企业自动化控制石油化工论文

2022-04-28

摘要:隨着近年来技术的快速进步,石油化工行业也得到了一定的发展。石油化工仪表质量对于化工生产效率和质量具有非常重要的作用,提高石油化工企业自动化仪表控制技术水平和仪表的精度,推动石油化工行业自动化生产的高质量发展,实现石油化工企业的可持续发展至关重要。基于此本文就石油化工企业自动化仪表控制技术进行阐述,以供参考。下面是小编为大家整理的《企业自动化控制石油化工论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

企业自动化控制石油化工论文 篇1:

石油化工企业仪表自动化控制系统应用研究

摘 要:科技在不断的发展,对工业生产有着重要的影响,科技的进步使得工业生产的效率也得到了提高,在进行石油化工的生产时,对科技的要求的是非常高的,石油化工在生产的过程中需要使用仪表自动化控制系统,这一系统的应用对化工企业的发展是十分有利的,需要得到我们的重视。

关键词:石油化工;仪表自动化;控制系统

石油化工企业的发展对国家的经济有着十分重要的影响,随着科技的不断发展,人们对石油化化工的要求在逐渐的增加,在整个石油化工的生产中,需要使用仪表自动化控制系统,这一系统随着石油化工企业的发展,要求在逐渐的增加,在这样的发展状态下,就需要进行改进,在企业生产的过程中使用的是智能化的仪表,也就是仪表自动化系统,这样的系统在整个功能上有了很大的提升,还在效率上也得到了极大的提高,这样对石油化工企业的生产是十分重要的,使用仪表自动化控制系统为石油化工企业的发展做出了贡献。

1 石油化工企业仪表的重要性

石油化工企业要想发展就离不开仪表,仪表系统在整个化工企业的发展中扮演着重要的角色,现在的石油化工企业生产已经逐渐的走向了现代化和数字化,数字化的应用提高了使用的效率,在仪表中除了使用数字化,还使用了智能化、网络化等手段,这样就可以很大程度的促进石油化工企业的发展。随着石油化工行业的不断发展,人们对石油化工仪表的要求在逐渐的增加,在这样的发展趋势下,对仪表进行了改进,尤其是自动检测仪,自动监测仪在性能上的改进是十分大的。

从现场的总线上来说,可以更好的适应了工业的生产,在性能上的提高使变送器也在不断的发展,这样对整个变送器来说也是十分有利的。现代化的自动化仪表在使用的过程中需要在安全性和稳定性上得到提升,这样就可以将整个石油化工企业的发展水平体现在仪表系统的使用上,因为自动化仪表的改进可以提升石油化工企业的生产侠效率,对整个生产有着十分重要的影响,需要得到我们的重视。

数字化仪表的出现不仅仅在性能上得到了极大的提升,在结构上也得到了极大的提升,数字化仪表在操作的时候变得更加便捷,因为现在的很多货物都是进出口贸易,这样对整个生产的要求就在逐渐的增加,在这样的情况下,就需要在产品的质量上有着严格的要求,尤其是在整体性上,需要将整体性总合的运用到仪表控制系统中,还要将在仪表的管理上加强,使用性能和结构较好的仪表,对生产的产品也是非常有利的,在质量上可以得到保证,这样出口到过国外的产品就会更加的受欢迎,对整个企业的影响也是非常大的,因此要使用较为先进的仪表自动化控制系统,这样对石油化工企业的生产是非常重要的。

2 石油化工企业仪表自动化系统的介绍

2.1 DCS(分布式控制系统)

在石油化工的生产中,使用的较为频繁的系统就是分布式控制系统和集中式控制系统,这两大系统在石油化工产业中是十分关键的。但是在我国的石油化工企业中使用的都是DCS系统,DCS系统在性能和结构上都有着一定听的优越性,相对于传统的仪表自动化系统来说,DCS系统在使用的过程中,使用了数字化和智能化技术,在兼容性上是非常好的,这样对整个企业的发展就有了要求,在整个企业的发展中,一定要有着足够的重视,兼容性的体现是DCS系统在功能上有着优越性的体现,在整个企业的生产中,需要将整个企业的发展作为重点,因此兼容性就变得十分重要,在企业的发展中,可以将本企业不同的型号的系统与厂商的DCS系统连接在一起,这样就可以形成一种控制体系,对整个企业的发展是十分有利的,在控制的时候也是非常便利的,提高了企业的生产效率,在出现问题的时候也可以及时的沟通,这样对整个企业的生产有着十分重要的影响。

