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石油化工行业中的仪表自动化控制技术
摘要:石油化工是我国经济发展体中的支柱产业,一直处在不断发展与进步当中,其中最为明显的就是石油化工企业已经逐步应用先进的科学技术设备,特别是自动化控制技术在自控仪表设备中的应用,不仅可以有效提升企业的生产效率,同时还能够在保证数据测量精准度上发挥出十分重要的作用。
关键词:石油化工;自动化控制技术;智能化
1.石油化工仪表自动化控制技术简介与重要性
1.1技术简介
石油化工仪表是石油化工企业生产过程中不可或缺的重要设备,石油化工仪表应用的精准性对石油化工的生产质量有着直接性的影响。随着我国经济的发展,科学技术的发展速度异常迅猛,社会对于石油化工产品的质量提出更高要求,直接促进石油化工仪表本身精准性的有效提升,成为石油化工仪表应用于企业生产的重要要求之一。就我国目前而言,石油化工企业的生产发展方向越加高效化,自动化技术的应用也开始出现在石油化工企业仪表作业当中,这也是一种提升石油化工企业生产效率的有效方式之一。
1.2重要性
石油化工行业属于高危险行业且生产工艺路线比较复杂,作为石油化工生产企业对于每一个生产流程都必须实现一个高效管控,人工管控手段的应用一方面花费的时间比较多,另一方面在生产安全与有效性方面无法得到保障。企业将自动化控制技术引入石油化工企业作业当中,能够有效提升企业生产的安全性,推动石油化工企业实现大规模的生产[1]。仪表及控制系统作为石油化工企业实施自动化控制系统的核心所在,反映出石油化工企业生产过程中的每一个环节,所以化工企业很有必要对仪表自动化控制实施进一步强化控制,逐步提高石油化工整体安全生产水平,实现企业效益与社会效益的协同进步。
2.石油化工企业中自动化控制技术的特点
2.1可编程
为了可以有效满足石油化工生产的切实需要,在仪表研发与制作的时候,可以根据企业生产的实际情况对计算机或者控制系统中的模块实施增减。基于此,化工生产线控制程度即可拥有一个强有力的支撑。换言之,石油化工企业通过给设备实施自动化管控,进一步落实高级自动化管理控制软件的应用。逐步实现内部结构精简的同时,可以充分利用计算机软件系统对仪表内的控制模块实施更改,进一步推动石油化工企业整个管控系统的改造、升级,促进石油化工企业仪表自动化性能与质量的优化提升。
2.2控制系统的复杂性
石油化工企业由于自身生产环节比较复杂,影响因素比较多,自然对石油化工企业提出非常高的要求,但实际情况并非如此,石油化工企业本身控制能力相对比较差,控制难度系数也不小。所以,从这个角度而言,仪表自动化控制技术的应用对于企业的生产活动意义重大[2]。基于某种程度上来讲,仪表自动化控制技术的提升与进步,可以在很大程度上提升石油化工企业对于生活环节的监督与管控,生产过程中一旦出现问题,可以第一时间采取相应的处理措施,有效预防与化解企业生产活动中遇到的多种问题,保证企业生产线的正常运转。
2.3精准计算
自动化控制技术在石油化工企业中的应用通常表现在仪表的自动化设计中,这是一种建立在计算机软件系统之上的仪表控制系统,一方面可以有效提高石油化工企业生产的自动化控制水平,另一方面可以有效提高计算机运行的精准性。石油化工企业生活过程中,工作人员可以充分利用仪表具备的计算这项功能,对所获取的信息与数据进行计算,为石油化工企业日常生产活动的进行以及施工技术提供更多高质量的参考数据。从另一个角度而言,还能够大幅度的降低操作人员的实际工作强度,在保证工作质量的前提下降低工作量,有效节约了石油化工企业投入的生产成本,实现了资源的最大化利用。
2.4故障排查与分析
