù)環(huán)境變化智能調(diào)節(jié)自身特性的反饋控制系統(tǒng)以使系統(tǒng)能按照一些設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)工作在最優(yōu)狀態(tài)。一般地說，自適應(yīng)控制在航空、導(dǎo)彈和空間飛行器的控制中很成功?？梢缘贸鼋Y(jié)論，傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制適合沒有大時(shí)間延遲的機(jī)械系統(tǒng)；對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性很清楚。但在工業(yè)過程控制應(yīng)用中，傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的，廣泛應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品，但用戶并不怎么喜歡和接受。傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制方法，要么采用模型參考要么采用自整定，一般需要辨識(shí)過程的動(dòng)態(tài)特性。它存在許多基本問題：需要復(fù)雜的離線訓(xùn)練；辨識(shí)所需的充分激勵(lì)信號(hào)和系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的矛盾；對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)假設(shè)；實(shí)際應(yīng)用中，模型的收斂性和系統(tǒng)穩(wěn)定性無法保證。另外，傳統(tǒng)自適應(yīng)控制方法中假設(shè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的信息，在處理非線性、變結(jié)構(gòu)或大時(shí)間延遲時(shí)很難。

2.最優(yōu)控制

最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個(gè)重要組成部分。成功應(yīng)用于航天航空和軍事領(lǐng)域，在許多方面改變了人們的生活。一個(gè)典型的最優(yōu)控制問題描述如下：被控系統(tǒng)的狀態(tài)方程和初始條件給定，同時(shí)給定目標(biāo)函數(shù)。然后尋找一個(gè)可行的控制方法使系統(tǒng)從輸出狀態(tài)過渡到目標(biāo)狀態(tài)，并達(dá)到最優(yōu)的性能指標(biāo)。動(dòng)態(tài)規(guī)劃、最大值原理和變分法是最優(yōu)控制理論的基本內(nèi)容和常用方法。龐特里亞金極大值原理和貝爾曼動(dòng)態(tài)規(guī)劃是在約束條件下獲得最優(yōu)解的兩個(gè)強(qiáng)有力的工具，應(yīng)用于大部分最優(yōu)控制問題。在實(shí)際應(yīng)用中，最優(yōu)控制很適用于航天航空和軍事等領(lǐng)域，例如空間飛行器的登月、火箭的飛行控制和防御導(dǎo)彈的導(dǎo)彈封鎖。工業(yè)系統(tǒng)中也有一些最優(yōu)控制的應(yīng)用，例如生物工程系統(tǒng)中細(xì)菌數(shù)量的控制等。然而，絕大多數(shù)過程控制問題都和流量、壓力、溫度和液位的控制有關(guān)，用傳統(tǒng)的最優(yōu)控制技術(shù)來控制它們并不合適。

四、自動(dòng)化控制在石油化工企業(yè)的發(fā)展趨

石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展新趨勢將必然和智能控制在石油化工領(lǐng)域里面的應(yīng)用研究相關(guān)。大型石油化工裝置的一些控制難點(diǎn)與解決對(duì)策石油化工自動(dòng)化的主要研究對(duì)象是過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和維護(hù)，其內(nèi)容較為主富，涉及控制系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，如石油化：亡對(duì)象的特性分析、建模方法、控制器原理與相關(guān)計(jì)算，以及自動(dòng)化儀表工具(如變送器、控制閥等)。其研究對(duì)象既包括簡單控制系統(tǒng)，又包括復(fù)雜控制系統(tǒng)及先進(jìn)控制算法，還涉及控制方案的設(shè)計(jì)，以及對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行整定。大型石油化工裝置的過程控制系統(tǒng)則是其重點(diǎn)各種過程及設(shè)備，如儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽、流體管道、換熱器、加熱爐、精餾塔、反應(yīng)器、泵和壓縮機(jī)都足被控制對(duì)象。這些對(duì)象有簡單的，也有復(fù)雜的。應(yīng)當(dāng)說，煉油和乙烯領(lǐng)域里面的過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)(甚至于石油化工領(lǐng)域里面的大多數(shù)過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其控制難點(diǎn)都是和系統(tǒng)中的強(qiáng)耦合、大滯后、多慣性及慢時(shí)變等非線性系統(tǒng)環(huán)節(jié)相關(guān)。

五、結(jié)語

石油化工行業(yè)從未放棄對(duì)新技術(shù)的開拓和追求，這促進(jìn)了石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，另一方面，自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷創(chuàng)新也同時(shí)推進(jìn)了石油化工行業(yè)的發(fā)展轉(zhuǎn)型。石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)需要在自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化企業(yè)分布、節(jié)能降耗、延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期、增加資產(chǎn)利用率、安全生產(chǎn)發(fā)揮更大作用，使得中國的石油化工行業(yè)躍升為世界范圍內(nèi)的強(qiáng)者之一。

石油化工自動(dòng)化論文:淺析我國石油化工自動(dòng)化的構(gòu)成及關(guān)鍵技術(shù)

摘要：幾十年來，石油化工工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)隨著工藝和裝備技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展，從初期簡單的手工操作到連續(xù)工藝及負(fù)荷不斷加大，對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定性要求越來越高，對(duì)控制的要求及自動(dòng)化水平也越來越高，儀表使用越來越普遍，從簡單回路的閉環(huán)控制到單元裝置的全面自動(dòng)化，使用的控制工具也從氣動(dòng)單元組合儀表、電動(dòng)單元組合儀表到DCS的廣泛應(yīng)用，控制水平也從單參數(shù)簡單控制回路到多變量復(fù)雜控制回路，先進(jìn)控制系統(tǒng)、優(yōu)化控制系統(tǒng)在各種場合都有成功應(yīng)用的典范。

關(guān)鍵詞：石油化工自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)

化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中必不可少的重要組成部分，它不但直接影響國計(jì)民生而且與國民經(jīng)濟(jì)的其他部門密切相關(guān)，同時(shí)又是農(nóng)業(yè)、輕工、紡織、國防、交通運(yùn)輸?shù)炔块T發(fā)展的不可或缺的基礎(chǔ)工業(yè)之一?；どa(chǎn)過程，往往是在密閉的容器和設(shè)備中，在高壓、真空、高溫、深冷的情況下連續(xù)進(jìn)行的。此外，不少介質(zhì)還具有毒、易燃、易爆、有腐蝕的性質(zhì)。因此，為使化工生產(chǎn)正常地、高效地進(jìn)行，就必須把各項(xiàng)工藝參數(shù)維持在某一最佳范圍之內(nèi)，并盡量使生產(chǎn)過程自動(dòng)化、現(xiàn)代化。所謂化工生產(chǎn)過程自動(dòng)化，就是在化工設(shè)備上，配置一些自動(dòng)化裝置，代替操作人員的部分直接勞動(dòng)，使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行。

一、化工自動(dòng)化釋義及其重要意義

在化工設(shè)備上，配備上一些自動(dòng)化裝置，代替操作人員的部分直接勞動(dòng)，是生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行，這種用自動(dòng)化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法稱為化工自動(dòng)化。實(shí)行化工自動(dòng)化的重要意義：

(1)加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量；

(2)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件；

(3)能夠保證生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生和擴(kuò)大，達(dá)到延長設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備利用能力的目的；

(4)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，能根本改變勞動(dòng)方式，提高工人文化技術(shù)水平，為逐步地消滅體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)之間的差別創(chuàng)造條件。

二、石油化工綜合技術(shù)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

一般而言，流程工業(yè)企業(yè)對(duì)綜合自動(dòng)化技術(shù)的需求主要關(guān)注4方面的問題。(1)安全：即需要用高可靠性的控制系統(tǒng)、檢鍘和執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)設(shè)備與裝置的運(yùn)行提供保證，進(jìn)而對(duì)關(guān)鍵裝置進(jìn)行故障診斷與健康維護(hù)。(2)低成本：通過先進(jìn)的工藝及工藝參數(shù)以降低能耗和原料消耗，以及通過先進(jìn)的建模技術(shù)、控制技術(shù)和實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)來提高產(chǎn)品的合格率和轉(zhuǎn)化率。(3)高效率：通過先進(jìn)的計(jì)劃調(diào)度與排產(chǎn)技術(shù)和流程模擬技術(shù)來提高設(shè)備利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。(4)提高競爭力：通過數(shù)據(jù)和信息的綜合集成，如先進(jìn)的管理技術(shù)(包括ERP、CRM、SCM等)、電子商務(wù)、價(jià)值鏈分析技術(shù)等，以促進(jìn)企業(yè)價(jià)值的增值，最終提高企業(yè)的綜合競爭力。

根據(jù)國內(nèi)外綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，流程工業(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)可以分成3層結(jié)構(gòu)。

(1)以PCs(過程控制系統(tǒng))為代表的基礎(chǔ)自動(dòng)化層。主要內(nèi)容包括先進(jìn)控制軟件、軟測量技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、可靠性技術(shù)、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)處理技術(shù)、集散控制系統(tǒng)(Dcs)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)(FCs)、多總線網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、基于高速以太網(wǎng)和無線技術(shù)的現(xiàn)場控制設(shè)備、傳感器技術(shù)、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等等。

(2)以MEs(生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng))為代表的生產(chǎn)過程運(yùn)行優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括先進(jìn)建模與流程模擬技術(shù)(AMT：AdvancedModelingTechnologies)、先進(jìn)計(jì)劃與調(diào)度技術(shù)(APS：Adv用信息。

(2)科學(xué)的決策支持

生產(chǎn)經(jīng)營決策是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中的重要內(nèi)容。但是，傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式還處于經(jīng)驗(yàn)決策、具有較大的隨意性、而科學(xué)的決策支持則是企業(yè)經(jīng)營成敗的關(guān)鍵。成本效益分析是指對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)應(yīng)用財(cái)務(wù)分析方法進(jìn)行分析評(píng)價(jià)、以得到全企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的過程。在煉油企業(yè)綜合自動(dòng)化中，成本效益分析是煉油企業(yè)生產(chǎn)管理中的重要環(huán)節(jié)，也是煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策中的必需步驟。

成本效益分析以企業(yè)獲得最大利潤為目標(biāo)。對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)行成本效益分析、并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)方案的盈虧分析，為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提供實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營過程和生產(chǎn)計(jì)劃的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以提高企業(yè)決策水平，加強(qiáng)企業(yè)在市場中的競爭能力。

為了達(dá)到公司預(yù)先制定的利潤目標(biāo)，就必須協(xié)調(diào)好企業(yè)各部門的工作，即原油采購、生產(chǎn)計(jì)劃的制定、生產(chǎn)調(diào)度和產(chǎn)品的銷售等。由(RTO：Real timeopfimization)、故障診斷與健康維護(hù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)校正技術(shù)、動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制與管理技術(shù)、動(dòng)態(tài)成本控制與管理技術(shù)等等。

(3)以ERP(企業(yè)資源管理)為代表的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括企業(yè)資源管理(ERP)、供應(yīng)鏈管理(scM)、客戶關(guān)系管理(cRM)、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)管理(PqDM)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、設(shè)備資源管理、企業(yè)電子商務(wù)平臺(tái)等等。

通過研究生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng)(MEs)及相關(guān)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在線成本的預(yù)測、控制和反饋校正，以形成生產(chǎn)成本控制中心，保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化運(yùn)行，可以實(shí)施生產(chǎn)全過程的優(yōu)化調(diào)度、統(tǒng)一指揮，以形成生產(chǎn)指揮中心，保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制；可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的質(zhì)量跟蹤、安全監(jiān)控，以形成質(zhì)量管理體系和設(shè)備健康保障體系，保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理。

三、企業(yè)綜合自動(dòng)化所需要的關(guān)鍵技術(shù)

(1)信息的集成、挖掘和增值

信息集成是綜合自動(dòng)化的核心，而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是信息集成的基礎(chǔ)。由于流程工業(yè)的特點(diǎn)，有大量的反映生產(chǎn)過程狀態(tài)的實(shí)時(shí)海量數(shù)據(jù)需要處理，管理和有效地應(yīng)用，因此實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督與控制，對(duì)生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。因而流程工業(yè)信息集成環(huán)境中需要同時(shí)設(shè)置關(guān)系數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。作為整個(gè)系統(tǒng)信息的集散地。這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫既可獨(dú)立地操作，又可協(xié)同動(dòng)作，及時(shí)并行或交叉地處理來自全廠的各種信息。真正做到信息集成與共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是煉油廠生產(chǎn)的主要原料，原油成本占了產(chǎn)品總成本的80-90％，因此，為了實(shí)現(xiàn)利潤目標(biāo)，必須首先控制原油成本，即控制原油的采購價(jià)格。

盈虧平衡分析是指利用財(cái)務(wù)分析方法和數(shù)學(xué)工具，對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營方案或計(jì)劃進(jìn)行分析，得出實(shí)現(xiàn)利潤目標(biāo)的原油最高采購價(jià)格(保利點(diǎn))和保證不虧損經(jīng)營(利潤為0)的原油最高采購價(jià)格(保本點(diǎn))。盈虧平衡分析對(duì)于原油采購，控制成本、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的參考價(jià)值、是制定合理生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于控制生產(chǎn)成本、擴(kuò)大利潤，從而保證利潤目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，指導(dǎo)全企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營，具有十分重要的意義。

此外，還有軟測量技術(shù)、設(shè)備過程故障診斷新技術(shù)、生產(chǎn)過程的安全保護(hù)技術(shù)以及對(duì)實(shí)時(shí)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)調(diào)整技術(shù)等，都是自動(dòng)化領(lǐng)域急待解決的難題和研究的熱點(diǎn)。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展及其在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛和深入的應(yīng)用，近幾十年工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展體現(xiàn)著兩個(gè)明顯的特征，一是生產(chǎn)規(guī)模越來越大，二是生產(chǎn)技術(shù)水平越來越高。長期以來，我國化學(xué)工業(yè)技術(shù)水平較低，導(dǎo)致能耗物耗高，限制了化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。要改變這種局面，根本的出路就是走科技進(jìn)步的道路，采用先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。將現(xiàn)場總線技術(shù)、信息技術(shù)應(yīng)用于石油化工，發(fā)展綜合自動(dòng)化整體解決方素及集成技術(shù)，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)品產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力，是今后石油化工工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的趨勢。

石油化工自動(dòng)化論文:淺談自動(dòng)化控制在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用

摘要：石油化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一個(gè)極其豐富而廣泛的技術(shù)領(lǐng)域，在該行業(yè)內(nèi)當(dāng)前的智能控制理論及控制算法的發(fā)展格外的引人關(guān)注，本文將淺要談?wù)撘幌伦詣?dòng)化控制在石油化工行業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用。

關(guān)鍵字：自動(dòng)化控制；石油化工行業(yè)；發(fā)展；應(yīng)用

一、石油化工企業(yè)人工操作的危險(xiǎn)性

1、危險(xiǎn)性大小五要素：

化工裝置的危險(xiǎn)性大小通常用危險(xiǎn)度來分級(jí)，分為高度危險(xiǎn)級(jí)、中度危險(xiǎn)級(jí)和低度危險(xiǎn)級(jí)三級(jí)，構(gòu)成危險(xiǎn)度的五個(gè)要素是：

（1）、物質(zhì)：工藝過程中的物質(zhì)本身固有的點(diǎn)火性、可燃性、爆炸性和毒性。

（2）、容量：工藝過程中物料量，量大危險(xiǎn)性大。

（3）、溫度：運(yùn)行溫度越高，點(diǎn)火溫度低的危險(xiǎn)性大。

（4）、壓力：運(yùn)行壓力越高越危險(xiǎn)。

、操作：不同的化工產(chǎn)品、不同的反應(yīng)類型、不同的運(yùn)行條件、不同的工藝路線、不同的原料路線造成化工操作異常復(fù)雜。

人工操作的危害

（1）、現(xiàn)場人工操作用人多，一旦發(fā)生事故件直接造成人員傷亡。

（2）、人工手動(dòng)控制中很難嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，稍有不慎即會(huì)出現(xiàn)投料比控制不當(dāng)和超溫、超壓等異?，F(xiàn)象，引發(fā)溢料、火災(zāi)甚至爆炸事故。

（3）、作業(yè)環(huán)境對(duì)人體健康的影響不容忽視，很容易造成職業(yè)危害。

（4）、設(shè)備和環(huán)境的不安全狀態(tài)及管理缺陷，增加了現(xiàn)場人員機(jī)械傷害、觸電、灼傷、高處墜落及中毒等事故的發(fā)生，直接威脅現(xiàn)場人員安危。

二、石油化工企業(yè)自動(dòng)化控制運(yùn)用歷程

石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展關(guān)系到這一支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，因此，十分引人關(guān)注。多年的經(jīng)驗(yàn)證明，自動(dòng)化已成為企業(yè)提高效率的有效手段之一，特別是隨著信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)自動(dòng)化的概念已不單是生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，還包括企業(yè)信息管理和實(shí)驗(yàn)室災(zāi)難性等的綜合自動(dòng)化，具體包括生產(chǎn)過程控制與管理、計(jì)劃、倉庫、設(shè)備、安全、財(cái)務(wù)、人事、市場和經(jīng)營等的信息系統(tǒng)，是企業(yè)的綜合信息管理系統(tǒng)。