2.2 新型DCS系统

DCS系统在石油化工企业的发展中是非常重要的,尤其是在炼油的时候,炼油是不能够离开DCS系统的,在生产的过程中,会生产出半成品和成品,在石油化工企业中使用DCS系统可以增加其控制能力,提高自动化的性能,石油化工企业的生产可以利用DCS系统进行石油化工的生产,应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。

3 具体分析

3.1 检测执行仪表方面

石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。

3.2 控制策略

从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多個装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。

石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。

4 结论

石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。

参考文献

[1]杜林军,兰志利,陈文俊.DCS系统在应用中的稳定性和不足分析及对策[J].内蒙古石油化工,2011,31(12).

[2]严东伟.石化行业DCS系统抗干扰的分析与对策[J].中国科技博览,2011(27).

作者:张进

企业自动化控制石油化工论文 篇2:

石油化工企业自动化仪表控制技术探讨

摘 要:隨着近年来技术的快速进步,石油化工行业也得到了一定的发展。石油化工仪表质量对于化工生产效率和质量具有非常重要的作用,提高石油化工企业自动化仪表控制技术水平和仪表的精度,推动石油化工行业自动化生产的高质量发展,实现石油化工企业的可持续发展至关重要。基于此本文就石油化工企业自动化仪表控制技术进行阐述,以供参考。

关键词:石油化工企业;自动化仪表;控制技术

1石油化工自动化仪表的全面概述

在石油化工的生产中,各种催化、裂解、加氢等炼油装置是我国石油化工生产的重要组成部分,而自动化控制和仪表就是各类生产装置中的关键因素。石油自动化仪表在满足工艺流程和控制要求前提下,将监测和可控调节参数进行管理、统一监测;通过自动控制系统及HMI交互界面,实现全厂自动化管理和控制,降低人员成本、物资成本,提高生产效率,保证生产安全稳定进行。优秀的自动控制系统和仪表配置还可以优化生产工艺,从而进一步的降低配套石油化工基础设备的投资,以达到在节省成本的同时又更加的方便。

2石油化工仪表自动化控制的特征

2.1安全性高

由于石油化工产品生产的特殊性,石油化工产品的生产过程危险系数极大,一旦部分环节出现故障情况或参数错误,极易引发重大的安全事故,造成人员伤亡和巨大经济损失。在石油化工产品生产过程中,运用石油化工仪表的目的是为了通过石油化工仪表的监测功能,对各个环节的生产参数,实时采集与分析生产数据,在设备参数出现异常情况下,能够及时对设备进行维护和检修,降低安全事故发生率。相对于以往的石油化工仪表,最近几年设计增加了安全仪表系统,关键点采用三取二联锁,避免仪表故障或误报,进一步增加系统稳定性和可靠性。增加有毒及可燃气体检测系统与消防联动,保证在装置和设备出现故障时第一时间开启安全保护措施,降低危害和损失。在石油化工仪表中融入自动化控制技术,可实时保障石油化工产品的生产安全,进而提升石油化工产品的生产效率与安全性。

2.2提升控制水平

受到社会对石油化工产品需求较高的影响,很多石油化工企业在进行产品生产时,多采用批量制的生产方式。虽然批量制生产可以有效提升生产效率,但社会对石油产品多样化的需求,使得批量制生产方式应用比较局限化。如石油化工产品生产过程中,应用比较广泛的DCS系统,此系统的生产操作简单,需要的资金投入却比较多,系统维护非常复杂。为解决此类情况,石油化工企业引入了PID技术,在PID技术的支持下,以往的批量控制转变为了串级控制,不仅可以对某个环节进行单独控制,也能独立进行编程操作,可满足生产企业的多种生产需求,系统控制效果十分良好。

2.3技术类型多元化

从当前石油化工企业的生产运营而言,大部分石油化工企业采用的系统为DCS系统,但随着科技技术水平的提升,以及时代需求的改变,各种新的石油仪表控制技术不断涌现,丰富了现有的石油仪表控制技术体系。在这些石油仪表控制技术的深入应用下,人机交互页面的人性化水平越来越高,可贯穿于石油化工生产的整个过程,在多种技术的共同融合与应用下,石油化工仪表的安全生产水平逐渐提升,可支持多种生产技术。