仪表在石油化工企业中的应用范围越加广泛,已经逐渐成为石油化工企业安全、高效生产的关键所在,仪表中会储存大量的环境性信息,可以说是石油化工企业生产信息的一个集合中心,通常企业在定期或者是不定期排查机械设备故障的时候,多数都是从仪表开始着手。传统的仪表设计中没有配置相应的硬件、软件,有关检测单位一时很难辨别机械设备故障发生的位置与原因。随着自动化控制技术在石油化工企业中的应用,上述问题有了一个非常大的改善。因为自动化控制技术下的仪表具有计算机信息处理技术,可以快速实现故障查询并给出修整措施,同时还可以对故障的位置实施精准定位,所以,相关工作人员可以非常轻松的在自动化控制技术的辅助下,将生产设备故障发生的位置实施精准锁定,在最短的时间内对设备故障实施检测,提升整个石油化工企业的生产效率[3]。此外,自动化控制技术支持下的仪表在软、硬件支持的基础上,同时还具有记忆功能,相关工作人员在此仪表辅助下,对企业生产过程中各个时间段的生产情况以及有关生产数据能够有一个全面了解,在此基础上为企业未来的生产活动规划与调整提供十分有价值的参考跟依据。
3.石油化工仪表的自动化控制技术
3.1自动检测技术
自动检测技术作为石油化工仪表自动化设计与制作的关键所在,基于自动检测技术辅助之下,能够有效提高石油化工企业生产过程的安全性跟精准性,有效预防石油化工产品生产过程中的突发性设备故障。石油化工产品本身生产、加工工艺十分复杂,每一个生产环节都存在各种不同的危险因素,利用仪表自动化检测技术,可以实现对各个生产环节的一个实时监控,包括:温度、压力以及液体流量等,不仅可以做到基本情况的检测,还可以做到进一步的精准化检测,对机械设备的是否存在故障实现精准化检测,有效预防机械设备长期处于非正常运转状态,进而有效预防安全事故的发生,降低企业生产过程中的故事发生率。同时,自动检测技术的辅助下,可以有效降低人为操作的主观性影响,进而降低人为操作下事故发生的概率。
3.2有关PID先进控制技术
PID先进控制技术的全称是多项变量控制技术,PID先进技术成功出现之后,由于其本身具有高水平的动态测量与监控技术等方面的优势,极大的推动了石油化工企业的生产与发展,广受行业青睐,争相引进。PID控制技术是建立在DCS技术基础上得到的一种适用于石油化工企业的自动化控制技术,充分结合石油化工企业自身的实际生产情况与需求,集结了多种领域内的先进技术。
实际上在PID控制技术应用过程中,通过计算机软件包结构可以高效实现石油化工企业生产环节管理的独立性,积极为企业技术的优化升级提供技术层面的支持。石油化工产品生产过程中,受到技术改革与优化的影响,多变量动态监测的需求会出现,甚至越来越多,PID先进控制技术恰恰能够很好的满足这一方面的需求,同时可以模糊是别出石油化工仪器之间的关联性,石油化工机械设备的生产的科学化管理得以实现。就目前PID先进控制技术来讲,已经被广泛应用在石油化工企业生产当中,实现了自动化控制技术与仪表控制技术的高度融合,成为行业领域未来发展的重要方向之一。
3.3人机界面处理系统
人机界面处理那系统是建立在计算机基础上,利用多种计算机信息技术的应用功能,对各个分系统信息与数据实现一个全面、具体的采集,然后在现场总系统中对数据进行整理、归纳与分析,接着受编程系统指令的指挥,做出相应的数据反应。例如,在石油化工企业生产过程中,如果车间现场的总线在接收到车间温度过高这一信号的时候,然后再将这一消息传递给相应的工作人员实施控制,或者是直接启动车间降温设备,车间生产温度过高的问题可以得到一个快速、有效的解决。现在人机界面处理系统出现,可以有效提升信息查找的精准性并具有传递功能,可以有效实现石油化工生产全过程以及每一个生产环节的合理化控制。
3.4检测模型分析技术
