石油化工仪表中的自动化控制技术分析

孙建波

摘 要：本文基于笔者理论知识的学习与实践经验的总结，以石油化工仪表中自动化控制技术为论述对象，通过技术特征及其系统的分析，论述了其在石油化工仪表中的应用方式，所述内容具有一定的指导意义，盼为读者参考引用。

关键词：石油化工；仪表设备；自动化控制

1 石油化工仪表自动化控制技术的基本特征

在石油化工生产过程中，传统控制技术是以批量控制自动化策略为运用，其中以DCS（分布式控制系统）控制系统最为典型和常用，该系统的使用有效简化了生产过程，但是初始投入资金相对较大。随着计算机信息技术的快速发展，石油化工自动化控制技术得到不断优化和完善，且在仪表自动化控制方面表现出以下特征：

1.1 优化控制技术

在石油化工领域，对于仪表自动化控制多以PID形式为运用，由于其以串级控制为原理，因此与传统DCS形式相比具有独立的软件包，可与软测量技术有效融合，使石油化工生产技术因仪表自动化监控功能的实现而得到显著提升。

1.2 构建人机交互界面

交互性人机界面作为石油化工仪表自动化控制的必要环节，在显示器的辅助下，操作人员可实时监测到被监控对象的状态信息，然后以此为依据设定并输入相关命令，同时借助化工仪表与信号灯，利用计算机进行设备控制，并为生产决策提供必要性参考意见，实现了石油化工生产集成化与人性化要求。

1.3 保障生产安全

基于石油化工生产工艺的分析，其过程风险因素较多，对自动化仪表要求较高。在此情况下，为保证生产过程的安全性，自动化仪表设计时应充分考虑实际情况，对于各种风险或隐患利用排查的方式及时发现并予以消除，以此在确保安全生产的前提下综合提升生产效率，避免石油化工安全事故的发生。

2 自动化工业仪表的工作原理

采取力矩和电和力保持平衡的操作来实现温度的环节控制和生产工作压力就是自动化工业仪表的工作原理。自动化的工业仪表主要是通过智能化的设备和技术手段工作来实现具体工作细节和工作流程的监督操作，以达到将整体工作质量提升到一个新的层次的目的，来降低作业可能出现的数据偏差和信息记录错误的现象，期间还要对数据进行整合，降低企业的生产成本，最终实现工作效率的提高和对工作质量的保障，达到直观的反映数据信息的目的。

3 现代化工仪表的自动化控制功能分析

3.1 可编程功能

在石油化工行业，仪表自动化控制技术被应用在控制电路中。其硬件的软化主要是依靠接口芯片替换硬件的方式来实现控制功能。通过对控制软件的有效利用，进一步简化医保设备内部的结构，从而实现自动化控制功能。除此之外，还可以利用一些高端的软件程序进一步对仪表设备进行改造，利用电路结构的改造来提升自动化仪表的性能。

3.2 计算功能

石油化工仪表的控制技术需要计算机技术的支持，通过计算机技术和自动化仪表的有效结合来提升自动化仪表的运行效率和精度，计算功能便因此提升。从而进一步的优化生产环节，降低劳动力，实现精细化管理，进一步提升企业的经济利益和社会效益。

3.3 控制与监督功能

以往石油化工企业中使用的仪表设备自控能力比较差，而现代化仪表设备就教好的控制能力，并且能够有效的解决自身存在的问题。实现故障的科学控制。除此之外，现代化仪表设备还就非常好的记忆功能和监督功能，可以及时准确的定位故障发生的位置有效的降低故障排查时间，大大提升故障处理的效率。

4 化工仪表中自动化控制技术应用分析

4.1 化工仪表的自动化常规控制技术

在常规控制技术的应用中，结合常规的DCS、电动单元组合仪表灯，实现化工生产的整体控制。值得注意的是，常规DCS的应用发挥着更为重要的作用，在其应用中有着更加创新的发展方向，对新型DCS控制技术的研究，确保新型自动化仪表的控制工作。其实，DCS常规控制在实际应用中实现了其开放性，选用DCS来实现进一步有效的控制，帮助仪表实际应用中的自动化水平提升，保证仪表得到较为完善的管理工作，促使仪表资源能得到更为可靠的应用，增强仪表的自动化控制功能。