3石油化工企业自动化仪表控制技术

3.1 DCS自动化控制技术

DCS自动化控制技术作为石油化工仪表控制系统内的常规自控技术,其原理为,基于BCS系统以及有关技术,通过对电动单元组合仪表灯的应用,通过动态操控的模式来实现对石油化工整个正常作业流程的全方位管控,将监督与管理工作分布到每一处生产细节中,从而达成对整个石化产品进行批量控制的目的,从而确保生产的方法和措施具有足够的安全性、稳定性以及均衡性,以此为石油化工行业高效高质地进行批量化生产作业提供一定的物质与技术基础。从技术角度方面的优点来看优,DCS自动化控制系统通常利用计算机自控及显示技术、通信、大数据等先进技术,实现对相关数据的深度探索采集,同时,对数据进行多角度分析处理,按照生产作业的实际需求进行运作参数的调整,进而显著增大生产监督的有效范围。在操作界面上,系统操作流程便捷,方便操作者对石油化工生产的各个环节进行直接的管控,不断改造升级DCS自动化控制技术和石油化工生产的具体特点,确保系统具有足够的可靠性应对因恶劣环境引发的系统模块损坏故障,基于系统冗余容错的配置模块达成对DCS自控系统的故障问题的自行处理,从而使得其安全故障发生的风险大大降低,在不久的将来,多层开放式数据接口会发挥极为重要的作用。

3.2 PID先进控制技术

在国内科技水平持续提高的背景下,在石油化工领域不断涌现出各种高新技术,特别是在石油化工仪表控制系统中的PID控制技术,此技术中的P、I、D分别代指比例把控、积分作用和微分输出,比例把控是最重要的部分,在整个系统中占据着主导地位,能够准确判断出仪表设备与生产系统中存在的偏差,同时还可以对其偏差实行有效调整修正,进而提高仪表的模糊辨识水平,减轻误差给石化生产作业所带来的干扰。PID自动控制作用和比例函数存在正相关的关系,其控制效果直接取决于比例系数,石油化工的相关设备和仪表会随着积分作用的引入产生同步系统波动,从而减缓其相应速度,不过,将其余差进行消除,这对于提升仪表操控准确度而言,具有较佳的辅助效果。微分输出调节补偿比例控制主要是基于对时间的调控、缓和系统波动、超调抑制等措施,来促进整个石化生产系统的稳定运作。PID控制系统能够对石化生产制造期间的每处流程都进行动态化测量与监管,同时还能够提高仪表的识别水平。随着PID技术与DCS技术的诞生并应用,使得系统的控制效果获得了大幅强化,保证了PID系统的独立性,进而达成生产多变量和与监测流量化的目的。PID先进控制技术为有效提高仪表的精确度和生产的具体效率,通过串级控制措施帮助石油化工的操作人员加强对设备及其关联性的识别能力。

3.3人机界面技术

在国内石化市场内,当前需求远大于生产,人们对石油产品的质量要求也不断提高,对于石油化工成品及其半成品的分离要求更加精确。新型分散控制系统逐渐发展成熟,人机界面处理系统与其共同发展,新型的分散控制系统满足市场需求,人机界面处理系统主要是处理现场总线收集到的数据,并根据相应的编程系统的编写指令进行相应的数据反映,进行仪表设备的良好人机互动,远程操控石油化工仪表,进一步提高自动化监控和控制仪表的灵活性,有效减少了人力资源的投入。国内许多大规模的石化企业在其分站中都逐渐开始增加人机界面的服务项目的数量,并优化升级了仪表系统的管理,形成了石油化工企业生产运营的监督新格局。人机界面系统的出现有利于操作人员可以及时对仪表设备进行操控,如现场总线的温度信号过高时,操作人员可以通过人机界面编写的相关程序接收和控制温度信号,及时将温度过高的信号发给现场工人,或通过自动化系统启动降温设备,在第一时间有效降低仪表设备的温度。

4结语

综上所述,石油化工企业生产水平自动化,对提高化工生产效率和生产质量具有较为积极的作用。目前,石油化工仪表自动化控制技术是以自动化控制、智能识别技术相结合为基础,但仪表自动化控制技术本身较为复杂,为了提高其精准度,需要不断优化化工仪表的自动化控制技术,在满足生产的效率的同时,保证企业的经济效益和发展稳定。

参考文献

[1]王强.石油化工企业自动化仪表控制技术与故障预防[J].化工管理,2020(24):123-124.