有效实现石油化工仪表机械设备的自动化功能,对于检测模型分析技术科学、合理的应用需要进一步完善,基于监控模型分析技术的辅助下,可以实现对数据信息的深入挖掘与分析,对信息数据根据不同的分类进行诊断之后,对石油化工仪表设备所隐藏的安全隐患进行一个有效判断,及时对存在的隐患实施排除处理。由于自动化检测模型分析技术在石油化工仪表管理中的应用,对数据具有一个较高的针对性分析,要求必须使用科学、先进的数据信息分析与处理技术,由此一来才能更好的实自动化数据的分析与处理[4]。利用这种检测模型分析技术的优势在于,可以利用信息来进一步挖掘与分析故障问题,可以更快、更高效的解决石油化工生产过程中的问题,有效提高石油化工企业的进步与发展。
3.5实时仪表监控技术
实时仪表监控技术作为石油化工生产领域中应用十分广泛的一种仪表监测控制技术,此种技术是建立在传统通用仪表的基础上,以DCS与PLC控制技术为依托,对石油化工企业的生产环境、生产活动中的各类数据实施一个有效分析,分析的同时将各项数据信息精准记录下来,然后将全部信息反馈给相关工作人员。工作人员在接收到实施仪表的监控信息报告之后,根据报告中的内容及时调整管控的方式与手段,可以最大限度的保证石油化工产品本身的生产效率与质量。石油化工仪表生产过程中情况十分复杂,各种危险因素的发生概率非常高,实时仪表监控技术的应用,能够有效提升石油化工产品的质量。
实时仪表监控技术在实际应用中,需要有关技术与设备的进一步优化与完善,建立在计算机信息技术以及相关先进技术为依托的前提下,科学、合理的安排专门的工作人员对实时仪表进行全面管理与监控,充分将实时仪表的监控技术所具备的优势充分发挥出来。
3.6计算机辅助技术的应用
计算机辅助技术的有效参与,极大的满足了仪表自动化控制技术以及自动化发展的切实需求。作为一种计算机应用中最常见,也是最基本的功能之一,计算机辅助技术已经成功应用在某些制造领域。针对仪表生产企业整个生产过程,仪表设计所要求的精准度与可靠性在计算机辅助技术的参与下得以充分保证,同时为仪表制造企业成功带来预期的经济效益与社会效益。计算机辅助技术在仪表自动化控制技术以及自动化中的顺利应用并非易事需要技术人员对仪表自动化设计的工作原理,仪表产品的形状、尺寸、颜色以及结构等诸多方面实施全面、深入的分析与了解,能够生动、形象、直观的将仪表设计问题清晰的展示出来,进一步实现仪表设计的高效与高质。计算机辅助技术应用与仪表设计以及自动化当中,最主要的目的在于将仪表生产的性能全面展示出来,这一环节中可以充分利用计算机辅助技术的技术优势实现仪表设计图纸的绘制工作,同时可以使得图纸设计过程可以直观、清晰的呈现在人们的视野当中,将设计失误率降到最低,最大限度的保证仪表设计所具备的精准性。
4.石油化工仪表中应用自动化控制技术的优化建议
为了可以充分保证石油化工仪器仪表在石油化工企业生产过程中的功能得到最大限度的发挥,有关方面的工作必须积极探索与研究自动化控制技术下的管理工作,将技术优势充分发挥出来,以此来更好的推进仪表管理水平的提升,具体需要做到以下几点:(1)管理向精准化方向发展。可以在总线控制系统的协助下,更好的开展基础性管理工作,以此来将仪器的精准度进一步提升,从而实现自动化设备整个运行过程的一个有效控制。(2)改进安全系统。为了使得仪表自动化技术可以在一个严谨、规范化的范围内高效开展,针对仪表的实时监控与数据反馈工作必须给予高度重视与管控,基于故障检测定期检修与维护的基础上,要始终保证仪表的正常运转,保证石油化工企业的仪表管理工作可以得到一个有序开展。(3)工作人员专业素养给予高度重视。石油化工企业的工作人员可以说是企业生产的重要主体,企业对于工作人员的专业素养必须给予高度重视,积极创建企业仪器、仪表自动化应用下的高技能、高水平石油化工管理团队,采取上岗培训管理制度,帮助员工更快、更好的对仪表自动化技术在企业生产过程中的应用与控制有所熟悉,以便于更好的开展相应的管理工作,为我国石油化工企业的生产与应用提供更加专业的人才。有关科研单位要不断加大仪表设备专业化人才队伍的建设,利用一定的激励政策,有效激发工作人员的工作积极性,实现自身专业能力的稳步提升,以此更好的满足我国石油化工企业仪表控制技术高效应用与管理。