中國石油化工自動(dòng)化經(jīng)過50多年的發(fā)展，通過技術(shù)引進(jìn)，消化吸收和不斷創(chuàng)新，自動(dòng)化水平取得了長足進(jìn)步。主要體現(xiàn)在：現(xiàn)場已從手工操作發(fā)展到自動(dòng)化控制，從低級(jí)的單回路控制發(fā)展到高級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)控制，直到煉化一管控一體化。中國的大中型石油化工企業(yè)主要乍產(chǎn)過程在不同水平上均已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益小型骨干石油化工企業(yè)的主流程也已具有比較成熟的控制系統(tǒng)和低成本自動(dòng)化成套技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高，已成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程的主要檢測手段，電子儀表、數(shù)字儀表、智能變送器與執(zhí)行器的使用數(shù)量逐年增加現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用取得進(jìn)展，近年來已成為石油化工自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的熱點(diǎn)之先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)、安全性控制、生產(chǎn)調(diào)度和管理中的開發(fā)與應(yīng)崩進(jìn)一步提高，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

自動(dòng)化控制的幾種方法

1. 自適應(yīng)控制

自適應(yīng)控制可以看作是一個(gè)能根據(jù)環(huán)境變化智能調(diào)節(jié)自身特性的反饋控制系統(tǒng)以使系統(tǒng)能按照一些設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)工作在最優(yōu)狀態(tài)。

一般地說，自適應(yīng)控制在航空、導(dǎo)彈和空間飛行器的控制中很成功?？梢缘贸鼋Y(jié)論，傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制適合沒有大時(shí)間延遲的機(jī)械系統(tǒng)；對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性很清楚。但在工業(yè)過程控制應(yīng)用中，傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的，廣泛應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品，但用戶并不怎么喜歡和接受。傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制方法，要么采用模型參考要么采用自整定，一般需要辨識(shí)過程的動(dòng)態(tài)特性。它存在許多基本問題：需要復(fù)雜的離線訓(xùn)練；辨識(shí)所需的充分激勵(lì)信號(hào)和系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的矛盾；對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)假設(shè)；實(shí)際應(yīng)用中，模型的收斂性和系統(tǒng)穩(wěn)定性無法保證。

另外，傳統(tǒng)自適應(yīng)控制方法中假設(shè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的信息，在處理非線性、變結(jié)構(gòu)或大時(shí)間延遲時(shí)很難。

最優(yōu)控制

最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個(gè)重要組成部分。成功應(yīng)用于航天航空和軍事領(lǐng)域，在許多方面改變了人們的生活。

一個(gè)典型的最優(yōu)控制問題描述如下：被控系統(tǒng)的狀態(tài)方程和初始條件給定，同時(shí)給定目標(biāo)函數(shù)。然后尋找一個(gè)可行的控制方法使系統(tǒng)從輸出狀態(tài)過渡到目標(biāo)狀態(tài)，并達(dá)到最優(yōu)的性能指標(biāo)。

動(dòng)態(tài)規(guī)劃、最大值原理和變分法是最優(yōu)控制理論的基本內(nèi)容和常用方法。龐特里亞金極大值原理和貝爾曼動(dòng)態(tài)規(guī)劃是在約束條件下獲得最優(yōu)解的兩個(gè)強(qiáng)有力的工具，應(yīng)用于大部分最優(yōu)控制問題。

在實(shí)際應(yīng)用中，最優(yōu)控制很適用于航天航空和軍事等領(lǐng)域，例如空間飛行器的登月、火箭的飛行控制和防御導(dǎo)彈的導(dǎo)彈封鎖。

工業(yè)系統(tǒng)中也有一些最優(yōu)控制的應(yīng)用，例如生物工程系統(tǒng)中細(xì)菌數(shù)量的控制等。然而，絕大多數(shù)過程控制問題都和流量、壓力、溫度和液位的控制有關(guān)，用傳統(tǒng)的最優(yōu)控制技術(shù)來控制它們并不合適。

自動(dòng)化控制在石油化工企業(yè)的發(fā)展趨

世界級(jí)規(guī)模的工廠需要集成自動(dòng)化的系統(tǒng)。對(duì)于當(dāng)前的大型煉化一體化企業(yè)來說，為應(yīng)對(duì)全球競爭，對(duì)于企業(yè)信息化系統(tǒng)的建設(shè)高度重視，這就要求DCS系統(tǒng)打破以往只是單裝置控制形成一個(gè)個(gè)“信息孤島”的狀況，通過系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)真正的全廠集中控制、操作和管理。與此同時(shí)，當(dāng)前新建的大型石油化工企業(yè)，生產(chǎn)裝置規(guī)模大且同步建設(shè)，控制系統(tǒng)規(guī)模多達(dá)幾萬點(diǎn)，涉及分散控制系統(tǒng)硯場總線控制系統(tǒng)（DCS/FCS）、安全儀表系統(tǒng)（SIS）、火災(zāi)和氣體檢測系統(tǒng)（FGS）、壓縮機(jī)控制系統(tǒng)(CCS）、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)（MMS）、設(shè)備包控制系統(tǒng)（PECS）、分析數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ADAS）、罐區(qū)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(TDAS）、儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化系統(tǒng)（MAS）、設(shè)備管理系統(tǒng)（AMS）、操作數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(ODs）、先進(jìn)控制（APC）、實(shí)時(shí)優(yōu)化(RT-OPT）、操作培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（OTS)等多種自動(dòng)化控制系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)全廠控制系統(tǒng)之間的集成，對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)的集成水平就提出了更高的要求。

石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展新趨勢將必然和智能控制在石油化工領(lǐng)域里面的應(yīng)用研究相關(guān)。大型石油化工裝置的一些控制難點(diǎn)與解決對(duì)策石油化工自動(dòng)化的主要研究對(duì)象是過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和維護(hù)，其內(nèi)容較為主富，涉及控制系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，如石油化：亡對(duì)象的特性分析、建模方法、控制器原理與相關(guān)計(jì)算，以及自動(dòng)化儀表工具(如變送器、控制閥等)。其研究對(duì)象既包括簡單控制系統(tǒng)，又包括復(fù)雜控制系統(tǒng)及先進(jìn)控制算法，還涉及控制方案的設(shè)計(jì)，以及對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行整定。大型石油化工裝置的過程控制系統(tǒng)則是其重點(diǎn)各種過程及設(shè)備，如儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽、流體管道、換熱器、加熱爐、精餾塔、反應(yīng)器、泵和壓縮機(jī)都足被控制對(duì)象。這些對(duì)象有簡單的，也有復(fù)雜的。應(yīng)當(dāng)說，煉油和乙烯領(lǐng)域里面的過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)(甚至于石油化工領(lǐng)域里面的大多數(shù)過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其控制難點(diǎn)都是和系統(tǒng)中的強(qiáng)耦合、大滯后、多慣性及慢時(shí)變等非線性系統(tǒng)環(huán)節(jié)相關(guān)。

結(jié)語

石油化工行業(yè)從未放棄對(duì)新技術(shù)的開拓和追求，這促進(jìn)了石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，另一方面，自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷創(chuàng)新也同時(shí)推進(jìn)了石油化工行業(yè)的發(fā)展轉(zhuǎn)型。石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)需要在自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化企業(yè)分布、節(jié)能降耗、延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期、增加資產(chǎn)利用率、安全生產(chǎn)發(fā)揮更大作用，使得中國的石油化工行業(yè)躍升為世界范圍內(nèi)的強(qiáng)者之一。

石油化工自動(dòng)化論文:淺談石油化工自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用

摘要：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展與工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的整體提高是新時(shí)期的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。石油化工自動(dòng)化設(shè)備在整個(gè)化工業(yè)中所占據(jù)的地位日益關(guān)鍵。本文從石油化工自動(dòng)化基本概述、當(dāng)前石油化工自動(dòng)化設(shè)備在應(yīng)用中的缺陷分析、石油化工自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用要點(diǎn)分析以及未來石油化工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展展望這四個(gè)方面入手，進(jìn)行了詳細(xì)分析與說明，希望能夠?yàn)檎麄€(gè)石油化工自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展與進(jìn)步提供一定的意見與建議。

一、石油化工自動(dòng)化概述

隨著科技信息化技術(shù)快速發(fā)展，石油行業(yè)化工自動(dòng)化技術(shù)也隨之飛速發(fā)展，目前石油化工設(shè)備的自動(dòng)化是發(fā)展的趨勢。作為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)，我國在發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)方面投入了大量人力、物力，并取得了相當(dāng)?shù)某尚?。就現(xiàn)階段而言，我國石化設(shè)備正向著設(shè)備大型化發(fā)展，所以更要提高相關(guān)石油化工自動(dòng)化設(shè)備的水平，提高效率。

通常而言，石油化工自動(dòng)化技術(shù)的要求包括三個(gè)方面：

1.安全控制

安全性控制需要控制系統(tǒng)的可靠、相關(guān)檢測機(jī)構(gòu)或部門對(duì)設(shè)備及其他裝置的正常運(yùn)行提供有效的保障，所以對(duì)關(guān)鍵部位的設(shè)備、裝置進(jìn)行專業(yè)化的故障診斷與基本保養(yǎng)、維修。

2.效率控制

通過科學(xué)、合理的計(jì)劃調(diào)度安排與模擬流程技術(shù)以期提高設(shè)備與相關(guān)裝置的生產(chǎn)效率與原材料使用率。

3.成本控制

通過先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)降低能源與原材料的消耗、通過建模、控制、優(yōu)化技術(shù)來相應(yīng)的提升產(chǎn)品的合格率、利用率。

二、石油化工自動(dòng)化設(shè)備在應(yīng)用中的缺陷

石化行業(yè)自動(dòng)化設(shè)備在應(yīng)用中存在著一些問題亟待解決，主要包括設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)部控制原因不合理、石化工藝控制設(shè)備產(chǎn)生故障、現(xiàn)場操作不穩(wěn)定等情況。

1.系統(tǒng)內(nèi)部不合理

它主要體現(xiàn)在使用前對(duì)控制系統(tǒng)的選型不合理，并沒有根據(jù)項(xiàng)目所在地實(shí)際情況進(jìn)行考察、分析、研究、論證，而是直接采購，在很大程度上增加了使用的成本，導(dǎo)致石油化工的自動(dòng)化設(shè)備使用難度大幅度增加。尤其中石化行業(yè)中串級(jí)、比值、分程等繁瑣復(fù)雜的控制程序，其對(duì)控制用的初始條件要求繁多，針對(duì)不同工作環(huán)境，它需要反復(fù)、多次數(shù)的調(diào)整相關(guān)設(shè)備作業(yè)參數(shù)，且在調(diào)整參數(shù)在使用過程中較難，不能夠完全的體現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)備的意義。除此之外，由于調(diào)整參數(shù)的工作難度大，導(dǎo)致多數(shù)自動(dòng)化設(shè)備在未調(diào)整的情況下運(yùn)行了很長時(shí)間，影響了正常生產(chǎn)作業(yè)的高效率運(yùn)行。

2.控制設(shè)備故障

就是指石油化工自動(dòng)化設(shè)備在使用過程中發(fā)生故障。其中包括調(diào)節(jié)閥關(guān)閉的嚴(yán)密性不夠而產(chǎn)生的漏液漏氣情況、操作設(shè)備動(dòng)作緩慢，設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化相對(duì)低，甚至出現(xiàn)無響應(yīng)情況等，對(duì)于比較重視數(shù)字化的自動(dòng)設(shè)備來說，其數(shù)字信息丟失情況比較嚴(yán)重，在正常的實(shí)地作業(yè)環(huán)境中，數(shù)字化設(shè)備不能實(shí)時(shí)將各項(xiàng)諸如溫度、壓力等參數(shù)反應(yīng)出來，滯后情況嚴(yán)重，導(dǎo)致部分操作人員只可采取手動(dòng)操作，影響了設(shè)備的使用效率與施工進(jìn)度。

3.現(xiàn)場操作不穩(wěn)定

其與石油化工企業(yè)自身原因有關(guān)，目前石化企業(yè)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)原料不足或是超負(fù)荷工作情況，這兩種極端情況出現(xiàn)在作業(yè)設(shè)計(jì)的下限或是上限邊緣。如在化工作業(yè)過程中的一個(gè)自動(dòng)化裝置往往因?yàn)樯系拦ば蛑性鲜褂昧坎粔颍栽斐珊笃谌軇┝刻?，進(jìn)而導(dǎo)致自動(dòng)化控制比例系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，只能依賴人工替代機(jī)器，大幅度降低了自動(dòng)化設(shè)備的使用效率，對(duì)原材料也形成了浪費(fèi)。又如在加熱爐作業(yè)時(shí)，由于原料增加導(dǎo)致將自動(dòng)化設(shè)備的功能全開也未能滿足其加熱需要，產(chǎn)生這種現(xiàn)象，只有通過手動(dòng)開啟側(cè)邊閥門，以此滿足增加爐內(nèi)溫度，滿足加熱需要，使自動(dòng)化控制設(shè)備失去了其原來的作用。

4.其他原因

一般由化工企業(yè)設(shè)計(jì)初期，考慮不全面，在選擇或采購設(shè)備時(shí)選擇了不符合實(shí)際需要的設(shè)備與儀器，缺少對(duì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)遇到特殊情況的測試，導(dǎo)致后續(xù)自動(dòng)化設(shè)備作業(yè)由自動(dòng)變手動(dòng)，違背企業(yè)要求自動(dòng)化的初衷。

三、石油化工自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用要點(diǎn)

1.明確工藝、流程，挑選適合的設(shè)備

在對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用中，應(yīng)首先明確作業(yè)項(xiàng)目的工藝路線和作業(yè)的流程，全面考慮實(shí)地作業(yè)環(huán)境和氣象氣候變化等的客觀條件，根據(jù)實(shí)際需求選擇適合的自動(dòng)化設(shè)備。在選擇、安裝、調(diào)試自動(dòng)化設(shè)備參數(shù)過程之中，要重視對(duì)特殊情況下的測試操作，并以此為基本依據(jù)，確定自動(dòng)化設(shè)備作業(yè)飽和極限能力。對(duì)于每一臺(tái)設(shè)備的選擇應(yīng)該與企業(yè)的生產(chǎn)能力相匹配，要能合理銜接起企業(yè)每道工序。

2.重視應(yīng)用細(xì)節(jié)，定期檢查與保養(yǎng)

在自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用中，要重視設(shè)備的使用細(xì)節(jié)，對(duì)于諸如調(diào)節(jié)閥之類的設(shè)備，要做好定期檢查與保養(yǎng)工作，時(shí)刻關(guān)注調(diào)節(jié)閥運(yùn)行正常與否，測量系統(tǒng)是否準(zhǔn)確等，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)?，F(xiàn)今絕大多數(shù)自動(dòng)化設(shè)備都有設(shè)備操作記錄儲(chǔ)存在設(shè)備內(nèi)部，可隨時(shí)供技術(shù)人員讀取，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)、應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)支持，這些數(shù)據(jù)可以提供設(shè)備的狀態(tài)分析，以此分析設(shè)備運(yùn)行是否正常、運(yùn)行參數(shù)是否合理、早期故障征兆是否存在等問題，并且對(duì)故障部位的定位有著很大的幫助。

3.專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)

培養(yǎng)自動(dòng)化設(shè)備專業(yè)的使用人員。這些專業(yè)人員除了要知曉工藝設(shè)備、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備、控制設(shè)備管理的理論知識(shí)以外，還應(yīng)該充分利用計(jì)算機(jī)，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行使用情況及設(shè)備歷史操作數(shù)據(jù)來判斷設(shè)備所存在的問題，并加以合理解決，發(fā)揮自動(dòng)化設(shè)備的優(yōu)越性。

四、石油化工自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展前景

1.控制系統(tǒng)優(yōu)化

目前我國石油化工企業(yè)大部分設(shè)備裝置還是采用傳統(tǒng)的常規(guī)控制系統(tǒng)，其中大部分還是采用PID控制系統(tǒng)，基于此，導(dǎo)致自動(dòng)化設(shè)備的潛力并沒有全面的被發(fā)揮出來。所以開發(fā)及優(yōu)化控制系統(tǒng)是自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展必然趨勢。

2.儀表升級(jí)

石油化工企業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)企業(yè)，所使用的儀器、設(shè)備中儀表數(shù)量龐大，品類繁多。我國目前儀表配套的品種不齊，缺口較大。制造儀表的輔助材料供應(yīng)不全。所以自動(dòng)化設(shè)備的方向應(yīng)向著儀表優(yōu)化升級(jí)、儀表使用的成套率發(fā)展。

3.過程控制

分散控制系統(tǒng)、編程控制器、自動(dòng)化系統(tǒng)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟本著開放化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，采取國內(nèi)外市場通用硬軟件的方法，將向著開放的分布式監(jiān)控控制系統(tǒng)發(fā)展。

4.總線應(yīng)用

其主要被運(yùn)用在作業(yè)現(xiàn)場，要在現(xiàn)場設(shè)備、儀表間實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、串行、雙向、變量的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)，連接技術(shù)非常重要?？偩€技術(shù)的應(yīng)用，使連接技術(shù)日趨勢成熟，將對(duì)自動(dòng)化設(shè)備控制技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生重要的積極作用。

