石油化工儀表控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析

吳春風(fēng)

（中國(guó)石油吉林石化分公司乙二醇廠,吉林 吉林 132000）

石油化工儀表控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析

吳春風(fēng)

（中國(guó)石油吉林石化分公司乙二醇廠,吉林 吉林 132000）

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀表控制系統(tǒng)逐漸向智能化、信息化、數(shù)字化、微型化的方向發(fā)展，信息化的發(fā)展直接推動(dòng)著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，石油化工儀表控制系統(tǒng)取得了非凡成就。但是我國(guó)的石油化工儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展也存在一些不足。本文將對(duì)石油化工儀表控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：石油；化工儀表；控制系統(tǒng)；應(yīng)用

加強(qiáng)石油化工儀表控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)的應(yīng)用，能夠保證企業(yè)裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)也能提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。因此，企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)石油化工儀表控制系統(tǒng)應(yīng)用的重視。

1　新型自動(dòng)檢測(cè)與分析儀的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了儀表系統(tǒng)逐漸朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化以及微型化的方向發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)儀表開(kāi)始應(yīng)用在石油化工企業(yè)，其應(yīng)用范圍和應(yīng)用水平也在不斷提升。自動(dòng)檢測(cè)儀表的發(fā)展?jié)M足了現(xiàn)場(chǎng)總線的相關(guān)需求。目前，各個(gè)行業(yè)已經(jīng)逐漸引進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)字化儀器，由于該儀器具備穩(wěn)定性強(qiáng)、技術(shù)先進(jìn)、可操作性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，所以在石油化工控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。石油化工企業(yè)引用在線分析儀表能夠提升其產(chǎn)品質(zhì)量，因此，石油化工企業(yè)應(yīng)該大力開(kāi)發(fā)有關(guān)系統(tǒng)類的應(yīng)用，提升儀表的控制應(yīng)用水平。

現(xiàn)階段，為了提升產(chǎn)品質(zhì)量和儀表應(yīng)用水平，一般常用的在線分析儀表包括在線油品質(zhì)量分析儀表以及在線液相色譜儀。NIR光譜分析儀是近幾年出現(xiàn)的一種新型分析儀表，主要應(yīng)用在石化企業(yè)煉油調(diào)合系統(tǒng)中。對(duì)于石油化工企業(yè)而言，儀器維護(hù)工作，尤其是預(yù)測(cè)維護(hù)工作，加強(qiáng)這方面的管理對(duì)企業(yè)的發(fā)展非常重要。因?yàn)槠鋵?duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著重要影響。目前，石油化工企業(yè)正在大力建設(shè)實(shí)時(shí)傳感系統(tǒng)以及在線聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，對(duì)加熱爐以及加熱交換器進(jìn)行有效監(jiān)控，將先進(jìn)儀表和系統(tǒng)應(yīng)用在石油化工企業(yè)中，能夠?qū)崿F(xiàn)診斷、預(yù)測(cè)等功能，優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備，提高生產(chǎn)潛力，減少維修和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

2　石油化工儀表控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

2.1現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)

在工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域，采取措施加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)具有重要現(xiàn)實(shí)意義?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS可操作性強(qiáng)，具備開(kāi)放化和系統(tǒng)化特征，能夠?qū)⑵渑c控制儀器以及現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，不僅能實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的分散與分布，而且還能提高對(duì)系統(tǒng)的控制性?？傊?，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是二十一世紀(jì)石油化工領(lǐng)域最為重要的產(chǎn)品，其能夠提高現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的整體技術(shù)水平，能夠促進(jìn)儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展。

2.2DCS與FCS的共存時(shí)代

二十世紀(jì)七十年代，我國(guó)研發(fā)出了一種新型現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（DCS），如今該技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟。DCS技術(shù)具有成熟、可靠的特點(diǎn)，因此得到了廣泛的青睞。與DCS相比，F(xiàn)CS系統(tǒng)處于發(fā)展的初期階段，相關(guān)技術(shù)還有待完善，并且有些方面也存在一定的缺陷。因此，為了推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展，最好實(shí)現(xiàn)DCS與FCS共存的局面，而且不要因?yàn)镕CS的出現(xiàn)而消失。

