石油化工自动化技术的发展现状及关键探讨

戴如清

摘要：本文研究的主要内容是石油化工企业在生产过程中使用的自动化技术。文章首先明确了石油化工自动化技术的应用意义;其次，对石油化工自动化技术的应用现状进行探讨;再次，分析石油自动化技术的关键所在;最后对石油化工产业中提升自动化控制的水平展开论述。希望通过文章的分析和研究为石油化工领域自动化技术的应用做出一定的贡献。

关键词：自动化技术;石油化工;最优生产控制程序

前言

当前，在石油化工企业的生产中，自动化技术得到了较为广泛的应用，在自动化技术的应用下，生产效率显著提升，企业的经济效益也有所增加，因此，如何合理利用自动化技术促进石油化工的生产成为了石油化工企业关注的重点。不少石油化工企业都建立起了功能齐备、安全性高且效率较高的自动化管理平台，这种平台有两种显著的功效，其一是完善石油化工企业自动化控制系统;其二是拓宽自动化技术的应用范畴。因此，自动化技术在当下石油化工企业的发展中占有重要的位置。

1. 石油化工自动化技术的应用意义

网络技术是自动化技术的核心，利用网络技术自动化控制石油化工生产装置可以大大降低企业员工的工作量和劳动的强度，同时，自动化技术的控制精度较高，相比于企业员工参与生产，可以有效提升石油化工产量和质量。

在以往的企业员工操作中，违规操作和失误难以避免，造成人身伤害同时也导致生产设备受到损伤，降低了设备的使用寿命。自动化技术通过逻辑闭锁及企业规程规范，约束操作，使石油化工生产过程中安全事故的发生率大幅降低。

目前，我国信息产业发展迅速，集成化发展程度较高，而石油化工产业自动化技术的应用刚好符合了这一趋势，在自动化技术的应用过程中，专业技术人员的技术水平不断提升，进而可以更好地应用自动化技术，由此形成良性的循环。

2. 石油化工自动化技术的应用现状

多年以前，受到技术实力的限制，我国的石油化工产业在生产的过程中主要依靠企业员工完成，这种工作方式效率低且对石油化工企业员工的生命安全造成了一定的威胁。随着经济水平的发展，我国各行各业对石油化工产品的需求量迅速增长，为了满足旺盛的石油化工产品需求，我国除了进口石油化工产品之外，还积极引进先进生产技术及管理模式，新建一大批石油化工企业，提高石油化工产品的产量和质量。经过多年来的实践探索，我国石油化工产业已经形成了一条完整的生产链。随着自动化技术的应用，企业的生产水平显著提升。进入21世纪之后，经济全球化的发展进一步强化，石油化工企业也受到了影响，既面临着发展机遇也面临着巨大的挑战。我国石油化工产业自动化技术虽然有了一定的提升，但是整体发展的水平还不及一些发达国家，水平较低的自动化生产技术产出的产品质量还有待提升，消耗的能源也有待降低，这些问题不及时攻破将限制石油化工产业的进一步发展。

鉴于此，我国自动化领域的科研人员投入大量时间研究石油化工企业生产流程，开发新型的自动化技术，这种自动化系统可以充分融合企业的工艺、管理以及信息技术，打破了以往在石油化工产业中实行的独立生产模式，将石油化工生产的全过程都集中在自动化系统中，在此基础上可以对石油化工产品全生产过程成全面控制和管理。不断提升石油化工行业自动化技术本身的水平以及应用该技术的能力，让石油化工企业在国际市场的竞争中取得优势地位。

3. 石油化工自动化技术的关键所在

3.1以数据库为基础的集成技术

信息技术是石油化工产业自动化发展的重中之重，而信息技术需要数据库作为发展的基础，当下对集成技术的应用需要集成管理生产环节的不同控制信息。为了实现自动化系统的集成控制，需要满足数据库管理这项基础性的条件。石油化工产业与其他产业的差异在于生产工艺具有独立性，同时，在生产的过程中，石油化工产业需要面对大量的信息数据以及较为复杂的数据类型，因此，需要数据库集中统一管理数据。进而可以将数据的处理充分融合动态可视化的技术，实时监管石油化工生产的全过程。

以信息技术为基础的数据库系统的主要功能包括以下几点：其一是对收集到的各类信息进行分类和处理;其二是利用技术集成的手段，全面分析状态异常数据;其三是快速的反馈，可以使监管方面在第一时间处理异常数据;其四是综合评估，分析流程薄弱点重点关注;其五是数据贯通共享，交互各类数据实现纵向信息贯通、横向综合共享。实时数据库和关系数据库是数据库的两种主要的类型。这两种数据库的共性在于都可以完成区别性的控制工作，以此分流数据。数据库系统的管理者可以协调控制这两种数据库，提高各项信息的利用效率，以便于更加顺利地完成信息共享的任务[1]。

3.2最优生产控制程序

在当前的控制系统中，最优生产控制程序是核心的部分，该项程序已经广泛应用于军工以及航空航天技术领域。利用这种程序实现最优化的生产控制需要首先明确控制系统初始的状态，还要掌握系统中各项参数的具体情况，进而选择最合适的控制系统的模式，保证系统的状态始终处于最佳的状态。动态规划和最大原理是最优控制的理论来源。现阶段，在石油化工生产领域，最优生产控制程序得到了广泛地应用，并且应用的水平逐渐提升，即使在一些温度较高、压力较大的特殊生产环节中，也可以通过该程序完成自动化的控制工作[2]。