五、結(jié)語

總而言之，石油化工自動(dòng)化設(shè)備在其應(yīng)用中，應(yīng)充分考慮實(shí)際作業(yè)環(huán)境，從設(shè)備的安裝開始，做好特殊情況下的測試工作，在應(yīng)用中應(yīng)培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人員盡可能的使用設(shè)備的自動(dòng)化相關(guān)功能，藉此發(fā)揮自動(dòng)化設(shè)備的優(yōu)勢，提高企業(yè)生產(chǎn)力、提升作業(yè)質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。

石油化工自動(dòng)化論文:關(guān)于石油化工自動(dòng)化設(shè)備的探討

摘要：石油化工自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)極其豐富而廣泛的技術(shù)領(lǐng)域,本文介紹了大型石化裝置的一些控制難點(diǎn)與解決對(duì)策。順應(yīng)國家能源政策,分析了石油化工行業(yè)的能耗狀況,最后提出了許多目前行業(yè)中行之有效的節(jié)能減排的先進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞：石油化工；自動(dòng)化；設(shè)備

中國石化自動(dòng)化經(jīng)過50 多年的發(fā)展,通過技術(shù)引進(jìn),消化吸收和不斷創(chuàng)新,自動(dòng)化水平取得了長足進(jìn)步。雖然中國石化行業(yè)的自動(dòng)化水平已取得長足進(jìn)展,但與發(fā)達(dá)國家相比,仍然存在著相當(dāng)大的差距。一些難點(diǎn)與長期未解決的問題,仍然造成企業(yè)自動(dòng)化總體水平發(fā)展受阻。

一、 當(dāng)前我國石油化工自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

中國石化工業(yè)是指包括從原油生產(chǎn)汽油、煤油、柴油、潤滑油等石油產(chǎn)品的石油煉制,以蒸汽裂解生產(chǎn)的乙烯、丙烯等為原料生產(chǎn)合成樹脂、合成橡膠、合成纖維以及基本有機(jī)原料等的石油化工。當(dāng)前，石化企業(yè)自動(dòng)化水平發(fā)展不平衡,不同規(guī)模企業(yè)的自動(dòng)化水平相差較大。大型石化企業(yè)自動(dòng)化水平普遍較高,存在的不足是管理信息系統(tǒng)與國外尚有差距,而有些行業(yè)特別是染料、農(nóng)藥行業(yè)自動(dòng)化基礎(chǔ)仍然較差,大量小型化工企業(yè)及部分間歇生產(chǎn)過程企業(yè)自動(dòng)化水平依然很低;二是在自動(dòng)化技術(shù)和應(yīng)用軟件開發(fā)上,未能形成工程化、產(chǎn)業(yè)化、商品化、標(biāo)準(zhǔn)化,成果推廣和轉(zhuǎn)化困難重重;三是企業(yè)管理信息化工作觀念更新落后于形勢發(fā)展,在管理信息化建設(shè)上與企業(yè)機(jī)制的協(xié)調(diào)方面存在很多問題,造成總體進(jìn)程不快。信息仍不能在企業(yè)內(nèi)有效地傳輸和利用,“自動(dòng)化孤島”問題依然突出。

二、石油化工自動(dòng)化設(shè)備的一些控制難點(diǎn)與解決對(duì)策

石化自動(dòng)化的主要研究對(duì)象是過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和維護(hù),其內(nèi)容較為豐富,涉及控制系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié),如石油化工對(duì)象的特性分析、建模方法、控制器原理與相關(guān)計(jì)算,以及自動(dòng)化儀表工具(如變送器、控制閥等) 。其研究對(duì)象既包括簡單控制系統(tǒng),又包括復(fù)雜控制系統(tǒng)及先進(jìn)控制算法,還涉及控制方案的設(shè)計(jì),以及對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行整定。大型石化裝置的過程控制系統(tǒng)則是其重點(diǎn)各種過程及設(shè)備,如儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽、流體管道、換熱器、加熱爐、精餾塔、反應(yīng)器、泵和壓縮機(jī)都是被控制對(duì)象。這些對(duì)象有簡單的,也有復(fù)雜的。

2.1煉化一體建設(shè)

隨著煉油化工裝置大型化、一體化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn),設(shè)備構(gòu)造越來越趨向復(fù)雜,技術(shù)要求也越來越高。煉化一體建設(shè)既是國家產(chǎn)業(yè)政策要求,也是世界石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢和方向。

2.2采用一些新的理論與方法

近幾年來,一種基于SOS 約束的凸優(yōu)化方法,在國外控制界引起廣泛關(guān)注。在系統(tǒng)及控制理論中,許多系統(tǒng)分析與綜合設(shè)計(jì)問題都不能表示或轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的SOS 凸優(yōu)化問題,運(yùn)用近年提出的高效可靠的內(nèi)點(diǎn)算法,從數(shù)值計(jì)算上給一些沒有或很難得到解析的問題帶來生機(jī)。SOS ,SOS 凸優(yōu)化方法以及SOSTOOL S 工具箱是相輔相成的,目前已經(jīng)成為一種研究控制問題的重要工具,不管是李亞普諾夫函數(shù)的構(gòu)造,還是系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì),還是最優(yōu)控制問題的研究,都發(fā)揮了重要的作用。它是研究多項(xiàng)式系統(tǒng)最有效的工具。

2.3采用先進(jìn)的管理手段

石化工業(yè)作為典型的流程企業(yè),在資源優(yōu)化配置上面臨著規(guī)模龐大、流程復(fù)雜、產(chǎn)品多樣、產(chǎn)品價(jià)格變化頻繁等諸多因素影響經(jīng)濟(jì)效益。鑒于此,石油化工企業(yè)要提高經(jīng)濟(jì)效益必須借助于先進(jìn)的管理手段,建立石化企業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化模型,然后利用線性規(guī)劃的方法求解出效益最大的生產(chǎn)方案。

三、石油化工自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

世界級(jí)規(guī)模的工廠需要集成自動(dòng)化的系統(tǒng)。對(duì)于當(dāng)前的大型煉化一體化企業(yè)來說，為應(yīng)對(duì)全球競爭，對(duì)于企業(yè)信息化系統(tǒng)的建設(shè)高度重視，這就要求DCS系統(tǒng)打破以往只是單裝置控制形成一個(gè)個(gè)“信息孤島”的狀況，通過系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)真正的全廠集中控制、操作和管理。

當(dāng)前的現(xiàn)代石油化工企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上通常采用ERP/MES/PCS三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一體化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促使我們從規(guī)劃伊始就要從硬件、軟件以及維護(hù)等方面統(tǒng)籌考慮。隨著智能HART技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)及無線技術(shù)等數(shù)字技術(shù)向控制系統(tǒng)和現(xiàn)場儀表的不斷延伸，數(shù)據(jù)總線處理的信息將不斷增加，對(duì)信息的安全傳輸和合理利用將是自動(dòng)控制系統(tǒng)面臨的重要考驗(yàn)。同時(shí)，大量采用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐步替代自動(dòng)控制系統(tǒng)固有的軟硬件設(shè)備。如何保證DCS系統(tǒng)的安全可靠將是工程公司及制造商共同面對(duì)的重要課題。

隨著現(xiàn)場總線技術(shù)、產(chǎn)品的不斷發(fā)展以及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富，現(xiàn)場總線技術(shù)在流程工業(yè)、制造工業(yè)的應(yīng)用也在不斷地開拓。從應(yīng)用效果來看，可以說現(xiàn)場總線技術(shù)在大型石化項(xiàng)目中采用是可行的，可實(shí)現(xiàn)預(yù)測維護(hù)和遠(yuǎn)程維護(hù)，但是當(dāng)前也仍存在包括用戶理念的轉(zhuǎn)變、對(duì)現(xiàn)場維護(hù)人員技術(shù)水平要求較高，以及技術(shù)本身有待進(jìn)一步完善，使得現(xiàn)場總線技術(shù)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展比較緩慢。

工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)是大型數(shù)字化、自動(dòng)化系統(tǒng)的命脈，推進(jìn)信息化帶動(dòng)自動(dòng)化的新選擇、新技術(shù)，能夠促進(jìn)和提升生命管理、能源管理和安全管理水平。工業(yè)以太網(wǎng)的開放性和標(biāo)準(zhǔn)化。

此外，以低碳能源系統(tǒng)、低碳技術(shù)體系和低碳產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)建立低排放、低能耗、低污染的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式促進(jìn)了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。我國二氧化碳排放量、工業(yè)能耗普遍偏高。其中，原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于國際領(lǐng)先水平。而發(fā)展新經(jīng)濟(jì)無疑將促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)能、核能、太陽能綜合利用，市政、樓宇、環(huán)保等自動(dòng)化技術(shù)將成為未來自動(dòng)化市場的增長點(diǎn)。

中國石油石化工業(yè)目前仍處于規(guī)模已大而不太強(qiáng)、發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存、國際競爭力還需進(jìn)一步提高為特征的發(fā)展時(shí)期。全行業(yè)的改革已進(jìn)入解決深層矛盾和問題的攻堅(jiān)階段,產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正處于由大走強(qiáng)、逐步升級(jí)、再上新臺(tái)階的過程。因而,作為石油化工行業(yè)水平高低象征性標(biāo)志之一的石油化工自動(dòng)化技術(shù),處于更進(jìn)一步的階段。石油化工自動(dòng)化技術(shù)需要在自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,為提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化企業(yè)分布、節(jié)能降耗、延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期、增加資產(chǎn)利用率、安全生產(chǎn)發(fā)揮更大作用,使得中國的石油化工行業(yè)躍升為世界范圍內(nèi)的強(qiáng)者之一。

石油化工自動(dòng)化論文:我國石油化工自動(dòng)化技術(shù)理論的幾點(diǎn)研究

幾十年來,石油化工工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)隨著工藝和裝備技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展,從初期簡單的手工操作到連續(xù)工藝及負(fù)荷不斷加大,對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定性要求越來越高,對(duì)控制的要求及自動(dòng)化水平也越來越高,儀表使用越來越普遍,從簡單回路的閉環(huán)控制到單元裝置的全面自動(dòng)化,使用的控制工具也從氣動(dòng)單元組合儀表、電動(dòng)單元組合儀表到DCS的廣泛應(yīng)用,控制水平也從單參數(shù)簡單控制回路到多變量復(fù)雜控制回路,先進(jìn)控制系統(tǒng)、優(yōu)化控制系統(tǒng)在各種場合都有成功應(yīng)用的典范。

一、我國石油化工自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀

我國石油和化工自動(dòng)化經(jīng)過50年的發(fā)展,通過技術(shù)引進(jìn),消化吸收和不斷創(chuàng)新,自動(dòng)化水平取得了長足進(jìn)步。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,我國的石油化工工業(yè)遇到了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)也面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。與先進(jìn)國家相比,我國的石油化工工業(yè)還普遍存在著能耗大、產(chǎn)品質(zhì)量差、生產(chǎn)過程工藝落后、自動(dòng)化水平低、管理水平低、信息集成度低、綜合競爭力弱等問題。而企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是將先進(jìn)的工藝裝備技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和以先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)為代表的信息技術(shù)相結(jié)合,將企業(yè)的生產(chǎn)過程控制、優(yōu)化、運(yùn)行、計(jì)劃與管理作為一個(gè)整體進(jìn)行控制與管理,提供整體解決方案,以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的優(yōu)化運(yùn)行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理,從而成為提高企業(yè)競爭力的核心高技術(shù)。

國外大型流程企業(yè)、特別是石油化工企業(yè)均重視信息集成技術(shù)的應(yīng)用,紛紛以極大的熱情和精力,構(gòu)架工廠級(jí)、公司級(jí)甚至超公司級(jí)的信息集成系統(tǒng)。1995年美國、日本、西歐等國已有100多家煉油、化工企業(yè)在實(shí)施CIMS計(jì)劃,推動(dòng)了流程工業(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,如日本三井石油化學(xué)工業(yè)公司、美國德曹達(dá)公司、高爾公司等化工企業(yè)都相繼建立了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

二、石油化工綜合技術(shù)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

一般而言,流程工業(yè)企業(yè)對(duì)綜合自動(dòng)化技術(shù)的需求主要關(guān)注4方面的問題。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系統(tǒng)、檢鍘和執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)設(shè)備與裝置的運(yùn)行提供保證,進(jìn)而對(duì)關(guān)鍵裝置進(jìn)行故障診斷與健康維護(hù)。(2)低成本:通過先進(jìn)的工藝及工藝參數(shù)以降低能耗和原料消耗,以及通過先進(jìn)的建模技術(shù)、控制技術(shù)和實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)來提高產(chǎn)品的合格率和轉(zhuǎn)化率。(3)高效率:通過先進(jìn)的計(jì)劃調(diào)度與排產(chǎn)技術(shù)和流程模擬技術(shù)來提高設(shè)備利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。(4)提高競爭力:通過數(shù)據(jù)和信息的綜合集成,如先進(jìn)的管理技術(shù)(包括ERP、CRM、SCM等)、電子商務(wù)、價(jià)值鏈分析技術(shù)等,以促進(jìn)企業(yè)價(jià)值的增值,最終提高企業(yè)的綜合競爭力。

根據(jù)國內(nèi)外綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,流程工業(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)可以分成3層結(jié)構(gòu)。

(1)以PCS(過程控制系統(tǒng))為代表的基礎(chǔ)自動(dòng)化層。主要內(nèi)容包括先進(jìn)控制軟件、軟測量技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、可靠性技術(shù)、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)處理技術(shù)、集散控制系統(tǒng)(Dcs)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)(FCS)、多總線網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、基于高速以太網(wǎng)和無線技術(shù)的現(xiàn)場控制設(shè)備、傳感器技術(shù)、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等等。

(2)以MES(生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng))為代表的生產(chǎn)過程運(yùn)行優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括先進(jìn)建模與流程模擬技術(shù)(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先進(jìn)計(jì)劃與調(diào)度技術(shù)(APS:Advanced Planningand Scheduling)、實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)(RTO:Real-time Opfimization)、故障診斷與健康維護(hù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)校正技術(shù)、動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制與管理技術(shù)、動(dòng)態(tài)成本控制與管理技術(shù)等等。

(3)以ERP(企業(yè)資源管理)為代表的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括企業(yè)資源管理(ERP)、供應(yīng)鏈管理(scM)、客戶關(guān)系管理(cRM)、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)管理(PqDM)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、設(shè)備資源管理、企業(yè)電子商務(wù)平臺(tái)等等。

通過研究生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)及相關(guān)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)在線成本的預(yù)測、控制和反饋校正,以形成生產(chǎn)成本控制中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化運(yùn)行,可以實(shí)施生產(chǎn)全過程的優(yōu)化調(diào)度、統(tǒng)一指揮,以形成生產(chǎn)指揮中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制;可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的質(zhì)量跟蹤、安壘監(jiān)控,以形成質(zhì)量管理體系和設(shè)備健康保障體系,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理。

三、企業(yè)綜合自動(dòng)化所需要的關(guān)鍵技術(shù)

(1)信息的集成、挖掘和增值

信息集成是綜合自動(dòng)化的核心,而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是信息集成的基礎(chǔ)。由于流程工業(yè)的特點(diǎn),有大量的反映生產(chǎn)過程狀態(tài)的實(shí)時(shí)海量數(shù)據(jù)需要處理,管理和有效地應(yīng)用,因此實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督與控制,對(duì)生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。因而流程工業(yè)信息集成環(huán)境中需要同時(shí)設(shè)置關(guān)系數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。作為整個(gè)系統(tǒng)信息的集散地。這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫既可獨(dú)立地操作,又可協(xié)同動(dòng)作,及時(shí)并行或交叉地處理來自全廠的各種信息。真正做到信息集成與共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。

(2)科學(xué)的決策支持

生產(chǎn)經(jīng)營決策是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中的重要內(nèi)容。但是,傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式還處于經(jīng)驗(yàn)決策、具有較大的隨意性、而科學(xué)的決策支持則是企業(yè)經(jīng)營成敗的關(guān)鍵。成本效益分析是指對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)應(yīng)用財(cái)務(wù)分析方法進(jìn)行分析評(píng)價(jià)、以得到壘企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的過程。在煉油企業(yè)綜合自動(dòng)化中,成本效益分析是煉油企業(yè)生產(chǎn)管理中的重要環(huán)節(jié),也是煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策中的必需步驟。

成本效益分析以企業(yè)獲得最大利潤為目標(biāo)。對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)行成本效益分析、并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)方案的盈虧分析,為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提供實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營過程和生產(chǎn)計(jì)劃的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以提高企業(yè)決策水平,加強(qiáng)企業(yè)在市場中的競爭能力。

為了達(dá)到公司預(yù)先制定的利潤目標(biāo),就必須協(xié)調(diào)好企業(yè)各部門的工作,即原油采購、生產(chǎn)計(jì)劃的制定、生產(chǎn)調(diào)度和產(chǎn)品的銷售等。由于原油是煉油廠生產(chǎn)的主要原料,原油成本占了產(chǎn)品總成本的80-90%,因此,為了實(shí)現(xiàn)利潤目標(biāo),必須首先控制原油成本,即控制原油的采購價(jià)格。