2.3現(xiàn)場(chǎng)總線與DCS的銜接

現(xiàn)場(chǎng)總線與DCS相結(jié)合主要是將現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表與DCS系統(tǒng)銜接在一起，這樣不僅可以發(fā)揮DCS的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，而且還能擴(kuò)大現(xiàn)場(chǎng)總線的使用范圍，從而有效降低了系統(tǒng)的整體成本，充分發(fā)揮了DCS和現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，需要不斷提高管理監(jiān)控一體化功能，進(jìn)而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)化管理。

2.4先進(jìn)控制及優(yōu)化

隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)掌握了一些先進(jìn)控制技術(shù)，如魯棒PID控制和多變量預(yù)測(cè)控制技術(shù)等。推動(dòng)先進(jìn)控制技術(shù)的使用，不僅可以提高產(chǎn)品效率和質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)收益，降低生產(chǎn)成本，而且還能提高控制系統(tǒng)裝置運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，有效地有助于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.5安全控制系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，石油化工企業(yè)的裝置規(guī)模不斷擴(kuò)大，制作程序趨于復(fù)雜化，購(gòu)買的材料一般具有易爆性和易燃性的特征，因此對(duì)各類設(shè)備的安全性提出了更高的要求。石油化工企業(yè)將安全控制技術(shù)推廣到儀表控制系統(tǒng)中，能夠提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。加強(qiáng)緊急停車系統(tǒng)ESD的應(yīng)用，能夠減少意外事故和安全事故發(fā)生的概率。安全控制系統(tǒng)具體包括緊急停車系統(tǒng)、生產(chǎn)裝置健康監(jiān)控技術(shù)以及安全儀表系統(tǒng)等。

3　石油化工儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展

大量的實(shí)踐研究證明，加強(qiáng)石油化工系統(tǒng)中自動(dòng)化儀表的推廣和應(yīng)用是發(fā)展儀表控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們逐漸意識(shí)到自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的重要性和必要性，近幾年，我國(guó)儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展取得了較大的成績(jī)。加強(qiáng)先進(jìn)控制系統(tǒng)的應(yīng)用是發(fā)展儀表控制系統(tǒng)的第一步，將先進(jìn)控制系統(tǒng)安裝在石油化工企業(yè)的裝置上，能夠保證裝置穩(wěn)定、安全運(yùn)行，也降低了裝置運(yùn)行成本，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。模型控制策略是先進(jìn)控制系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)，先進(jìn)控制是其發(fā)展的重要方向，比如，智能化控制以及模糊控制。當(dāng)遇到復(fù)雜的多變量過(guò)程控制時(shí)，經(jīng)常利用先進(jìn)控制系統(tǒng)進(jìn)行處理，先進(jìn)控制是一種建立在常規(guī)單回路控制基礎(chǔ)上的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)約束控制，促使控制系統(tǒng)在生產(chǎn)過(guò)程中能夠充分滿足動(dòng)態(tài)性以及操作性要求。石油化工系統(tǒng)開(kāi)始與美國(guó)Honeywell公司合作，有效的研發(fā)出了催化裂化裝置先進(jìn)控制。

如今，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為PCS、ERP和MES三層管理和控制系統(tǒng)。同時(shí)石油化工企業(yè)的生產(chǎn)、管理和經(jīng)營(yíng)過(guò)程包括三個(gè)層次，即操作控制層次、生產(chǎn)管理層次以及經(jīng)營(yíng)管理層次?？刂撇僮鲗又饕菍?shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)、安裝DCS或FCS；生產(chǎn)管理層是進(jìn)行油品儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及生產(chǎn)調(diào)度；經(jīng)營(yíng)管理層是ERP。近幾年，石油化工企業(yè)基本都采用ERP、MES和PCS 三層管理與控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種自動(dòng)化技術(shù)，是控制系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。

4　總結(jié)

綜上所述，信息化和工業(yè)化是相輔相成、相互促進(jìn)的，石油化工儀表控制系統(tǒng)推動(dòng)著石油化工企業(yè)的發(fā)展，石油化工企業(yè)也促進(jìn)儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展，將信息化技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)結(jié)合起來(lái)，能夠?qū)崿F(xiàn)石油與化工的共同發(fā)展。因此，企業(yè)需要大力引進(jìn)油化工儀表控制系統(tǒng)，促使其在企業(yè)得到充分應(yīng)用。

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作者簡(jiǎn)介：吳春風(fēng)（1974—）男，吉林永吉人，工程師，本科，研究方向：化工。