[2]王焕骁.石油化工仪表中的自动化控制技术[J].化学工程与装备,2020(03):195+203.

[3]徐林.石油化工仪表中的自动化控制技术分析[J].化工管理,2020(06):157-158.

作者:盖英会

企业自动化控制石油化工论文 篇3:

石油化工企业自动化仪表控制技术的探索

摘 要:自动仪表是石油化工行业中,应用较为广泛的设备,有效的控制自动化仪表,极大程度上可以提高化工生产的效率,以及化工产品的质量。随着科技的进一步发展,使得控制技术有了极大的改进,本文笔者对石油化工企业中,自动化仪表控制技术,相关内容做了简单的论述。

关键词:石油化工企业;自动化仪表;控制技术

0 引言

石油化工与我们的生活,有着紧密的联系,其在生产的过程中,具有极大的危险性,因此做好生产管理工作尤为重要。其中自动化仪表的管理,主要在于有效的控制,需要根据其应用的特点,应用控制技术,以此确保生产的质量,确保化工产品的品质。

1 石油化工自动化工业仪表的分类

自动化工业仪表应用的重要性:石油化工在生产的过程中,会消耗大量的能源,同时还具有较大的风险,在市场经济的不断推动下,使得石油化工企业必须改革,开展技术革新,因此自动化仪表应运而生。自动化仪表控制技术的应用,使得石油化工生产程序变得更加的简便,生产效率有了极大的提升,这些得益于自动化控制仪表的各项功能。

自动化工业仪表的种类划分:在安装的形式方面,可以将其划分为盘装仪表与架装仪表、现场仪表等。在信号传输方面,可以将其划为数字仪表与模拟仪表。就组合形式来讲,可以将其划分为基地式、综合控制式、单元组合式等。就能源的使用来说,可以将其划成气动、液动、电动三种类型。就接入系统而言,可以将其分为自动化仪表,以及非自动化仪表两种。传统的自动化工业仪表如图1所示。

2 自动化仪表控制技术功能

首先,可编程功能。自动化控制技术应用在控制电路中,其硬件软化主要是利用接口芯片,以替换硬件的方式,实现控制功能的,利用控制软件,可以通过简化仪表设备内部结构,进而达到自动化控制功能,若应用些程序高端的软件,还可以改造仪表设备,主要是通过改造其电路结构,来提高的自动化仪表性能。

其次,计算功能。石油化工仪表控制技术,主要是应用计算机技术,将其与自动化仪表相结合,进而提高了自动化仪表运行的精度以及运行的速度,提高了其计算功能。自动化仪表设备的计算功能,不仅可以简化生产环节,减少工人的劳动量,同时还可以起到精细化管理的作用,实现企业利益最大化。

最后,控制与监督功能。石油化工企业中,使用的仪表设备,其自控能力相对较弱,而现代仪表设备具有较强的控制功能,可以有效地处理自身所存在的问题,并有效的控制故障。同时还具有较强的记忆功能以及监督功能,可以及时发现并确定故障发生的位置,不仅减少了故障排查所需要的时间,还提高了故障处理的效率。

3 自动化仪表控制技术

3.1 自动化检测技术

石油化工企业生产过程中,应用仪表自动化控制技术,不仅可以确保产品的质量,同时还可以确保生产的安全性,确保自动化仪表设备以及其他设备可以安全地运行。随着信息技术的广泛应用,使得自动化仪表技术中得以快速发展,主要表现在自动化检测方面,现代的自动化检测技术工作时,只需要根据程序设定,便可以实现故障检测,并提出相应的处理方案,同时自动化检测技术可以自动保存数据,这一功能的发展,对故障检测与处理,起到了促进作用,不仅可以提高生产效率,同时还可以提高企业的经济效益。

3.2 模型监测技术

石油化工自动化仪表控制技术中,模型监控与分析技术是核心技术,该技术的应用,可以有效地控制石油化工生产的全过程,同样也可以起到发现与诊断故障的作用,以及确保石油化工生产的安全性与可靠性。该技术的应用,主要是通过建立模型的方式,在生产前对其加以控制,进而实现确保生产系统运行的作用。同时模型监测技术可以实时反应石油化工成产的现状,进而发挥其发现与排除故障的作用,除此之外还可以的有效的控制石油化工生产的安全风险。