盈虧平衡分析是指利用財(cái)務(wù)分析方法和數(shù)學(xué)工具,對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營方案或計(jì)劃進(jìn)行分析,得出實(shí)現(xiàn)利潤目標(biāo)的原油最高采購價(jià)格(保利點(diǎn))和保證不虧損經(jīng)營(利潤為O)的原油最高采購價(jià)格(保本點(diǎn))。盈虧平衡分析對(duì)于原油采購,控制成本、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的參考價(jià)值、是制定合理生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)的重要環(huán)節(jié),對(duì)于控制生產(chǎn)成本、擴(kuò)大利潤,從而保證利潤目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),指導(dǎo)壘企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營,具有十分重要的意義。

此外,還有軟測量技術(shù)、設(shè)備過程故障診斷新技術(shù)、生產(chǎn)過程的安全保護(hù)技術(shù)以及對(duì)實(shí)時(shí)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)調(diào)整技術(shù)等,都是自動(dòng)化領(lǐng)域急待解決的難題和研究的熱點(diǎn)。

將現(xiàn)場總線技術(shù)、信息技術(shù)應(yīng)用于石油化工,,發(fā)展綜合自動(dòng)化整體解決方素及集成技術(shù),可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加產(chǎn)品產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力,是今后石油化工工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的趨勢。

石油化工自動(dòng)化論文:我國石油化工自動(dòng)化技術(shù)的若干探討

摘要：化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中必不可少的重要組成部分,它不但直接影響國計(jì)民生而且與國民經(jīng)濟(jì)的其他部門密切相關(guān),同時(shí)又是農(nóng)業(yè)、輕工、紡織、國防、交通運(yùn)輸?shù)炔块T發(fā)展的不可或缺的基礎(chǔ)工業(yè)之一?；どa(chǎn)過程,往往是在密閉的容器和設(shè)備中,在高壓、真空、高溫、深冷的情況下連續(xù)進(jìn)行的。此外,不少介質(zhì)還具有毒、易燃、易爆、有腐蝕的性質(zhì)。因此,為使化工生產(chǎn)正常地、高效地進(jìn)行,就必須把各項(xiàng)工藝參數(shù)維持在某一最佳范圍之內(nèi),并盡量使生產(chǎn)過程自動(dòng)化、現(xiàn)代化。所謂化工生產(chǎn)過程自動(dòng)化,就是在化工設(shè)備上,配置一些自動(dòng)化裝置,代替操作人員的部分直接勞動(dòng),使生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：石油化工 自動(dòng)化 關(guān)鍵技術(shù)

幾十年來,石油化工工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)隨著工藝和裝備技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展,從初期簡單的手工操作到連續(xù)工藝及負(fù)荷不斷加大,對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定性要求越來越高,對(duì)控制的要求及自動(dòng)化水平也越來越高,儀表使用越來越普遍,從簡單回路的閉環(huán)控制到單元裝置的全面自動(dòng)化,使用的控制工具也從氣動(dòng)單元組合儀表、電動(dòng)單元組合儀表到DCS的廣泛應(yīng)用,控制水平也從單參數(shù)簡單控制回路到多變量復(fù)雜控制回路,先進(jìn)控制系統(tǒng)、優(yōu)化控制系統(tǒng)在各種場合都有成功應(yīng)用的典范。

一、化工自動(dòng)化釋義及其重要意義

在化工設(shè)備上,配備上一些自動(dòng)化裝置,代替操作人員的部分直接勞動(dòng),是生產(chǎn)在不同程度上自動(dòng)地進(jìn)行,這種用自動(dòng)化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法稱為化工自動(dòng)化。實(shí)行化工自動(dòng)化的重要意義:

(1)加快生產(chǎn)速度,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量;

(2)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,改善勞動(dòng)條件;

(3)能夠保證生產(chǎn)安全,防止事故發(fā)生和擴(kuò)大,達(dá)到延長設(shè)備使用壽命,提高設(shè)備利用能力的目的;

(4)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn),能根本改變勞動(dòng)方式,提高工人文化技術(shù)水平,為逐步地消滅體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)之間的差別創(chuàng)造條件。

二、石油化工綜合技術(shù)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

一般而言,流程工業(yè)企業(yè)對(duì)綜合自動(dòng)化技術(shù)的需求主要關(guān)注4方面的問題。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系統(tǒng)、檢鍘和執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)設(shè)備與裝置的運(yùn)行提供保證,進(jìn)而對(duì)關(guān)鍵裝置進(jìn)行故障診斷與健康維護(hù)。(2)低成本:通過先進(jìn)的工藝及工藝參數(shù)以降低能耗和原料消耗,以及通過先進(jìn)的建模技術(shù)、控制技術(shù)和實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)來提高產(chǎn)品的合格率和轉(zhuǎn)化率。(3)高效率:通過先進(jìn)的計(jì)劃調(diào)度與排產(chǎn)技術(shù)和流程模擬技術(shù)來提高設(shè)備利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率。(4)提高競爭力:通過數(shù)據(jù)和信息的綜合集成,如先進(jìn)的管理技術(shù)(包括ERP、CRM、SCM等)、電子商務(wù)、價(jià)值鏈分析技術(shù)等,以促進(jìn)企業(yè)價(jià)值的增值,最終提高企業(yè)的綜合競爭力。

根據(jù)國內(nèi)外綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,流程工業(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)可以分成3層結(jié)構(gòu)。

(1)以PCS(過程控制系統(tǒng))為代表的基礎(chǔ)自動(dòng)化層。主要內(nèi)容包括先進(jìn)控制軟件、軟測量技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、可靠性技術(shù)、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)處理技術(shù)、集散控制系統(tǒng)(Dcs)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)(FCS)、多總線網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、基于高速以太網(wǎng)和無線技術(shù)的現(xiàn)場控制設(shè)備、傳感器技術(shù)、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等等。

(2)以MES(生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng))為代表的生產(chǎn)過程運(yùn)行優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括先進(jìn)建模與流程模擬技術(shù)(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先進(jìn)計(jì)劃與調(diào)度技術(shù)(APS:Advanced Planningand Scheduling)、實(shí)時(shí)優(yōu)化技術(shù)(RTO:Real-time Opfimization)、故障診斷與健康維護(hù)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)校正技術(shù)、動(dòng)態(tài)質(zhì)量控制與管理技術(shù)、動(dòng)態(tài)成本控制與管理技術(shù)等等。

(3)以ERP(企業(yè)資源管理)為代表的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化層。主要內(nèi)容包括企業(yè)資源管理(ERP)、供應(yīng)鏈管理(scM)、客戶關(guān)系管理(cRM)、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)管理(PqDM)、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、設(shè)備資源管理、企業(yè)電子商務(wù)平臺(tái)等等。

通過研究生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)及相關(guān)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)在線成本的預(yù)測、控制和反饋校正,以形成生產(chǎn)成本控制中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化運(yùn)行,可以實(shí)施生產(chǎn)全過程的優(yōu)化調(diào)度、統(tǒng)一指揮,以形成生產(chǎn)指揮中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制;可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的質(zhì)量跟蹤、安壘監(jiān)控,以形成質(zhì)量管理體系和設(shè)備健康保障體系,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理。

三、企業(yè)綜合自動(dòng)化所需要的關(guān)鍵技術(shù)

(1)信息的集成、挖掘和增值

信息集成是綜合自動(dòng)化的核心,而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是信息集成的基礎(chǔ)。由于流程工業(yè)的特點(diǎn),有大量的反映生產(chǎn)過程狀態(tài)的實(shí)時(shí)海量數(shù)據(jù)需要處理,管理和有效地應(yīng)用,因此實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督與控制,對(duì)生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。因而流程工業(yè)信息集成環(huán)境中需要同時(shí)設(shè)置關(guān)系數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。作為整個(gè)系統(tǒng)信息的集散地。這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫既可獨(dú)立地操作,又可協(xié)同動(dòng)作,及時(shí)并行或交叉地處理來自全廠的各種信息。真正做到信息集成與共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。

(2)科學(xué)的決策支持

生產(chǎn)經(jīng)營決策是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中的重要內(nèi)容。但是,傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式還處于經(jīng)驗(yàn)決策、具有較大的隨意性、而科學(xué)的決策支持則是企業(yè)經(jīng)營成敗的關(guān)鍵。成本效益分析是指對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)應(yīng)用財(cái)務(wù)分析方法進(jìn)行分析評(píng)價(jià)、以得到壘企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的過程。在煉油企業(yè)綜合自動(dòng)化中,成本效益分析是煉油企業(yè)生產(chǎn)管理中的重要環(huán)節(jié),也是煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策中的必需步驟。

成本效益分析以企業(yè)獲得最大利潤為目標(biāo)。對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)行成本效益分析、并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)方案的盈虧分析,為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提供實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營過程和生產(chǎn)計(jì)劃的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以提高企業(yè)決策水平,加強(qiáng)企業(yè)在市場中的競爭能力。

為了達(dá)到公司預(yù)先制定的利潤目標(biāo),就必須協(xié)調(diào)好企業(yè)各部門的工作,即原油采購、生產(chǎn)計(jì)劃的制定、生產(chǎn)調(diào)度和產(chǎn)品的銷售等。由于原油是煉油廠生產(chǎn)的主要原料,原油成本占了產(chǎn)品總成本的80-90%,因此,為了實(shí)現(xiàn)利潤目標(biāo),必須首先控制原油成本,即控制原油的采購價(jià)格。

盈虧平衡分析是指利用財(cái)務(wù)分析方法和數(shù)學(xué)工具,對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營方案或計(jì)劃進(jìn)行分析,得出實(shí)現(xiàn)利潤目標(biāo)的原油最高采購價(jià)格(保利點(diǎn))和保證不虧損經(jīng)營(利潤為O)的原油最高采購價(jià)格(保本點(diǎn))。盈虧平衡分析對(duì)于原油采購,控制成本、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的參考價(jià)值、是制定合理生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)的重要環(huán)節(jié),對(duì)于控制生產(chǎn)成本、擴(kuò)大利潤,從而保證利潤目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),指導(dǎo)壘企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營,具有十分重要的意義。

此外,還有軟測量技術(shù)、設(shè)備過程故障診斷新技術(shù)、生產(chǎn)過程的安全保護(hù)技術(shù)以及對(duì)實(shí)時(shí)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)調(diào)整技術(shù)等,都是自動(dòng)化領(lǐng)域急待解決的難題和研究的熱點(diǎn)。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展及其在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛和深入的應(yīng)用,近幾十年工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展體現(xiàn)著兩個(gè)明顯的特征,一是生產(chǎn)規(guī)模越來越大,二是生產(chǎn)技術(shù)水平越來越高。長期以來,我國化學(xué)工業(yè)技術(shù)水平較低,導(dǎo)致能耗物耗高,限制了化學(xué)工業(yè)的發(fā)展。要改變這種局面,根本的出路就是走科技進(jìn)步的道路,采用先進(jìn)實(shí)用的技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。將現(xiàn)場總線技術(shù)、信息技術(shù)應(yīng)用于石油化工,,發(fā)展綜合自動(dòng)化整體解決方素及集成技術(shù),可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加產(chǎn)品產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力,是今后石油化工工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的趨勢。

石油化工自動(dòng)化論文:石油化工儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)分析

摘 要：在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，工業(yè)生產(chǎn)也發(fā)生了很大的變化，在生產(chǎn)過程中使用的儀表和控制系統(tǒng)出現(xiàn)了智能化發(fā)展情況，這樣也使得石油化工在生產(chǎn)過程中，化工儀表出現(xiàn)了自動(dòng)化控制技術(shù)不斷發(fā)展的情況，對(duì)出現(xiàn)的新情況進(jìn)行更好的分析能夠更好的促進(jìn)石油化工企業(yè)發(fā)展，同時(shí)也能更好的促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：石油化工儀表 自動(dòng)化控制 控制系統(tǒng)

在石油化工企業(yè)發(fā)展過程中，使用的儀表在科技含量方面發(fā)生了很大變化，這樣也使得儀表出現(xiàn)了自動(dòng)化控制和智能化發(fā)展的情況，在這種情況下，儀表本身性能發(fā)生了很大的改善。智能化儀表在發(fā)展過程中不僅僅在結(jié)構(gòu)運(yùn)作方面發(fā)生了很大的變化，同時(shí)在適應(yīng)性和功能方面也發(fā)生了很大的變化，因此，對(duì)石油化工行業(yè)的發(fā)展也是非常有利的。對(duì)設(shè)備進(jìn)行更好的設(shè)計(jì)，不僅僅在功能方面能夠進(jìn)行改善，同時(shí)在工作效率方面也發(fā)生了很大的變化，這樣也能更好的對(duì)其進(jìn)行分析，促進(jìn)石油化工企業(yè)獲得更好的發(fā)展。

1 石油化工儀表控制系統(tǒng)發(fā)展

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過程中，儀表系統(tǒng)也發(fā)生了很大的變化，正在逐漸向數(shù)字化、智能化以及網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，有其對(duì)石油化工行業(yè)的發(fā)展是有很大的影響的。在石油化工企業(yè)中，自動(dòng)檢測儀表出現(xiàn)了非常明顯的變化，對(duì)控制系統(tǒng)的性能改善是有很大影響的。對(duì)于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)來說，能夠更好的對(duì)適應(yīng)一些要求的變化，這樣能夠更好的促進(jìn)變送器發(fā)展，同時(shí)，也能更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)字化儀表發(fā)展。相比較一般的變送器來說，數(shù)字化儀表在性能方面出現(xiàn)了很大的變化，尤其在分辨能力和安全性能方面得到了非常明顯的改善，同時(shí)，在穩(wěn)定性方面也出現(xiàn)了很大的變化，這樣在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候能夠更好的保證生產(chǎn)效率。數(shù)字化儀表在性能方面得到了很大的提高，同時(shí)，在結(jié)構(gòu)方面也發(fā)生了很大的變化，這樣在進(jìn)操作的時(shí)候更加方便。為了更好的發(fā)展我國的進(jìn)出口貿(mào)易，很多的企業(yè)在生產(chǎn)過程中對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量提出了更高的要求，這樣使用數(shù)字化儀表在產(chǎn)品精度方面也得到了更好的提高、對(duì)產(chǎn)品加強(qiáng)管理也能更好的保證我國的產(chǎn)品能夠更好的和國際產(chǎn)品進(jìn)行比較，這樣能夠更好的發(fā)展我國的進(jìn)出口貿(mào)易，同時(shí)也能更好的提升產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

1.1 DCS與FCS系統(tǒng)

在我國的石油化工系統(tǒng)中，都使用的是DCS系統(tǒng)，為了更好的適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的變化，DCS系統(tǒng)在不斷發(fā)展過程中也發(fā)生了很大的變化，和傳統(tǒng)的系統(tǒng)進(jìn)行比較，新的系統(tǒng)在數(shù)字化智能控制方面得到了很好的發(fā)展，同時(shí)在兼容性方面也是非常好的。將不同的型號(hào)和廠家的DCS系統(tǒng)進(jìn)行連接，這樣能夠形成更大規(guī)模的管理控制體系，同時(shí)在進(jìn)行控制的時(shí)候也能更加方便的進(jìn)行控制，這樣在性能方面也是能夠得到更好發(fā)展的。

1.2 新型DCS系統(tǒng)

對(duì)于石油化工企業(yè)來說，煉油裝置是非常重要的生產(chǎn)設(shè)備，在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候只要能夠產(chǎn)出成品油和半成品有，在經(jīng)常一定的處理以后，就能夠?qū)⑵溥M(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸，這樣也是石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中最后的工藝。在石油化工企業(yè)中應(yīng)用DCS系統(tǒng)，能夠更好的提高自動(dòng)化控制能力，同時(shí)在進(jìn)行管理的時(shí)候也能更好的進(jìn)行。石油化工企業(yè)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(shí)候無法更好的利用DCS系統(tǒng)的所有功能，導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)在使用的時(shí)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(shí)在使用的時(shí)候可靠性也是非常高的。

石油化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候經(jīng)常是會(huì)使用催化裂化的物質(zhì)來進(jìn)行生產(chǎn)的，在這種情況下，在煉油生產(chǎn)裝置中是可以利用DCS系統(tǒng)來進(jìn)行控制的，這樣能夠更好的對(duì)各個(gè)生產(chǎn)的情況進(jìn)行監(jiān)視和管理。在控制管理中操作是可以在一個(gè)控制室內(nèi)完成的，這樣就使得系統(tǒng)控制要采用多集控單元，同時(shí)在綜合管理方面也是能夠?qū)崿F(xiàn)信息自動(dòng)化控制的。

1.3 總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)慢慢形成了全數(shù)字化、開放性以及智能化化的特點(diǎn)，這樣就使得石油化工企業(yè)在發(fā)展過程中出現(xiàn)了新的發(fā)展方向?，F(xiàn)在，F(xiàn)CS自動(dòng)化控制在應(yīng)用方面出現(xiàn)了越來越好的情況，這樣就使得設(shè)備在操作和功能方面也發(fā)生了一定的變化?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)在發(fā)展過程中出現(xiàn)了空間越來越廣的情況，這樣就使得很多的石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中應(yīng)用了FCS控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線控制工作是通過現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，因此，在進(jìn)行使用的時(shí)候是要利用眾多的計(jì)算機(jī)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，這樣能夠更好的實(shí)現(xiàn)信息的交換，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)信息的共享。

