对石油化工企业自动化仪表控制技术探索

魏泊顺 朱光（恒力石化（大连）有限公司，辽宁 大连 116318）

对石油化工企业自动化仪表控制技术探索

魏泊顺 朱光（恒力石化（大连）有限公司，辽宁 大连 116318）

石油在我国各个领域应用广泛，不仅给各个行业带来便利，还推动了我国社会经济的快速发展。如今，石油化工已成为我国支柱产业之一，因此如何保障化工设备高效运行是石油化工企业首要考虑的问题。本文主要对石油化工企业自动化仪表控制技术进行探讨，并分析了智能控制技术，用以优化现阶段石油化工企业的自动化技术。

石油化工；自动化仪表；控制技术；研究

在石油化工生产过程中，大多数生产原料具有辐射、有毒及易燃易爆的特性，所以会对人体造成一定的危害。基于此，许多石油化工企业推进生产过程自动化，一方面有利于减少工人直接接触现场，另一方面能够迅速提高生产水平与效率。当然，传统的自动化控制技术已无法满足现代企业的发展需要，石油企业应从传统的单一结构运作模式向集成化、网络化和智能化转变，为推进企业自动化创造新契机。

1 石油化工行业自动化仪表的控制技术

为了强化自动化仪表控制技术在石油化工行业中的应用，本文从常规控制、先进控制和人机界面控制进行分析。

1.1 常规控制

常规控制包括顺序控制、批量控制和连续控制等。一般情况下，常规控制就算升级、系统更新其内容几乎是不变的。从常规控制的发展历程便能观察得知，比如从常规DCS到新一代DCS、电动单元的有机组合等，不管是版块还是包含的内容，基本变化不大。其次，常规控制涵盖的内容主要有：比率调节、分成调节控制、自动选择调节、串级调节和PID调节等，其中PID调节是控制系统中最基本的调节。总之，常规控制就是对自动化仪表最基础版块的控制，因为版块数据、控制算法基本没变，所以主要靠组态能力、控制方案进行优化。

1.2 先进控制

随着时代的进步，石油化工进入现代化控制阶段，不仅涌现出大量智能化算法，多变量控制技术也得到广泛应用。目前，智能化PID控制器具有比较广阔的应用前景，因为它具有串级控制的功能，与传统的单一结构控制相比，不仅效率高，操作平稳性更强。对提高石油化工企业生产效益与竞争优势具有重要意义。虽然说其基础仍然是DCS，但它是一个完全独立的个体，正因如此，在石油化工自动化仪表控制系统中才得以利用。特别是在模型辨识技术与多变量动态软测技术发生关联时，可采取测控技术和智能化PID控制器组合，有利于提高监测成效和控制效果。

1.3 人机界面

虽然目前许多石油化工企业已实施人机界面管理，但仍采用传统的一个控制室对应一个装置的管理模式，不仅费时耗力，在画面传递、处理速度上相对也较慢。石油化工企业应采用一个控制室对应多个装置的形式，并且引进LCD、CRT显示屏作为最终显示，从根本上改善设备装置、优化管理结构。现阶段人机界面以精简为主，由鼠标、键盘和少量的旋转按钮、开关和触摸屏组成，这些都是调节、控制生产设备的重要工具。另外，企业也可以利用DCS解决传统专用屏幕作为工业电视摄像头的缺陷。

2 对石油化工企业智能控制技术的探索

智能控制技术就是利用人工智能技术模仿人类的思维方式并将其扩展应用到石油化工生产中，有些已获得一定成绩。

2.1 对石油化工模拟控制

模拟控制是通过程序执行工作的，主要按照人工操作思维进行编程。步骤如下：首先对石油化工进行采样，得出系统输出值后结合石油化工输出数据的变量，再把准确的输出变量转换成模糊量，然后以模糊控制规则、模糊变量值作为主要依据，利用模糊推理合成规则推算出模糊控制量，最后得出具体的石油化工控制量。

2.2 对石油化工专家系统控制

专家系统控器由三个部分组成：知识库、推理机及控制器。基于所有问题都是围绕专家实践经验、专业知识进行推理、分析和控制的，所以知识库是专家控制器的核心内容。由此可见，良性的管理、控制与专家系统中储存的专家知识紧密相连。其中，专家知识涵盖了操作规则、理论知识、工程实践、控制理论和解决特殊问题的分析方法与思路等。

2.3 人工神经元网络（ANN）对石油化工的控制

随着HOPFIELD网络和BP网络的快速发展，促进了ANN技术的融合与发展。目前，ANN技术已发展成熟，应用前景可观。人工神经元网络（ANN）主要由神经细胞组成，外形结构与生物神经系统相似；神经系统的工作模式与人类日常工作常态类似，因为神经系统具有记忆、学习和模仿的能力，只要给ANN提取一个石油化工生产的范例，便能从中模仿人的思维定式对石油化工生产作业进行管控。运行模式为：当神经系统接收到范例时，会自动读取范例内容进行学习，并寻找特定规律与掌握，当加入新的内容时，ANN便能快速反应、分析和控制，是一项智能化技术。

3 结语

总之，企业想要实现石油化工生产高效、标准化，就必须由粗放型向集约型、智能自动化发展。只有这样才能实现石油化工企业自动化生产的可持续发展。

[1]武焕臣.自动化仪表校准装置设计[J].油气田地面工程.2014(09).

[2]常苹莉.石油化工行业自动化仪表故障分析及处理研究[J].中国科技投资.2012(33).

[3]逄淑华.采油厂自动化仪表日常维护及维修研究[J].化工管理.2015(36).

魏泊顺（1988-），男，机电工程(电气仪表）助理工程师，主要从事石化公司全厂自动化控制与管理工作。