3.3 仪表设备实时监控技术

仪表设备监控技术与模型监测技术不同,但是在实际成产中,监控技术也同样起到确保生产安全性,该技术在应用的过程中,主要是利用中心处理器等一些软件,并且通过仪表设备,将各项信息与数据等及时的显现出来,使得生产人员或者技术人员,可以明确生产现状,同时可以有效地控制生产风险,该技术正在不断地发展完善,并被广泛地应用于石油化工生产中,发挥中促进生产的作用。

4 自动化仪表控制技术优化分析

4.1 常规控制的优化

在优化石油化工自动化仪表时,基于其自动化基本控制策略,包括顺序控制、连续控制以及批量控制等,主要优化组态能力与控制方案。因为基本控制策略可以利用设备数据观察制定,主要利用电动单元组合设备、启动单元组合设备、DOS等,而且可以实现多方面控制,包括调节比率、前馈调节与均有调节、自动调节与分成调节、串级调节与非线性调节,同时还可以实现单回路控制与连续控制,在优化常规控制时,控制算法与功能块基本不变。

4.2 安全仪表系统优化

随着石油化工业的进一步发展,对于石油化工装置的要求也越来越高,尤其是在安全性方面,石油化工安全事故主要是由于大型设备、连续化操作,以及易燃易爆物质等引发的,因此石油化工企业高度重视设备安全运行,为了确保自动化仪表设备可以安全运行,依靠传统的DCS设备,来连锁保护,已经不能满足现代化仪表运行的需求,需要加快加入并完善紧急停车系统,以此提高安全仪表系统运行的安全性。自动化仪表已经可以实现智能化与网络化操作,这给石油化工企业的生产,带来了极大的便利,而为了更好地促进石油化工的生产与发展,确保自动化仪表的安全性,具有现实的意义,因此需要在各个方面做好全面的管控,尤其是设备的选用方面,要根据选用标准,择取适合的仪表设备。

4.3 人机界面的优化

石油化工企业形式,已经由原有的单个装置对应控制室,发展为多个装置共同对应控制室,主要利用LED与CRT显示屏为主要显示媒介,辅助媒介为显示仪表与指示灯。操作工具以鼠标与键盘为主,辅助操作工具为触摸屏、旋钮、按钮等。现代石油化工自动化仪表设备控制技术,在DCS组态时,与人际界面操作策略是紧密联合的。在工位号实行操作指令时,仪表棒图是可以紧密相伴的,并且能够快速组态,包括细目、趋势、分组等画面。制作模拟图时,需要注意以下事项:要依据制作工艺,严谨的制作,以此有机的协调人机界面,包括报警功能、操作优化与事故判断、控制策略等。在优化人机界面时,不仅要提高HMI软件与DCS软件等的性能,还需要确保各项指标的实现,以及加强系统集成中注重硬指标的实现,同时还需要加强控制软指标,工作人员与是操作人员要做好相互配合,确保工艺装置可以实现有效最佳操作。

5 结语

综上所述,在石油化工生产的过程中,应用自动化仪表,极大程度上可以提高生产的安全性与效率,同时还可以确保生产的质量。自动化仪表的种类很多,而且从不同的角度是,其具体划分也都不同,自动化仪表控制技术是基于这些设备,发挥其计算、监控、记忆等功能。文中对自动化仪表控制技术的功能、技术种类,以及技术优化等,做了简单的论述,意在为推广自动化仪表控制技术的应用,提供助力作用。

参 考 文 献

[1] 杜平先.石油化工自动化控制的关键技术及仪表控制策略探究[J].科技创新与应用,2015(22).

[2] 贺艳花.石油化工行业自动化仪表特点与控制技术分析[J].化工管理,2015(26).

[3] 王懿.试论石油化工企业自动化仪表控制技术[J].民营科技,2015(09).

[4] 王翔宇.石油化工仪表中的自动化控制技术分析[J].硅谷,2014(18).

[5] 熊耀华.石油化工自动化控制的关键技术及仪表控制策略探究[J].化工管理,2016(03).

作者:郝刚

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