2 具體分析

2.1 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(jì)都會(huì)被雙金屬溫度計(jì)取代。熱電阻和熱電偶信號(hào)都會(huì)直接進(jìn)入DCS中。在所有儀表中壓力儀表是最受重視的，因?yàn)樗桥c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(dòng)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(duì)生產(chǎn)過程中物料成分的分析和對(duì)最終產(chǎn)品的分析都是非常必要的。要對(duì)排放的物質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的分析，不能對(duì)環(huán)境造成污染。

2.2 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(dòng)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(dú)立控制。傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程都是一個(gè)裝置一個(gè)控制室，但現(xiàn)在幾乎都是多個(gè)裝置一個(gè)控制室或全廠都由一個(gè)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(jī)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(duì)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(huì)在DCS之外單獨(dú)運(yùn)行。智能化和自動(dòng)化控制儀表不僅使得安全生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)，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(xiǎn)場所設(shè)置警報(bào)系統(tǒng)，一旦有可燃?xì)怏w或有毒氣體泄漏后能及時(shí)得到提醒。全廠的每個(gè)角落都要在火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的監(jiān)控下，對(duì)重要的工藝裝置進(jìn)行控制和檢測。

3 結(jié)語

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)期，我國的石油化工儀表自動(dòng)化控制技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，在這種情況下，我國的石油企業(yè)在發(fā)展過程中也發(fā)生了一定的變化。石油化工在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，同時(shí)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(dòng)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。

石油化工自動(dòng)化論文:石油化工自動(dòng)化控制歷程和技術(shù)應(yīng)用前景

摘 要：石油化工技術(shù)繁多而復(fù)雜，自動(dòng)化控制是其中較為重要的一個(gè)系統(tǒng)。多方位提升自動(dòng)化水平，以適應(yīng)石油行業(yè)現(xiàn)代化機(jī)械水平，有助于石油行業(yè)的發(fā)展。文章首先闡述石油化工自動(dòng)化控制歷程，在此基礎(chǔ)上，分析石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：石油化工；自動(dòng)化控制；應(yīng)用前景

前言

當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，石油化工行業(yè)也得到了飛躍式進(jìn)步，對(duì)應(yīng)而言，企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大化要求匹配高水平的技術(shù)，材料、工藝和技術(shù)應(yīng)用不斷翻新，加上自動(dòng)化控制技術(shù)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，其受到越來越多的重視，因而，自動(dòng)化控制技術(shù)越來越重要。然而，石油化工自動(dòng)化控制的發(fā)展還需要遵守化工企業(yè)的發(fā)展規(guī)律，在應(yīng)用和發(fā)展中不斷提高化工自動(dòng)化控制水平。

1 石油自動(dòng)化控制歷程

技術(shù)發(fā)展在石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位，其關(guān)乎著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和呈現(xiàn)出的水平。石油自動(dòng)化控制是十分重要的一個(gè)命題，甚為引入關(guān)注。石油行業(yè)的發(fā)展實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴人們，自動(dòng)化是幫助企業(yè)提高效率的驅(qū)動(dòng)力，尤其是當(dāng)今信息技術(shù)不斷發(fā)展更新并應(yīng)用于現(xiàn)代企業(yè)之中，滲透到各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、企業(yè)信息管理自動(dòng)化等多種自動(dòng)化控制組成了現(xiàn)代企業(yè)自動(dòng)化控制的概念。具體來說，從過程控制與管理，從倉庫管理到市場營銷，從生產(chǎn)計(jì)劃到財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)，設(shè)備管理到人事管理，自動(dòng)化控制已經(jīng)貫穿到企業(yè)的綜合信息管理系統(tǒng)。

中國石油化工涉及自動(dòng)化已經(jīng)經(jīng)歷了半百年的發(fā)展，通過引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的手段，首先對(duì)技術(shù)進(jìn)行研究和探討，不斷吸收消化其中的精要，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，從而不斷提高石油行業(yè)的自動(dòng)化水平。經(jīng)過50多年的發(fā)展，石油行業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)步主要體現(xiàn)在操作現(xiàn)場已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工勞作轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)今的自動(dòng)化控制，低級(jí)的單回路控制已經(jīng)被予以淘汰，高級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)控制推向市場，直到煉化管控一體化。自動(dòng)化控制已經(jīng)蔓延至中國大中型石油化工企業(yè)的主要生產(chǎn)過程之中，雖然在水平上有所差異，但從總體來說，相對(duì)于傳統(tǒng)的行業(yè)操作，自動(dòng)化控制已經(jīng)幫助取得更多的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，在小型的石油化工企業(yè)之中，也有很多骨干企業(yè)擁有比較成熟的控制系統(tǒng)和較低成本的自動(dòng)化技術(shù)，并且，生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高，已經(jīng)成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程的主要檢測手段。我們了解到石油自動(dòng)化控制歷程，還需對(duì)石油自動(dòng)化控制應(yīng)用前景做進(jìn)一步探討。

2 自動(dòng)化控制設(shè)備和系統(tǒng)

石油化工企業(yè)把化工過程的控制作為企業(yè)日常生產(chǎn)管理控制的目標(biāo)對(duì)象，自動(dòng)化控制技術(shù)、算法和方案幫助石油化工企業(yè)可以有機(jī)調(diào)和控制理論，把整個(gè)生產(chǎn)過程納入到自動(dòng)化控制體系，實(shí)現(xiàn)化工過程中各種模擬量的自動(dòng)化控制。為了使得自動(dòng)化控制的全過程得以有效實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)化控制設(shè)備、控制系統(tǒng)是必不可少的，除此以外，還要制定出科學(xué)合理的實(shí)施方案，為自動(dòng)化控制打造控制平臺(tái)。高素質(zhì)的操作人員也十分重要，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)管理、操作自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在將設(shè)備和體系、方案和人員進(jìn)行科學(xué)的結(jié)合的前提下，才能使得石油化工企業(yè)的自動(dòng)化控制過程得以順理成章地完成。從中我們可以發(fā)現(xiàn)，在化工行業(yè)中，其不僅對(duì)自動(dòng)化控制的技術(shù)水平有所要求，還對(duì)自動(dòng)化控制過程的匹配性有所要求。最優(yōu)化化工過程的自動(dòng)化控制，可以降低企業(yè)的投入成本、提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，還可以降低企業(yè)所需能耗和生產(chǎn)成本，提高成品質(zhì)量，從而保障化工企業(yè)的安全科學(xué)生產(chǎn)。因而，對(duì)化工過程的自動(dòng)化控制進(jìn)行研究，然后使用先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)備和技術(shù)，為化工企業(yè)提供服務(wù)，是化工企業(yè)前進(jìn)和發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。

3 微電子技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用

自動(dòng)化控制系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的有微電子技術(shù)和信息技術(shù)，化工自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和信息控制網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出一體化趨勢。在數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)化控制、技術(shù)調(diào)節(jié)等各個(gè)環(huán)節(jié)，都有化工過程的控制體現(xiàn)，通過化工過程控制一體信息平臺(tái)集中到自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。這要求自動(dòng)化控制硬件需要更加具有可供挑戰(zhàn)的性能。過程控制的各個(gè)環(huán)節(jié)所采用的技術(shù)設(shè)備擁有各異的硬件設(shè)備，分別由不同的生產(chǎn)經(jīng)營商家供給，而開發(fā)商對(duì)硬件設(shè)施進(jìn)行自主經(jīng)營。之所以，在多種資源進(jìn)行整合的過程之中，很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)不兼容，接口不統(tǒng)一也時(shí)常出現(xiàn)，因而，技術(shù)產(chǎn)品的更新升級(jí)也會(huì)受到影響。綜上所述，化工自動(dòng)化控制硬件需擁有多種優(yōu)點(diǎn)，如較好的兼容性、便于升級(jí)換代、速度快等。化工過程控制技術(shù)設(shè)備只有具備上述特點(diǎn)，才可以在控制領(lǐng)域中被廣泛使用，從而實(shí)現(xiàn)化工控制全過程和各個(gè)系統(tǒng)之間的完美聯(lián)合，保證任何的化工過程控制設(shè)備在升級(jí)換代的時(shí)候不會(huì)對(duì)化工企業(yè)的正常生產(chǎn)有所影響?？刂朴布挥芯邆潇`活性、精確度、抗干擾等各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，才能夠在化工過程自動(dòng)化控制中發(fā)揮出顯著的作用。化工自動(dòng)化控制的核心是信息集成，信息集成的重要組成部分是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。大多數(shù)化工企業(yè)使用流程管理模式，需要通過軟件平臺(tái)處理和管理化工過程中的大量數(shù)據(jù)。，使用哪一種軟件決定著化工控制過程自動(dòng)化控制的信息有效集成性和共享性。

4 專業(yè)技術(shù)人才作用愈加重要

我國化工自動(dòng)化控制操作技術(shù)人員素質(zhì)普遍不高，原因在于我國自動(dòng)化控制理論研究較為落后，存有的化工自動(dòng)化控制研究成果不多。很多化工自動(dòng)化控制操作技術(shù)人員不夠了解化工過程自動(dòng)化控制原理，對(duì)化工行業(yè)有關(guān)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)掌握甚少，化工自動(dòng)化控制復(fù)合型人才欠缺。在化工自動(dòng)化控制發(fā)展的過程中，人才起著決定性的作用。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)化工過程的最優(yōu)化自動(dòng)化控制，需要從以下幾個(gè)方面著手。首先，需要引導(dǎo)廣大的職工及時(shí)更新觀念，化工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層需要對(duì)化工自動(dòng)化控制給予充分的重視，以切實(shí)行動(dòng)引導(dǎo)更新全體職工的化工自動(dòng)化控制觀念，從而開放思維，培育出強(qiáng)烈的責(zé)任心來對(duì)待化工工作，制定出科學(xué)合理的化工自動(dòng)化發(fā)展規(guī)劃和信息化發(fā)展職工培育方法，把先進(jìn)的技術(shù)手段和激勵(lì)措施相結(jié)合，促進(jìn)化工信息化建設(shè)的發(fā)展。其次，還需要對(duì)化工自動(dòng)化設(shè)備的整體利用水平給予更多關(guān)注。其充分體現(xiàn)了化工企業(yè)技術(shù)人員的操作能力。在自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展過程中，因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)發(fā)展速度較快，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，在化工企業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的采購、安裝及使用過程中，需要注意設(shè)備的這個(gè)特點(diǎn)，之后結(jié)合企業(yè)自動(dòng)化控制現(xiàn)狀，加大對(duì)相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)力度。在化工過程自動(dòng)化控制的過程中，需要并重經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，注重投入產(chǎn)出比的分析，在信息資源建設(shè)和化工自動(dòng)化控制應(yīng)用技術(shù)上投入更多的研究精力，從而不斷地提高化工自動(dòng)化控制設(shè)備的整體使用水平。

5 結(jié)束語

我國石油化工企業(yè)一直關(guān)注于新技術(shù)的開拓和應(yīng)用，這促進(jìn)了石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷飛越。與此同時(shí)，我們不難發(fā)現(xiàn)石油自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型離不開自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷開拓創(chuàng)新。因而，石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)需要不斷進(jìn)行自主創(chuàng)新，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，在節(jié)能降耗、增加資產(chǎn)利用率的同時(shí)，促進(jìn)中國石油化工行業(yè)的發(fā)展。

石油化工自動(dòng)化論文:石油化工自動(dòng)化控制儀表常見故障的原因探究

摘要在科技飛速發(fā)展的帶動(dòng)下，自動(dòng)化技術(shù)取得了重大突破，各種自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，極大地推動(dòng)了石油化工生產(chǎn)的自動(dòng)化和現(xiàn)代化。在石油化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，自動(dòng)化儀表發(fā)揮著不可替代的重要作用，儀表的故障診斷和分析也成為石油化工行業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。文章首先對(duì)石油化工自動(dòng)化控制儀表進(jìn)行了簡要概述，然后分析了石油化工自動(dòng)化控制儀表的疑難故障，以期對(duì)石油化工行業(yè)的安全、穩(wěn)定生產(chǎn)起到一定的幫助作用。

關(guān)鍵詞石油化工；自動(dòng)化控制儀表；故障

為實(shí)現(xiàn)石油化工生產(chǎn)的自動(dòng)化，需要對(duì)生產(chǎn)過程中溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行全面監(jiān)控，這些功能通過相應(yīng)的檢測儀表來實(shí)現(xiàn)，儀表一旦發(fā)生故障，將對(duì)化工生產(chǎn)的正常進(jìn)行造成嚴(yán)重影響。因此，工作人員必須熟練掌握儀表的物理構(gòu)造、測量原理以及性能指標(biāo)等，能夠準(zhǔn)確地對(duì)儀表故障進(jìn)行診斷和處理，從而保證化工生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

1石油化工自動(dòng)化控制儀表概述

1.1 溫度儀表

石油化工生產(chǎn)中所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)及變化需要在特定的溫度及壓力環(huán)境下才能順利進(jìn)行，為實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度變化、精密掌控溫度范圍，必須在生產(chǎn)中布設(shè)一定數(shù)量的溫度儀表。目前對(duì)于生產(chǎn)溫度主要采取接觸測量，通過熱電偶、熱電阻等測溫元件來測量溫度數(shù)據(jù)，并借助現(xiàn)場總線技術(shù)來達(dá)到自動(dòng)化溫控效果。

1.2 壓力儀表

壓力儀表的類型比較多樣，如壓力傳感器、壓力變送器、特種壓力表等，壓力儀表可以用于高溫、腐蝕等極端環(huán)境下的壓力測量，也可用于易結(jié)晶及粉粒狀介質(zhì)的壓力測量。通常情況下壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)會(huì)借助壓力變送器將采集到的信號(hào)輸送至集散控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化壓力測量及控制效果。

1.3 物位儀表

根據(jù)測量方法的不同，可以將物位儀表劃分為浮力式、直讀式、差壓式、輻射式、雷達(dá)式等，在石油化工生產(chǎn)中，雷達(dá)式物位儀表由于測量精度較高，同時(shí)對(duì)石化物料具有較強(qiáng)的適用性，正逐漸受到行業(yè)的青睞。

1.4 流量儀表

流量儀表基本上基于兩種測量原理，一是體積流量測量，二是質(zhì)量流量測量，具體來講，有節(jié)流式、壓差式和速度式幾種。

2儀表故障的原因分析

通常情況下，自動(dòng)化控制儀表由傳感器、變送器、顯示器三部分組成。其中傳感器負(fù)責(zé)被測對(duì)象模擬信號(hào)的檢測；變送器負(fù)責(zé)將傳感器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)（4~20 mA），同時(shí)將信號(hào)輸送至PLC控制器；顯示器負(fù)責(zé)測量數(shù)據(jù)的直觀顯示。儀表故障通常表現(xiàn)為指示異常，如示數(shù)偏低、偏高、不動(dòng)、異常波動(dòng)等，導(dǎo)致儀表異常的原因有兩種：一是工藝參數(shù)本身出現(xiàn)異常；二是測量系統(tǒng)的某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，導(dǎo)致數(shù)據(jù)顯示不準(zhǔn)確。要正確診斷故障原因，一是對(duì)儀表的測量原理、物理結(jié)構(gòu)、使用特性等具有一定的了解；二是要熟知測量系統(tǒng)的整個(gè)工作流程；三是對(duì)化工生產(chǎn)的工藝流程、物料特性、設(shè)備性質(zhì)等具有比較深入的了解。下面就化工儀表常見疑難故障進(jìn)行具體講解：

2.1 流量儀表故障

1）若流量儀表值達(dá)到最高，一般現(xiàn)場檢測儀表也會(huì)顯示最高，這時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)閥大小，若流量值減小，說明是工藝問題；若流量值不變，應(yīng)該是儀表系統(tǒng)的故障，需要檢測儀表信號(hào)傳輸系統(tǒng)、測量引壓系統(tǒng)等是否存在異常。

2）若流量指數(shù)異常波動(dòng)，可以將系統(tǒng)由自動(dòng)控制轉(zhuǎn)到手動(dòng)，若依然存在波動(dòng)狀況，說明是工藝原因所致；若波動(dòng)減小，說明是PID參數(shù)問題或儀表問題。

3）若儀表流量達(dá)到最低，首先檢查現(xiàn)場檢測儀表，若現(xiàn)場儀表同樣顯示最低，則查看調(diào)節(jié)閥開度，開度為零說明故障發(fā)生在流量調(diào)節(jié)裝置上，若開度正常，極有可能是物料結(jié)晶、管道阻塞或壓力過低所致。若現(xiàn)場儀表正常，說明顯示儀表出現(xiàn)問題，其原因通常是機(jī)械儀表齒輪卡死、差壓變送器正壓室滲漏等。

2.2 物位儀表故障

1）液位儀表值達(dá)最高或最低時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場檢測儀表進(jìn)行判斷，若現(xiàn)場儀表正常，則將系統(tǒng)改為手動(dòng)調(diào)控，查看液位是否變動(dòng)，若液位能夠在某一范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，說明是液位控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，反之則是工藝方面的原因。