3.3自适应的生产控制程序

可以将自适应生产控制系统划归到反馈控制程序中，该程序的优势在于可以充分参照石油化工生产的实际状况，自动调节生产设备的各项功能，在生产系统完成生产工作时，可以确保严格遵循相应的标准进行，保障石油化工产品的生产质量。当前，在航空航天领域以及军工生产领域，自适应系统得到了广泛地应用，但是在传统的工业生产领域，自适应系统的应用还有待扩展。自适应系统可以充分利用模型参考以及自动整定等技术，辨识出控制程序的动態特性。该项技术有一定的局限性，即辨识的过程中需要面对动态的信号，难免会影响工作的平稳运行，导致模型收敛性不高。

4. 石油产业提升自动化控制水平的有效途径

4.1打造系统管理平台

当石油化工企业逐渐发展到了一定的程度时，必须提升应用自动化技术的水平，否则将难以提升企业自身的核心竞争力，致使在市场竞争中处于下风。同时，石油化工企业需要建立健全信息化管理机制，充分利用集成系统系统化控制石油化工生产中不同的环节，这样有助于石油化工企业提高生产规模。此外，石油化工生产企业需要建立起具有动态性和实时性的管理平台，该平台有助于提升企业在经营管理方面的集成化水平，有助于全面监管石油生产设备以及相关的工作人员，促使企业朝着自动化和集成化的方向前行[3]。

4.2推进信息处理的智能化

现阶段，在石油化工生产领域，冗余网络自动化技术应用愈加广泛，各企业在多年的实践中积累了大量的经验，这些经验为生产环节更加安全和稳定奠定了基础。在一些大型炼化一体化项目中，冗余网络使用的频率明显较高，使用冗余网络控制可以完成远程的控制以及在线的检测工作，还可以监管生产环节的具体工作内容，因此，利用冗余网络可以兼顾到产品的质量以及生产的效率，进而提升石油化工产业整体的经济效益。同时，在石油化工程一体化管理与控制的进程中，需要借助冗余网络自动化技术。在石油化工生产的现场，自动化技术有着以下优势：一是在信息传递的过程中实现全数字化;二是不断完善并优化数据库的智能控制系统;三是可以有效收集和处理控制信息与非控制信息;四是可以在远程完成操作和控制，使生产设备的智能化水平不断得到提升。石油化工生产企业利用自动化技术的远程控制可以在线完成生产设备的调整和校对工作，可以在远程完成生产设备故障的诊断，方便及时维修和养护生产设备，延长生产设备的使用寿命[4]。

4.3重视自动化网络架构的管理数据信息

在现代化生产以及控制系统中，各项新技术层出不穷，包括前文提到的冗余网络技术，还包括无线技术以及智能芯等多种技术，这些技术应用的范围也愈加广泛。随着新技术广泛应用而来的还有庞大的信息量，这些信息都需要经过冗余网络的处理，因此，自动控制系统必须保证合理利用这些信息，并保证这些信息可以安全传输。此外，自动化系统已广泛应用于各类的生产企业中，这些生产企业往往采用全厂级或区域级的自动化系统，必须高度重视自动化系统的安全性和稳定性，为了保证信息技术持续发展，并发挥出重要的作用，需要保证信息的安全。在石油化工生产企业中也需要格外重视网络架构的信息安全[5]。

4.4规划自动化系统统一对时

自动化系统，作为石油化工生产的重要组成部分，其数据的时钟统一相当重要。目前，大部分自动化系统统一对时采用的都是计算机时间，由于计算机脱网运行，该计算机时间和标准时钟每月大约会形成6-10min的累计误差，从而容易造成系统报警或者趋势记录无法正确记录的问题，因此相关人员需采用人工定期校准的系统时间坐标的方式保证时钟准确性。另外，如若改造自动化系统那么应当对对时方案进行统一实施，以此才能实现整个自动化系统运行监控和分析的时钟一致性。

结束语

石油化工仍然是我国当前最重要的产业之一，在各行各业的发展中发挥着不可替代的重要作用，促使着我国的经济平稳运行。为了保证石油化工产品的质量，提高石油化工产品的生产率以及降低石油化工企业工人的工作强度，需要石油化工生产企业充分利用自动化技术，同时，这也有助于石油化工生产企业提高自身的经济收益。

参考文献

[1]刘雪海. 石油化工仪器仪表自动化技术探讨[J]. 中国石油和化工标准与质量， 2019， v.39;No.505（23）：220-221.

[2]温特， 杜浩. 浅谈石油化工自动化常见故障分析及处理[J]. 名城绘， 2019（7）：0037-0037.

[3]陆洋. 石油化工自动化仪表技术应用分析[J]. 中国设备工程， 2019， No.430（18）：128-129.

[4]郑丽珍. 石油化工自动化技术的发展现状及分析[J]. 计算机与网络， 2020， v.46;No.618（02）：49-49.

[5]朱建军. 石油化工自动化技术的发展现狀及关键探讨[J]. 中国化工贸易， 2019， 011（012）：50-51.