4.2 化工仪表的先进控制技术分析

PID是在DCS基础上逐渐发展起来的，其主要软件包结构有着较强的独立性，在石油化工完成了多种变量的动态测量后，还能找出模糊识别仪表间的关联性，积极采用串级控制方式，积极应用先进控制技术，与测控技术结合在一起，实现化工生产的自动化测量。

4.3 化工仪表的人机界面技术分析

化工仪表的人机界面技术是现代仪表自动化控制的一个重要发展方向，相关化工企业积极进行人机界面的研究，投入大量人力、物力、资金等，旨在提升企业的仪表自动化操作水平，使得仪表自动化操作变得具有灵活性。除了在人机界面构建控制室，安排专业操作人员进行化工企业运营状况监督以外，其他工作岗位上的人力资源被大大解放。但就人机界面技术的应用来说，其自动化控制能力是比较强的，操作人員务必要谨慎实施实际操作，一旦有化工仪表自动化出现错误信息情况，就要及时发现与报警，之后在相关工作人员的调控下来解除警报，并让化工仪表在短时间内回复正常的工作状态，充分发挥出人机界面技术在仪表自动化控制中的优势。

4.4 对现场总线的控制系统分析

现场总线控制系统在实际应用中有着较强开放性、较好互操作性以及全数字化的优势。在化工仪表的自动化控制技术的未来发展中，未来现代化控制系统方向还是比较明确的，对现场总线智能仪表的较强的控制分散度，能增强仪表的整体功能水平，其不仅有较强的适应能力，在运行水平与控制功能上的优势都是比较明显的。在现场总线智能仪表的应用，能有效实现分散化的控制，其每条总线都能准确连接到现场多台仪表上方，在很大程度上减少了电缆的使用量，减少了相关设备的后期调试费用与维修费用，为化工企业提供了更大的经济效益空间。

5 对石油化工自动化控制关键技术进行分析

5.1 分析自动化检测与修复技术

将自动化控制技术应用于石油化工生产活动中可以可以有效确保产品的质量提升产品的安全性能，确保自动化仪表设备和其他相关的设备能够正常安全的运行。近年来，伴随着信息技术的飞速发展，自动化仪表技术在不断的更新换代，从自动化检测方面来看，现代的自动化检测技术，只需根据相关的程序设定就可以实现对故障的有效监测，相关人员可以及时发现故障并制定出相应的处理方案。除此之外，自动化监测技术，拥有自动保存数据的功能这对后期故障检测和处理提供了基础保障，对于提升企业的生产效率及经济效益有十分重要的意义。

5.2 分析监测模型分析技术

监控模型技术是自动化控制过程中一个非常关键的技术，此项技术可以对生产运营的全部过程进行全局把控，第一时间诊断出机械设备存在的故障，大大提升了石油化工生产的可靠性。监控模型的使用能够对及时对发生的情况进行控制，甚至在在很大程度上确保了整个生产链的安全。

5.3 分析实时仪表监控技术

在现代化的石油化工实际生产过程中，仪表监控技术是确保是安全生产的有力保障。通过对仪表实时监控以中心处理器以及其他一些相关的软件为基础，对仪表所记录的相关数据进行科学分析，能够是相应的工作人员对石油化工生产的进度进行实施有效的监控，以此来降低石油化工生产操作过程中出现的风险，提高生产效率。

6 结束语

智能化控制作为我国石油化工领域发展的终极目标，仪表自动化控制技术的应用与发展为其奠定了坚实的基础。对此，做好技术的不断改进与优化，时刻保证控制系统的科学性与先进性，为石油化工企业现阶段的主要任务之一。

参考文献

[1]谷越.石油化工仪表中自动化控制技术的相关研究[J].化工管理，2016（33）：103.

[2]张璐.石油化工仪表中的自动化控制技术研究[J].化工设计通讯，2016（03）：70.

[3]周永佩.浅析石油化工仪表中的自动化控制技术[J].中国石油和化工标准与质量，2018，（4）191～192.