2）對(duì)于差壓式液位儀表，當(dāng)控制儀表與現(xiàn)場檢測儀表的顯示數(shù)據(jù)不符，且現(xiàn)場儀表不存在明顯異常時(shí)，檢查導(dǎo)壓管液封是否正常，若存在泄漏現(xiàn)象，補(bǔ)充密封液，儀表歸零；若不存在泄漏情況，初步推斷是儀表負(fù)遷移量出錯(cuò)，需進(jìn)行校正。

3）液位控制儀表的數(shù)據(jù)異常波動(dòng)時(shí)，要根據(jù)設(shè)備容量分情況進(jìn)行判斷，設(shè)備容量大的，通常是儀表出現(xiàn)問題；設(shè)備容量小的，要先檢查工藝操作，若工藝操作有所變動(dòng)，極有可能是工藝原因?qū)е碌牟▌?dòng)，反之就是儀表方面的問題。

2.3 壓力儀表故障

當(dāng)壓力儀表數(shù)據(jù)異常時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)被測介質(zhì)的物理狀態(tài)――固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，進(jìn)行針對(duì)性的檢測和診斷。

1）壓力控制儀表出現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)，要首先確認(rèn)工藝操作的變動(dòng)情況，因?yàn)榇祟愖兓嗍怯晒に嚥僮骷癙ID參數(shù)異常所致。

2）當(dāng)控制儀表停滯不動(dòng)，即工藝操作變化的情況下儀表數(shù)據(jù)依然保持恒定時(shí)，通常是由于壓力測量系統(tǒng)出現(xiàn)故障所致，這時(shí)應(yīng)首先確認(rèn)引壓導(dǎo)管是否存在阻塞情況，若管道暢通，再確認(rèn)壓力變送輸出裝置是否處于正常狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)異常變化，則可確認(rèn)問題出現(xiàn)在測量指示系統(tǒng)。

2.4 溫度儀表故障

溫度儀表故障通常表現(xiàn)為示數(shù)偏高、偏低或反應(yīng)遲緩，當(dāng)溫度儀表發(fā)生故障時(shí)，要注意以下兩點(diǎn)：一是溫度儀表大都采用電動(dòng)儀表；二是該系統(tǒng)儀表在檢測時(shí)具有比較明顯的滯后性。

1）溫度儀表數(shù)據(jù)突然間變化到最高或最低，通常屬于儀表系統(tǒng)方面的問題，這是由于儀表系統(tǒng)本身具有一定的滯后性，鮮少出現(xiàn)突發(fā)性的變動(dòng)。若出現(xiàn)突發(fā)性的變動(dòng)，一般是由熱電阻、熱電偶或變送放大器異常所致。

2）溫度控制儀表發(fā)生高頻異常波動(dòng)時(shí)，通常是由于PID參數(shù)設(shè)置不當(dāng)所致。

3）溫度控制儀表發(fā)生比較明顯的緩慢波動(dòng)時(shí)，一般是由工藝操作方面的變動(dòng)所引起的。若可排除工藝操作方面的影響，那么極有可能是儀表控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。

3總結(jié)

石油化工自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)的應(yīng)用給石化行業(yè)帶來了巨大的方便，重新定位了人與石油化工系統(tǒng)之間的互動(dòng)關(guān)系。 在分析和處理實(shí)際的化工儀表故障時(shí)，不僅要掌握扎實(shí)的儀表理論和知識(shí)，還要對(duì)工藝實(shí)踐有著詳盡的理解，如此才能對(duì)儀表故障進(jìn)行快速的診斷，然后采取合適的手段進(jìn)行故障處理，保障化工生產(chǎn)的順利進(jìn)行，促進(jìn)石油化工企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

石油化工自動(dòng)化論文:石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)分析

摘 要 目前，隨著我國社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及石油化學(xué)工業(yè)的不斷進(jìn)步，人們開始對(duì)自動(dòng)化儀表提出越來越高的要求。過去傳統(tǒng)的自動(dòng)化儀表已無法滿足現(xiàn)代化石油化學(xué)工業(yè)的需求，所以必須進(jìn)一步提升自動(dòng)化儀表的控制技術(shù)，使之實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、集成化與智能化，只有這樣才能取得最大化經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。本文詳細(xì)介紹了我國石油化工儀表的各項(xiàng)控制系統(tǒng)，并加以分析，以期為我國石油化工的健康、持久、穩(wěn)定發(fā)展提供有利條件。

關(guān)鍵詞 石油化工儀表；自動(dòng)化控制技術(shù)；智能化

一般情況下，石油化工必須配合天然氣才能順利生產(chǎn)，二者相互提供半成品與原料，最終實(shí)現(xiàn)最大化經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。而現(xiàn)階段的自動(dòng)化控制技術(shù)也開始從過去傳統(tǒng)單一結(jié)構(gòu)運(yùn)作模式轉(zhuǎn)變成網(wǎng)絡(luò)化、集成化與智能化共同發(fā)展的新型運(yùn)作模式，這不僅提高了自動(dòng)化儀表的各項(xiàng)功能，還強(qiáng)化了自動(dòng)化儀表的適應(yīng)性，使之能夠有效滿足石油化工提出的要求。

1 我國石油化工儀表的控制系統(tǒng)

為了盡快適應(yīng)現(xiàn)代化石油化工儀表提出的各項(xiàng)要求，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)必須把數(shù)字化儀表作為變送器，這主要是因?yàn)閿?shù)字化儀表的分辨力高、穩(wěn)定性能與安全性能好，而且結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡單。同時(shí)還要加強(qiáng)產(chǎn)品管理能力，適當(dāng)增加液相色譜儀與在線油品質(zhì)量分析儀的實(shí)際使用量，以獲取更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)資料，進(jìn)而顯著提升產(chǎn)品質(zhì)量與性能，讓出口產(chǎn)品質(zhì)量能夠匹敵當(dāng)前產(chǎn)品，甚至是國際產(chǎn)品。

1.1分散控制系統(tǒng)與未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)

根據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國石化系統(tǒng)與石油化工系統(tǒng)已采用3000多套分散控制系統(tǒng)，其中石化系統(tǒng)的采用量占總數(shù)的50%。由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過于迅猛，促使分散控制系統(tǒng)不停地研發(fā)新產(chǎn)品，而新產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用了許多不同的系統(tǒng)，例如數(shù)字化智能控制系統(tǒng)、OPC系統(tǒng)與兼容性系統(tǒng)等，導(dǎo)致不同廠商與不同型號(hào)的分散控制系統(tǒng)都能夠有效結(jié)合在一起，最終形成大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)管理自動(dòng)化控制體系。該系統(tǒng)除了更易于控制外，還有效增強(qiáng)了產(chǎn)品性能，使經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益實(shí)現(xiàn)了最大化。

1.2新型分散控制系統(tǒng)

成品油與半成品油在煉油設(shè)備中生產(chǎn)出來后，一定要做好調(diào)和工作，這樣才能貯存運(yùn)送出廠，該過程即為石油化工制油的最后一道工藝。在石化企業(yè)運(yùn)送油品過程中，合理應(yīng)用分散控制系統(tǒng)，除了可以提高自動(dòng)化控制水平外，還可以便于管理工作的實(shí)施。應(yīng)用分散控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)我國石化企業(yè)的儀表控制，而其他新建設(shè)備也可以應(yīng)用分散控制系統(tǒng)來完成各項(xiàng)控制與管理工作。但如果設(shè)備為加強(qiáng)使用型或是石油化工的重要組成部分，那么應(yīng)用分散控制系統(tǒng)時(shí)，其效用就會(huì)無法充分發(fā)揮出來，使得資源出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)，同時(shí)還會(huì)因使用率減少而導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)復(fù)雜化。

1.3總線控制系統(tǒng)

石油化工儀表中的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)具有微型化、數(shù)字化、智能化與開放化等諸多特征，而且這些特征已成為當(dāng)前新型石化企業(yè)的主要發(fā)展目標(biāo)?，F(xiàn)階段，未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其設(shè)備操作技術(shù)與功設(shè)備能開發(fā)也隨之得到有效完善，這對(duì)于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展來說具有十分重要的作用和意義。根據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)石化企業(yè)在控制系統(tǒng)方面仍采用未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)對(duì)本企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制，最后利用現(xiàn)場總線與局域網(wǎng)來順利完成現(xiàn)場總線控制工作。局域網(wǎng)的主要效用是通過網(wǎng)絡(luò)讓多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息的相互交換，其中具有較大的信息容量，相互之間可以達(dá)到信息共享的效果。而現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的技術(shù)要求是完成技術(shù)的信息共享工作，這樣除了可以讓用戶公開化外，還可以讓全部制造商公開化。

2 我國石油化工儀表控制系統(tǒng)的分析

2.1執(zhí)行儀表的檢測方法

展開石油化工生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，其現(xiàn)場設(shè)備與管道內(nèi)介質(zhì)的實(shí)際溫度均為-200℃～1800℃，并采用雙金屬溫度計(jì)代替水銀玻璃溫度計(jì)，以便分散控制系統(tǒng)直接獲取熱電偶信號(hào)與熱電阻信號(hào)。壓力儀表在石油化工中是極為重要的構(gòu)成部分之一。利用諸多原理制成的特殊壓力儀表與壓力傳感器，不但可以抵抗高溫，還可以在易結(jié)晶介質(zhì)、脈動(dòng)介質(zhì)和粉狀介質(zhì)的條件下測量工作所需壓力。此外，從物位儀表的角度上看，石化行業(yè)通常把液位測量作為重要核心，只有浮力式儀表具有通用產(chǎn)品，其他儀表均無通用產(chǎn)品，例如物料儀表等。但根據(jù)測量方法可有效劃分為雷達(dá)、浮力、電容、靜電、磁致伸縮和超聲波等諸多類型，而且儀表內(nèi)還存在執(zhí)行器、流量儀表、在線過程分析儀和分析儀器等裝置。為了能夠正確分析出生產(chǎn)過程中的各類物料成分，必須保證溫度、液位、壓力與流量等工藝參數(shù)的準(zhǔn)確性與真實(shí)性。同時(shí)還要詳細(xì)分析石油化工生產(chǎn)后排放的所有物質(zhì)，以防止生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。

2.2執(zhí)行儀表的控制方法

過去傳統(tǒng)石油化工在生產(chǎn)過程中均是一個(gè)設(shè)備使用一個(gè)控制室，但現(xiàn)階段均為多個(gè)設(shè)備共用一個(gè)控制室，也可以由一個(gè)控制中心來控制全廠所有設(shè)備，把CRT顯示或LCD屏幕作為核心。以便操作人員更易于使用。由于石油化工設(shè)備具有十分復(fù)雜的工藝過程，而且在一定程度上還會(huì)出現(xiàn)爆炸、火災(zāi)等情況，所以必須進(jìn)一步提升石油化工的生產(chǎn)安全性、可靠性與穩(wěn)定性。如果只依靠分散控制系統(tǒng)完成所有控制工作，那么現(xiàn)代化石油化工提出的要求就無法滿足其效。應(yīng)用智能化控制儀表與自動(dòng)化控制儀表展開石油化工作業(yè)，除了可以實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)外，還可以實(shí)現(xiàn)人性化生產(chǎn)。除此之外，還要將報(bào)警系統(tǒng)安設(shè)在生產(chǎn)線的危險(xiǎn)區(qū)域，這樣有毒氣體或是可燃?xì)怏w泄漏時(shí)就能夠立即提醒，便于采取防護(hù)措施。

3 結(jié)論

我國石油化工企業(yè)必須高度重視各項(xiàng)生產(chǎn)儀表，并進(jìn)一步增強(qiáng)自動(dòng)化控制技術(shù)，只有這樣才能消除安全隱患，保證產(chǎn)品質(zhì)量。在確保石油化工安全生產(chǎn)的條件下，對(duì)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)，以強(qiáng)化企業(yè)本身的自動(dòng)化控制技術(shù)，提高市場競爭力，最終取得最大化經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，這對(duì)于我國石油化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來說具有一定的推動(dòng)作用。

石油化工自動(dòng)化論文:探究石油化工企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展策略

摘 要：石油化工發(fā)展綜合自動(dòng)化整體解決方案，有利于提高和增加產(chǎn)品產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力，本文論述了石油化工自動(dòng)化技術(shù)目前的發(fā)展現(xiàn)狀，以及提高石油化工工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的具體措施。

關(guān)鍵詞：石油化工 自動(dòng)化技術(shù) 發(fā)展 信息

在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，石油化工自動(dòng)化技術(shù)隨著工藝和裝備技術(shù)的不斷發(fā)展而進(jìn)步，從初期簡單的手工操作到連續(xù)工藝作業(yè)，對(duì)生產(chǎn)穩(wěn)定性和對(duì)控制的要求及自動(dòng)化水平也越來越高，從簡單的閉環(huán)控制到裝置的全面自動(dòng)化，使用的控制工具也從實(shí)現(xiàn)了DCS的廣泛應(yīng)用；控制技術(shù)方便又先進(jìn)的控制系統(tǒng)、優(yōu)化控制系統(tǒng).隨著工業(yè)規(guī)模的進(jìn)一步推廣，快速反應(yīng)、臨界穩(wěn)定工藝、能量綜合平衡等工藝的開發(fā)成功，對(duì)自動(dòng)化提出了更高的要求。石油化工發(fā)展綜合自動(dòng)化整體解決方案，有利于提高和增加產(chǎn)品產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力，是今后石油化工工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的趨勢。同時(shí)，激烈的市場競爭也對(duì)自動(dòng)化提出了新的要求。

一、石油化工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1現(xiàn)場總線的應(yīng)用正在逐步推廣

現(xiàn)場總線應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、串行、雙向、多變量數(shù)字通信的網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)。現(xiàn)場總線雖然沒有實(shí)現(xiàn)“制定單一現(xiàn)場總線”，但與現(xiàn)有的DCS、PLC等相比，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS由于具有的全數(shù)字多點(diǎn)通信、現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)可控、開放性、互可操作并能實(shí)現(xiàn)分散控制等特點(diǎn)，仍然是石油化工行業(yè)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

2.工業(yè)控制系統(tǒng)軟件及各種應(yīng)用軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成技術(shù)成為核心技術(shù)，取代系統(tǒng)硬件而成為高附加值的載體

具體的技術(shù)手段首先是FCS將與DCS共存.DCS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了性能可靠，軟件豐富，功能完善等優(yōu)點(diǎn).已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)過程控制的主要手段，當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用，沒有隨著FCS的出現(xiàn)而退出歷史舞臺(tái)，在今后相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，DCS將會(huì)與FCS共存下去。其次是現(xiàn)場總線與DCS相結(jié)合。從集成到控制系統(tǒng)，將現(xiàn)場總線智能儀表連接到DCS上，利用DCS的控制功能和軟、硬件產(chǎn)品帶動(dòng)現(xiàn)場總線來應(yīng)用。利用現(xiàn)場總線的全數(shù)字通信功能，收集現(xiàn)場大量非控制信息，建立現(xiàn)場智能設(shè)備數(shù)據(jù)庫，建立和完善智能設(shè)備的遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷、預(yù)防維護(hù)、在線調(diào)校等遠(yuǎn)程管理功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的一體化管理與控制。

二、石油化工企業(yè)綜合自動(dòng)化的有效手段

1.實(shí)現(xiàn)企業(yè)的管控一體化。

自從計(jì)算機(jī)發(fā)明以來，自動(dòng)化技術(shù)就和信息技術(shù)緊密結(jié)合到了一起。信息技術(shù)的發(fā)展，給自動(dòng)化技術(shù)提供了便捷的工具，使得過去的均勻控制、解耦控制、模糊控制等變成了一段段比較容易實(shí)現(xiàn)的軟件代碼。如何把IT技術(shù)盡可能多地應(yīng)用到自動(dòng)化技術(shù)中的能力，已經(jīng)成為決定企業(yè)競爭力的重要因素。

1.1是更好的應(yīng)用IT技術(shù)，通過優(yōu)化來產(chǎn)生效益，和具體的工藝、設(shè)備相結(jié)合，挖掘設(shè)備和工藝潛力，促進(jìn)提高產(chǎn)量、降低消耗、并使生產(chǎn)過程更加安全。

1.2是將企業(yè)中的“自動(dòng)化孤島”變成一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，具體措施是：實(shí)現(xiàn)信息共享，提高信息利用率，提高企業(yè)決策水平和實(shí)效性，實(shí)現(xiàn)管控一體化。

2.先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的建立。

以PCS（過程控制系統(tǒng)）為代表的基礎(chǔ)自動(dòng)化層。主要內(nèi)容包括先進(jìn)控制軟件、軟測量技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、可靠性技術(shù)、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)處理技術(shù)、集散控制系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場控制系統(tǒng)（FCS）、多總線網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)、基于高速以太網(wǎng)和無線技術(shù)的現(xiàn)場控制設(shè)備、傳感器技術(shù)、特種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等等。同時(shí)以MES為代表的生產(chǎn)過程運(yùn)行優(yōu)化層。

2.1信息的集成、挖掘和增值

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是信息集成的基礎(chǔ)。因此要利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督與控制，同時(shí)設(shè)置關(guān)系數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。利用信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。

2.2成本效益分析

應(yīng)用財(cái)務(wù)分析方法進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，可以得到全企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的過程。在煉油企業(yè)綜合自動(dòng)化中，成本效益分析是煉油企業(yè)生產(chǎn)管理中的重要環(huán)節(jié)，也是煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策中的必需步驟。成本效益分析以企業(yè)獲得最大利潤為目標(biāo)。對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)行成本效益分析、并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行生產(chǎn)方案的盈虧分析，為企業(yè)提供實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營過程和生產(chǎn)計(jì)劃的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，加強(qiáng)企業(yè)的競爭能力。為了達(dá)到公司預(yù)先的利潤目標(biāo)，就必須協(xié)調(diào)好原油采購、生產(chǎn)計(jì)劃的制定、生產(chǎn)調(diào)度和產(chǎn)品的銷售，控制控制原油的采購價(jià)格。

3.實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化層

主要內(nèi)容包括企業(yè)資源管理、供應(yīng)鏈管理、客戶關(guān)系管理、數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)、設(shè)備資源管理、企業(yè)電子商務(wù)平臺(tái)等等。通過研究生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)在線成本的預(yù)測，以形成生產(chǎn)成本控制中心，保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化運(yùn)行；可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的質(zhì)量跟蹤、安全監(jiān)控，以形成質(zhì)量管理體系和設(shè)備健康保障體系，保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理。

4.進(jìn)行流程模擬，建立過程模型

實(shí)現(xiàn)流程模擬，是流程工業(yè)綜合自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)。由于煉油生產(chǎn)具有高度復(fù)雜性的特點(diǎn)，必須將工藝機(jī)理建模與系統(tǒng)工程理論緊密結(jié)合起來。實(shí)踐證明，結(jié)合應(yīng)用線性規(guī)劃或動(dòng)態(tài)規(guī)劃的辦法建立計(jì)算機(jī)調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度的有效途徑。過程操作優(yōu)化根據(jù)市場原料和產(chǎn)品需求變化，技術(shù)難點(diǎn)是建立過程穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型。此外，還有設(shè)備過程故障診斷技術(shù)、生產(chǎn)過程的安全保護(hù)技術(shù)等。

石油化工自動(dòng)化論文:談中國石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成現(xiàn)狀與發(fā)展

摘要：石油化工是化學(xué)工業(yè)重要組成部分，其自動(dòng)化水平的高低直接影響著石化產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種及質(zhì)量，影響著現(xiàn)代石化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效益。本文就我國石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討，對(duì)理清我國石油化工自動(dòng)化發(fā)展有一定意義。

關(guān)鍵詞：石油化工 自動(dòng)化系統(tǒng) 集成現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

一、引言

石油化工是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分，是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱型產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民生活中起著極為重要的地位，石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)水平直接關(guān)系著石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，尤其是隨著信息技術(shù)和現(xiàn)代企業(yè)管理水平的不斷提高，石油化工自動(dòng)化已經(jīng)不再局限于生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，還涵蓋了生產(chǎn)過程、人事管理、市場營銷等多個(gè)范疇，直接影響著現(xiàn)代石化企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效益。近年來，我國石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成取得了巨大的進(jìn)步，一些技術(shù)甚至走在了世界前列，促進(jìn)了我國石油化工的發(fā)展，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，但同發(fā)達(dá)國家相比，我國石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成水平還有不少未解決的問題，影響了石化企業(yè)整體自動(dòng)化水平。

二、石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成現(xiàn)狀

1.現(xiàn)場總線技術(shù)被廣泛應(yīng)用

現(xiàn)場總線技術(shù)是應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場儀表、儀器、控制設(shè)備等之間數(shù)字通信的網(wǎng)絡(luò)互連續(xù)技術(shù)，這一技術(shù)被廣泛應(yīng)用于石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)之中，其開放性、可控制、分散控制性等特點(diǎn)，給石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)通信技術(shù)產(chǎn)生了非常大的影響，為完善石油化工自動(dòng)化管控一體化功能提供了有力條件。雖然現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)有著眾多優(yōu)點(diǎn)，但傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)已經(jīng)相當(dāng)成熟實(shí)用，在可靠性、安全性、開放性、靈活性、協(xié)調(diào)性等方面都有突出表現(xiàn)，且功能相較現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)更為完善，因此目前在石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)中還占據(jù)著一定地位，處于同現(xiàn)場總線系統(tǒng)共存的狀態(tài)。

2.信息化與自動(dòng)化高度結(jié)合

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、測量技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、控制與過程優(yōu)化技術(shù)、ERP技術(shù)等取得了較大的突破，IT技術(shù)被大量應(yīng)用到石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)之中，有效的提升了生產(chǎn)過程遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷、設(shè)備維護(hù)等自動(dòng)化水平。而隨著IT技術(shù)在石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，相關(guān)的生產(chǎn)工藝、設(shè)備選型、生產(chǎn)流程等也發(fā)生了巨大的變化，極大的提升了石油化工企業(yè)的生產(chǎn)能力，降低了生產(chǎn)成本，提升了生產(chǎn)過程的安全水平?？傮w看來，在IT技術(shù)高度融入石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)后，石油化工生產(chǎn)智能化、數(shù)字化、信息化水平都得到了巨大的提升。

3.企業(yè)管理綜合自動(dòng)化

我國石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)十年的時(shí)間，在不斷的引起進(jìn)技術(shù)、創(chuàng)新研究的過程中，我國石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成水平越來越高。目前，石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成已經(jīng)迅速拓展向整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營流程，取得了較大的成果。石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)綜合流程主要分為三層結(jié)構(gòu)，分別是生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、生產(chǎn)過程制造系統(tǒng)、企業(yè)資源管理系統(tǒng)等，涵蓋了生產(chǎn)現(xiàn)場自動(dòng)控制、生產(chǎn)流程優(yōu)化維護(hù)、企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的方方面面。

三、我國石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成發(fā)展趨勢

1.自動(dòng)化系統(tǒng)集成水平進(jìn)一步提高

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，我國石油化工企業(yè)將會(huì)進(jìn)一步融入國際競爭之中，要在國際競爭中占據(jù)更為有效的地位，石油化工企業(yè)就必須集成自動(dòng)化系統(tǒng)，打破傳統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)信息孤島的情況，提升信息流通和系統(tǒng)管理水平，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)一體化生產(chǎn)經(jīng)營。而隨著石油化工企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，自動(dòng)化系統(tǒng)控制規(guī)模將進(jìn)一步提升，安全儀表、設(shè)備監(jiān)視、分散控制、數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)運(yùn)管理、設(shè)備管理、實(shí)時(shí)優(yōu)化等多個(gè)子系統(tǒng)之間的自動(dòng)化控制協(xié)調(diào)需求越來越高，這些都對(duì)石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成提出了更高的要求，必然促進(jìn)系自動(dòng)化系統(tǒng)集成水平的不斷提高，不斷向大型化、集成化、智能化方向發(fā)展。

2. MAV策略將成為重要模式

MAV策略是一種全新的主自動(dòng)化系統(tǒng)供應(yīng)商策略集成模式，這種集成模式以自動(dòng)化系統(tǒng)供貨商為核心，建立石油化工儀表與控制一體化系統(tǒng)，提升系統(tǒng)的性價(jià)比和使用壽命，降低系統(tǒng)的綜合成本。這一模式，將會(huì)涵蓋系統(tǒng)集成方案、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置、管控作業(yè)程序、功能規(guī)模、組態(tài)模塊、操作維護(hù)等等多個(gè)方面，使系統(tǒng)公用工程和生產(chǎn)裝置同步集成，通過各接口和人機(jī)界面，以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)總體協(xié)調(diào)。MAV策略能很好的應(yīng)對(duì)現(xiàn)代大型石化項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)行方面的需求，有利于集中管理、優(yōu)化資源，將成為未來石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成的重要發(fā)展方向。

3.系統(tǒng)安全水平不斷提升

石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)涉及生產(chǎn)、經(jīng)營等多個(gè)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)安全直接影響著整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營的安全， 直接關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。目前石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)多采用ERP/MES/PCS的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，這種架構(gòu)在系統(tǒng)安全上還存在不少缺陷。隨著硬件、軟件等技術(shù)的提升，尤其是智能HART技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、無線通信技術(shù)等在自動(dòng)化系統(tǒng)中的深入應(yīng)用，信息安全問題將會(huì)變更越來越為重要，如何保證系統(tǒng)的安全性將成為眾多企業(yè)共同關(guān)注的問題，將會(huì)催生自動(dòng)化系統(tǒng)安全水平的提高，從硬件設(shè)備、軟件平臺(tái)、安全策略、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)等多個(gè)方面得到完善。

4.綠色低碳將會(huì)成為自動(dòng)化系統(tǒng)集成的影響因子

長期以來，我國二氧化碳排放量、工業(yè)能耗都一直較高，在能源與環(huán)境問題越來越為嚴(yán)峻的背景下，綠色低碳已經(jīng)成為時(shí)代的主題。我國目前石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成對(duì)綠色低碳的考慮相對(duì)較弱，這是一個(gè)迫切需要解決的問題。未來，將會(huì)建立起一套以低碳能源、低碳技術(shù)、低碳產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)的新的生產(chǎn)經(jīng)營模式，這必然會(huì)影響石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成，促使自動(dòng)化系統(tǒng)集成更多的考慮綠色、環(huán)保問題。

四、結(jié)束語

石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)集成水平直接影響著我國石油化工生產(chǎn)經(jīng)營管理水平，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人民生活水平的提高，對(duì)石油化工生產(chǎn)經(jīng)營管理提出了越來越高的要求。我國現(xiàn)有的石油化工自動(dòng)化集成水平同發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距，在未來，石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)將會(huì)向大型化、智能化、規(guī)?；?、綠色化方向發(fā)展，系統(tǒng)安全水平將會(huì)不斷提高。

石油化工自動(dòng)化論文:淺析石油化工企業(yè)的綜合自動(dòng)化變電所

【摘要】在科技、經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，變電所發(fā)展自動(dòng)化領(lǐng)域中，先進(jìn)的電氣設(shè)備已逐漸去代替老的、傳統(tǒng)化的電氣設(shè)備；特別是智能化數(shù)字開關(guān)、光電式互感器、等機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，變電所自動(dòng)化技術(shù)即將進(jìn)入數(shù)字化新階段。本文主要針對(duì)目前石油化工企業(yè)110Kv、 35Kv與10Kv變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)其結(jié)構(gòu)及功能等進(jìn)行概括地闡述。

【關(guān)鍵詞】變電所 綜合自動(dòng)化 構(gòu)成特點(diǎn)

1 綜合自動(dòng)化變電所研究的主要內(nèi)容

變電所自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過近幾年的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了更高的水平。自動(dòng)化技術(shù)的大范圍采用，使得我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造與工廠建設(shè)都已經(jīng)大部分實(shí)現(xiàn)了無人值班，同時(shí)，自動(dòng)化新技術(shù)在110kV及以上的超高壓變電所建設(shè)中也得到了大量的采用，從而使電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平得到了很大程度的提高，輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可能性得到了增強(qiáng)，不僅如此，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也使得變電所建設(shè)的總造價(jià)還得以降低，這已經(jīng)成為了不爭的事實(shí)。

對(duì)石油化工企業(yè)的110Kv變電所，為了確保電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，通過對(duì)于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的有效應(yīng)用，使得新的電氣設(shè)備的保護(hù)和控制技術(shù)應(yīng)用得到了充分的技術(shù)支持，變電所監(jiān)視、控制問題得到了有效的解決，各專業(yè)之間在技術(shù)上、管理上實(shí)現(xiàn)了有機(jī)的結(jié)合；配合的默契程度也得到極大的促進(jìn)，自動(dòng)化技術(shù)的采用為電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)一步發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，變電所的安全性、可靠性得到大幅度的提高，運(yùn)行質(zhì)量也更為穩(wěn)定。例如，高壓電器設(shè)備本身監(jiān)視信息的采集工作，變壓器、避雷器以及斷路器等設(shè)備的絕緣和狀態(tài)等；故障錄波器和繼電保護(hù)等裝置完成的各種故障前后瞬態(tài)狀態(tài)量和電氣量記錄數(shù)據(jù)的采集工作，在完成上述工作后將相關(guān)信息報(bào)送給調(diào)度中心，以便為檢修計(jì)劃的制定、電氣設(shè)備的監(jiān)視以及將來的事故分析提供準(zhǔn)確的原始數(shù)據(jù)。全面實(shí)現(xiàn)變電所綜合自動(dòng)化，對(duì)新建變電所不再實(shí)行過去的常規(guī)測量監(jiān)視、保護(hù)、控制屏，實(shí)現(xiàn)由少人值班逐步向無人值班的過渡；對(duì)于老變電所的控制、測量監(jiān)視等各方面進(jìn)行技術(shù)改造，以進(jìn)一步達(dá)到少人甚至無人值班的目的。

對(duì)于35Kv與10Kv的變電所，應(yīng)當(dāng)將改進(jìn)和提高用電質(zhì)量，提高供電安全與供電質(zhì)量作為工作重點(diǎn)。更為高效地利用變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，全面改造與提升變電所的二次設(shè)備，不再使用原有的測量、保護(hù)、控制和監(jiān)視屏，全面提高變電所綜合自動(dòng)化程度，以使變電所的控制和監(jiān)視技術(shù)水平得到全面提升，使變電所管理得到有效的改進(jìn)，最終使變電所無人值班得以實(shí)現(xiàn)。

要實(shí)現(xiàn)變電所的綜合自動(dòng)化應(yīng)當(dāng)從以下幾方面著手：

（1）電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的隨時(shí)在線監(jiān)視；設(shè)備本身異常運(yùn)行的自檢和自診斷工作。

（2）如果發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部異常或變電所設(shè)備異常變化，為防止事態(tài)擴(kuò)大，并保護(hù)其他設(shè)備安全，應(yīng)當(dāng)立即自動(dòng)報(bào)警并閉鎖相應(yīng)的出口。

（3）如果電網(wǎng)出現(xiàn)事故，為將故障限制在最小范圍，應(yīng)當(dāng)快速判斷、決策，采樣，并迅速隔離和消除事故。

（4）為確保自動(dòng)和遙控調(diào)整電能質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)變電所運(yùn)行參數(shù)的在線統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、存儲(chǔ)、分析報(bào)表和遠(yuǎn)端傳輸。

2 綜合自動(dòng)化變電所系統(tǒng)具有如下的特點(diǎn)

變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要特點(diǎn)包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微機(jī)化、功能綜合化、操作監(jiān)視屏幕化、測量顯示數(shù)字化、運(yùn)行管理智能化等幾個(gè)方面。

2.1 微機(jī)化的分級(jí)分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

不同配置的單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)共同組成了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)和各功能模塊，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分布式結(jié)構(gòu)，應(yīng)用通訊技術(shù)，并通過總線、網(wǎng)絡(luò)等，將數(shù)據(jù)采集、控制、微機(jī)保護(hù)等各個(gè)子系統(tǒng)連接起來，構(gòu)成一個(gè)呈現(xiàn)分級(jí)分布式的整體系統(tǒng)。

2.2 綜合化的功能

變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有多種技術(shù)密集、多種專業(yè)技術(shù)相互配合、相互交叉的特點(diǎn)。它是以數(shù)據(jù)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)為基礎(chǔ)逐步發(fā)展而來的。是變電所內(nèi)全部二次設(shè)備（除交、直流電源以外）的綜合集成。而微機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)則是原來的模擬屏、操作屏、儀表屏、顯示屏以及遠(yuǎn)動(dòng)裝置、變送器柜、中央信號(hào)系統(tǒng)等各項(xiàng)功能的綜合集成；微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)替代了以前晶體管式或電磁式的保護(hù)裝置；監(jiān)控系統(tǒng)和微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)相結(jié)合，綜合了故障測距、故障錄波、中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)和無功電壓調(diào)節(jié)等子系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。

2.3 屏幕化的操作監(jiān)視

綜合自動(dòng)化變電所的實(shí)現(xiàn)，以CRT屏幕上的實(shí)時(shí)主接線畫面來取代以前常規(guī)的龐大模擬屏；用屏幕上的鼠標(biāo)操作或鍵盤操作來取代常規(guī)在控制屏上或斷路器安裝處進(jìn)行的分、合閘操作；用計(jì)算機(jī)屏幕上的軟連接片所取代了常規(guī)在保護(hù)屏上的硬連接片；以屏幕文字提示或語言報(bào)警以及畫面閃爍取代了常規(guī)的光字牌報(bào)警信號(hào)；通過計(jì)算機(jī)上的CRT顯示器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變電所運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)視并對(duì)各開關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作控制。

2.4 數(shù)字化的測量顯示

常規(guī)的指針式儀表被CRT顯示器上的數(shù)字顯示所取代，實(shí)現(xiàn)了更為明了和直觀的數(shù)據(jù)顯示；而原來的人工抄表被打印機(jī)打印報(bào)表取代，這樣一方面減輕了值班員的勞動(dòng)強(qiáng)度或者直接節(jié)省了人力，另一方面還提高了測量精度及準(zhǔn)確性，提升了管理的科學(xué)性。2.5 智能化的運(yùn)行管理

變電所運(yùn)行管理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)包括電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計(jì)無紙化；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動(dòng)化；變電所運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)能即時(shí)提供故障分析報(bào)告，指出故障原因，提出故障處理意見；系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出變電所設(shè)備檢修報(bào)告，即常規(guī)的變電所設(shè)備“定期檢修”改變?yōu)椤盃顟B(tài)檢修”。

要實(shí)現(xiàn)無人值班（或少人值班），變電所綜合自動(dòng)化是一種最重要的手段，根據(jù)重要性和電壓等級(jí)的不同，變電所實(shí)現(xiàn)無人值班的要求和手段有所差別。但是，通過采取各種技術(shù)手段，使變電所整體的自動(dòng)化水平得以提高，發(fā)生事故的機(jī)會(huì)得以減少，這些都是實(shí)現(xiàn)無人值班的關(guān)鍵；只有這樣，才能縮短事故處理和恢復(fù)的時(shí)間，使變電所的整體運(yùn)行更為可靠和穩(wěn)定。

3 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)變電所可以實(shí)現(xiàn)的各種功能

3.1 微機(jī)保護(hù)功能

此種保護(hù)是對(duì)站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行的保護(hù)。主要包括母線保護(hù)，變壓器保護(hù)，線路保護(hù)，設(shè)備自投及電容器保護(hù)，低頻減載等自動(dòng)安全裝置。上述各類保護(hù)還具有存儲(chǔ)多套定值、故障記錄、適合當(dāng)?shù)匦薷亩ㄖ档绕渌δ堋?

3.2 數(shù)據(jù)采集功能

3.2.1 狀態(tài)量采集功能

隔離開關(guān)狀態(tài)，斷路器狀態(tài)，變電所一次設(shè)備告警信號(hào)及變壓器分接頭信號(hào)等均屬于狀態(tài)量的范疇。目前這些信號(hào)大多數(shù)采用的是光電隔離方式輸入系統(tǒng)，也可通過通信方式獲得。保護(hù)動(dòng)作信號(hào)與其他信號(hào)不同，采用的是計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)通過通信方式獲得。

3.2.2模擬量采集功能

線路電壓，各段母線電壓，饋線電流，電壓和功率值，頻率，相位，電流和功率值等，這些都是變電所采集的模擬量。此外還有變電所室溫，變壓器油溫等一些非電量數(shù)據(jù)的采集。模擬量采集精度應(yīng)當(dāng)可以滿足SCADA系統(tǒng)的需要。

3.2.3 脈沖量功能

脈沖量主要是脈沖電度表的輸出脈沖，是也采用光電隔離方式與系統(tǒng)相連接的，內(nèi)部采用計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的準(zhǔn)確測量。

3.3 故障錄波測距和事件記錄功能

事件記錄應(yīng)當(dāng)包含開關(guān)跳合記錄以及保護(hù)動(dòng)作序列記錄兩個(gè)方面。其SOE的分辨率一般應(yīng)當(dāng)在1～10ms之間，這樣可以滿足不同電壓等級(jí)對(duì)SOE的不同要求。變電所故障錄波配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。

3.4 控制和操作閉鎖功能

操作人員可通過CRT屏幕對(duì)隔離開關(guān)，斷路器，電容器組投切，變壓器分接頭進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作。為了防止由于系統(tǒng)故障造成的被控設(shè)備無法操作，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)保留人工手動(dòng)直接跳合閘手段。操作閉鎖有以下內(nèi)容：

（1）電腦五防及閉鎖系統(tǒng)；

（2）根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)斷路器，刀閘的操作閉鎖功能。

（3）操作出口有同時(shí)操作閉鎖功能。

（4）操作出口有跳合閉鎖功能。

3.5 同期合閘和同期檢測功能

該功能可分別以自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式實(shí)現(xiàn)?？梢赃x擇由獨(dú)立的同期設(shè)備實(shí)現(xiàn)，也可以通過微機(jī)保護(hù)軟件模塊得以實(shí)現(xiàn)。

3.6 無功和電壓的就地控制功能

電壓和無功的控制一般采用調(diào)整投切電容器組，變壓器分接頭，同步調(diào)相機(jī)，電抗器組等方式實(shí)現(xiàn)。操作方式可以手動(dòng)也可以自動(dòng)，人工操作的情況下，可以就地控制或者遠(yuǎn)程控制。

3.7 數(shù)據(jù)處理功能

數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容是數(shù)據(jù)處理和記錄歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲(chǔ)，其中，上一級(jí)調(diào)度中心，變電管理和保護(hù)專業(yè)要求的數(shù)據(jù)也包括在內(nèi)。具體包括：

（1）斷路器動(dòng)作的次數(shù)信息；

（2）斷路器切除故障時(shí)跳閘操作次數(shù)和截?cái)嗳萘康睦塾?jì)數(shù)量；

（3）變壓器的有功、無功、輸電線路的有功、無功，母線電壓定時(shí)記錄的最小，最大值及其時(shí)間數(shù)據(jù)。

（4）獨(dú)立負(fù)荷每天的峰谷值，有功、無功及其時(shí)間數(shù)據(jù)。

（5）修改整定值及的控制操作記錄；根據(jù)需要，該功能既可以在變電所當(dāng)?shù)厝渴謩?dòng)實(shí)現(xiàn)，也可在遠(yuǎn)程調(diào)度中心或操作中心實(shí)現(xiàn)。

3.8 系統(tǒng)的自診斷功能

系統(tǒng)內(nèi)部各種功能插件應(yīng)當(dāng)具有自診斷功能，自診斷信息與被采集的數(shù)據(jù)一樣，被周期性地送往后臺(tái)主控計(jì)算機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心或操作控制中心進(jìn)行處理。

3.9 與遠(yuǎn)程控制中心的通信功能

本功能在常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)‘四遙’的基礎(chǔ)上又增加了遠(yuǎn)方修改故障錄波、整定保護(hù)定值與測距信號(hào)的遠(yuǎn)傳等，其信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)場的不同要求，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有通信通道的切換及備用功能，確保通信的可靠性，不僅如此，還應(yīng)當(dāng)具備同多個(gè)調(diào)度中心不同方式的多種通信接口，且各通信口及MODEM應(yīng)避免干擾，相互獨(dú)立。保護(hù)和故障錄波信息可以采用獨(dú)立的通信接口與調(diào)度中心連接，通信規(guī)約應(yīng)滿足調(diào)度中心的要求，符合國家標(biāo)準(zhǔn)及IEC標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.10 防火、保安系統(tǒng)插件功能

從設(shè)計(jì)原則而言，無人值班變電所應(yīng)具有防火、保安措施。

4 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

綜合自動(dòng)化的變電所在新建的一些變電所的運(yùn)行中表現(xiàn)出了很明顯的技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠等特點(diǎn)；經(jīng)過十多年的發(fā)展和完善，目前已經(jīng)達(dá)到很高的水平。在我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)的改造與工廠的建設(shè)中，不僅中、低壓變電所大范圍采用了自動(dòng)化技術(shù)而實(shí)現(xiàn)了無人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電所建設(shè)中也大量采用了各種新的自動(dòng)化技術(shù)，從而使電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平得到了極大程度的提高。綜合自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，不僅使輸配電和電網(wǎng)調(diào)度的可靠性得到增強(qiáng)，同時(shí)也使得變電所建設(shè)的總造價(jià)得以有效地降低。

5 結(jié)語

由以上的分析我們可以看到，變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)的采用，對(duì)于提高電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化和現(xiàn)場運(yùn)行管理現(xiàn)代化可以起到極大的促進(jìn)作用，它將使電網(wǎng)一次、二次系統(tǒng)的效能和可靠性得到大大增強(qiáng)，同時(shí)，對(duì)于保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行也具有相當(dāng)重大的意義。

變電所綜合自動(dòng)化，促進(jìn)了無人值班變電站的實(shí)現(xiàn)，可以利用遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)使電網(wǎng)調(diào)度迅速而準(zhǔn)確地獲得變電站運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息，完整地掌握變電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站運(yùn)行的故障并做出相應(yīng)的決策和處理，同時(shí)可以使值班管理人員根據(jù)變配電系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行負(fù)荷分析、合理調(diào)度、遠(yuǎn)控合分閘、躲峰填谷，把握安全控制、事故處理的主動(dòng)性，減少和避免誤操作、誤判斷，縮短事故停電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)變配電系統(tǒng)的現(xiàn)代化運(yùn)行管理。

總之，變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好及維護(hù)簡單等特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，變配電站的計(jì)算機(jī)化進(jìn)程越來越快，變配電所計(jì)算機(jī)監(jiān)控及無人值守已成為當(dāng)今電氣自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及硬件軟件環(huán)境的不斷改善，綜合自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)越性也必將進(jìn)一步地展現(xiàn)出來。

石油化工自動(dòng)化論文:淺析石油化工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢

【摘要】在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的取得發(fā)展與進(jìn)步，人民的生活水平日漸提高，信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)刻，石油化工工業(yè)設(shè)個(gè)一直被我們熟知的傳統(tǒng)工業(yè)，在當(dāng)今時(shí)代仍然是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展支柱性產(chǎn)業(yè)。隨著工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)全球化的迅猛發(fā)展，石油化工產(chǎn)業(yè)對(duì)石油化工的自動(dòng)化提出了新的要求。與此同時(shí)，信息技術(shù)也對(duì)石油化工自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展注入了新鮮的血液。

【關(guān)鍵詞】石油化工 自動(dòng)化技術(shù) 發(fā)展趨勢

在國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的背景下，我國的能源消耗量也日益增加，雖然我國是一個(gè)能源大國，資源豐富，但是如今的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的能源的數(shù)量驚人，在激烈的市場競爭中，我國的石油開采量與我國人民的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)所需漸漸拉開了差距，為了進(jìn)行生產(chǎn)，我們從國外進(jìn)口石油的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。但是從長遠(yuǎn)的發(fā)展來看，要想提高綜合國力使國家長久穩(wěn)定的發(fā)展，就要減小對(duì)國外能源的依賴，尋求新的方法推進(jìn)我國資源的開采和利用，減少石油進(jìn)口量。1 石油化工自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用必要性1.1 石油資源對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用

石油是我國一項(xiàng)極其為重要的基礎(chǔ)能源，也是全球需求量最大的能源，經(jīng)濟(jì)全球化的迅速發(fā)展，信息技術(shù)全球化的推廣，讓石油工業(yè)迎來了較大的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。盡管我國號(hào)稱能源大國，但是隨著世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國內(nèi)的石油的提供量已經(jīng)不能滿足當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)的需求。在社會(huì)不斷發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的石油化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)理念不再適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展，具體的環(huán)境逼迫著生產(chǎn)理念的改變。如今的石油化工企業(yè)改變了航向開始朝著智能化的方向發(fā)展。

1.2 先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)逐漸滲透到石油化工企業(yè)

石油資源能夠保障我國國民經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)增長。世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢逐步把先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)融入到石油化工行業(yè)中。在分析了以往的人工操作的局限性和不準(zhǔn)確性，逐步運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)模擬人工化，不僅達(dá)到了人工操作的效果，還高額度的，高精準(zhǔn)性的完成了數(shù)百倍次的工作量。從工廠生產(chǎn)的操作、維護(hù)的不同的角度出發(fā)，先進(jìn)技術(shù)的控制系統(tǒng)具有相對(duì)的開放性、易于管理性。不需要耗費(fèi)太大的精力，只要熟悉操作程序，并且通過生產(chǎn)操作的自動(dòng)化、經(jīng)營管理模式的信息化、就可以簡單的實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)石油化工企業(yè)從原油選擇、采購、生產(chǎn)加工再進(jìn)一步得到石油以及石油附屬產(chǎn)品的全部過程，不同的是這一過程具有智能性，簡化了工人手工操作的人力耗費(fèi)和時(shí)間耗費(fèi)。這種智能化的石油化工的生產(chǎn)及管理，可以在相同的時(shí)間和空間上使企業(yè)的利潤最大化。

1.3 傳統(tǒng)石油化工企業(yè)中，人工操作的缺陷性及危險(xiǎn)性

（1）在傳統(tǒng)的石油化工企業(yè)中，生產(chǎn)需要人工操作，大量的作業(yè)量需要很大數(shù)量的工人協(xié)作完成，石油化工生產(chǎn)作業(yè)時(shí)具有一定的危險(xiǎn)性，大量的工人集中作業(yè)的工作環(huán)境下，一旦發(fā)生安全事故，大量工人的人身和財(cái)產(chǎn)安全得不到保障，會(huì)造成大量的人員傷亡。

（2）人工操作，達(dá)不到石油化工產(chǎn)業(yè)要求的精準(zhǔn)度。石油化工企業(yè)的生產(chǎn)工作有嚴(yán)格的精準(zhǔn)性要求，但是人工操作生產(chǎn)過程中，精準(zhǔn)度不易控制，在人工操作控制的情況下，想要達(dá)到精確的工藝參數(shù)要求有很大的難度。并且極易因?yàn)檫@種誤差而造成投料不當(dāng)，從而導(dǎo)致生產(chǎn)時(shí)超溫超壓等異常狀況，埋下安全隱患，引起事故的發(fā)生。

（3）石油化工屬于高污染性，高腐蝕性的工作環(huán)境，全人工操作的模式下，如果做不好安全防范工作，長期工作的人員的身體健康得不到保障，對(duì)身心極可能造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害，容易形成職業(yè)病。

2 石油化工自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

2.1 自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

石油化工自動(dòng)化技術(shù)投入到石油化工企業(yè)的使用中，目前的使用主要有兩方面的應(yīng)用：自適應(yīng)控制和最優(yōu)控制。

（1）自適應(yīng)控制。根據(jù)具體的工作環(huán)境，智能調(diào)節(jié)機(jī)器的性能生成反饋信息，接受反饋信息后系統(tǒng)自動(dòng)按照事先設(shè)定的程序標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行工作。在我國目前的石油行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，自適應(yīng)控制運(yùn)用到了石油化工的不同部門，與以往的傳統(tǒng)自適應(yīng)控制模式相比較來看，如今的自控制系統(tǒng)更主要的是自整定與模型參考，具有具體的辨識(shí)過程的獨(dú)特性。并且在辨識(shí)過程中激勵(lì)信號(hào)平穩(wěn)運(yùn)行。

（2）最優(yōu)控制。在當(dāng)代的控制理論中，最優(yōu)控制是一個(gè)占據(jù)極為重要作用的構(gòu)成環(huán)節(jié)。最優(yōu)控制給人們的生活提供了一個(gè)安定和平的大環(huán)境，使人民群眾的生活的各個(gè)方面得到定改善。如今最優(yōu)控制在石油化工產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用成果較為顯著，解決了傳統(tǒng)人工操作的各種弊病，提升了石油化工產(chǎn)業(yè)在我國的產(chǎn)業(yè)地位。

2.2 石油化工企業(yè)的自動(dòng)化控制發(fā)展趨勢

2.2.1FCS將與DCS共存

DCS 自七十年代問世以來，采用了大量先進(jìn)的成熟技術(shù)，經(jīng)歷了發(fā)展、成熟到集中應(yīng)用幾個(gè)階段。DCS 技術(shù)成熟，性能可靠，軟件豐富，功能完善，得到了用戶的信任，而FCS還處于發(fā)展階段，技術(shù)還不太成熟，可靠性還有待考證，功能不如DCS 完善。如今廣大用戶雖然關(guān)注FCS 的發(fā)展，但是多持觀望的態(tài)度。DCS 至今已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟和實(shí)用，仍是當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的主導(dǎo)型，不會(huì)隨著FCS的出現(xiàn)和發(fā)展而走向衰退或是退出歷史的舞臺(tái)，DCS將會(huì)與FCS在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)共存下去。

2.2.2現(xiàn)場總線與DCS相結(jié)合

現(xiàn)場總線技術(shù)集成到現(xiàn)有控制系統(tǒng)中，利用DCS豐富而成熟的控制功能帶動(dòng)現(xiàn)場總線的推廣應(yīng)用?，F(xiàn)場總線與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)之間的集成通過三種途徑：一是現(xiàn)場總線在DCS、PLC的I/O 層次上的集成，二是現(xiàn)場總線設(shè)備通過網(wǎng)關(guān)集成到DCS、PLC上，統(tǒng)一組態(tài)、監(jiān)控與管理；第三是獨(dú)立FCS 與DCS、PLC 之間的信息集成，兩者之間通過網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)信息交流與映射。通過以上幾種方法可以利用DCS、PLC成熟的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮現(xiàn)場總線的獨(dú)特優(yōu)勢。在現(xiàn)場總線推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)上，盡快完善一體化功能。實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的一體化管理與控制。

3 結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下，石油化工企業(yè)決定著一個(gè)國家競爭力的命脈，石油化工產(chǎn)業(yè)融入的技術(shù)含量的多少也是彰顯一個(gè)國家綜合國力的重要指標(biāo)。石油化工的自動(dòng)化控制技術(shù)一直努力的尋找新的突破，處于不斷改革、創(chuàng)新的階段。石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)不斷進(jìn)步對(duì)石油化工行業(yè)在激烈的行業(yè)競爭中的生存與發(fā)展起著積極作用。