5.石油化工仪表中的自动化控制技术的发展前景
5.1绿色化方向发展
随着我国经济社会的快速发展,由于对工业技术的盲目追赶,而忽视了环境建设,对环境和资源造成了很大的压力,有很长一段时间环境受到了严重的污染,而大部分环境污染问题都来源于工业生产,也就是石油化工企业中的化学用品的排放,以及大量的污染物质肆意排放,因此环境污染已经成为了困扰我国生态环境的主要问题,如果不做出相应合理的改善措施,必然会加重环境的破坏,为了有效的促进经济和社会的协调发展,我国也提出了可持续发展的战略理念,同时也制定了保护环境以及节约资源的政策。环保已经成为了社会共同的需求,由于石油化工企业的污染量也是非常大的,如果还是采用传统的生产经营方式,必然会对自然环境以及社会的发展带来很大的威胁,所以,未来石油化工企业仪表设备的自动化发现应该朝着更加环保、低碳的方向发展下去,立足于当下,降低污染物的排放[5]。强化自动化研究的力度,从而有效的实现石油设备自动设计的进步,具体做到以下三点:(1)将清洁技术与自动化技术有效的结合在一起;(2)采用没有污染的绿色过程设备;(3)生产过程中的废水废气进行有效处理,满足环保标准要求。
5.2数字化方向发展
网络技术以及电子技术的快速发展,必然会给石油化工企业自动化带来一定的契机。从目前来看,数字化信息技术在石油化工企业中的应用也日趋广泛,这就足以说明网络技术以及电子技术的发展成为仪表自动化控制技术发展的趋势。而数字化技术在石油化工企业中的应用,不仅使仪表自动化控制技术更加的完善,而且在生产模式上也得到了很好的优化,使石油化工企业的生产效率大幅度提高。伴随着网络信息技术的进步,石油化工企业自动化发展中的虚拟操作技术已经成为行业准则。所以,未来石油化工企业仪表自动化必然会朝向数字化以及信息化方向发展。
5.3虚拟化进程发展
目前,随着科技的快速发展,网络占据了社会发展的主导地位,而网络技术也无疑将成为很多行业发展过程中不可或缺的技术,而石油化工企业中的仪表自动化同样也是如此。产品零件的制造、物料的选购、市场的开发等,都可以利用网络来进行有效的操作。另外,网络技术还推进企业经营管理水平的提高,在技术信息共享以及交流上更加的快捷,也就是说网络技术已经成为了仪表自动化发展的便捷条件。在仪表自动化中,现代计算机虚拟系统与传统的手绘以及脑力计算机机械设计方式相比,在周期所需的时间上要远远小于传统的设计方式,成品设计的成功率也高于传统的设计模式。
5.4微型化方向发展
石油化工企业仪表自动化发展中微型制造的优势逐渐显现,由于体积较小占据空间小,使得使用范围在逐渐的扩大。另外,微型仪表智能化的加工精准度与结构要求十分精细,所以很多石油化工企业都积极研发与应用微型化机械。面对这一情况,仪表智能化生产企业应将更多的注意力集中到机械生产设备上,设备的体积会越来越小,应用效果越来越好。把传统的大型机械设备进行微型化处理,石油化工企业应该具体做到以下两点:(1)仪表设计以小型为主,使人力、物力等资源大大节省;(2)以机械产品的灵活性为主,将其操作的流程进行有效的简化[6]。这不仅对于石油化工企业具有重要的意义,而且对未来我国机械设计制造及其自动化生产技术的实现奠定了基础。
5.5智能化方向发展
在未来的石油化工领域发展过程中,智能化成为发展的必然趋势之一。因此,石油化工企业的发展也要顺应社会发展的潮流,逐步向着智能化方向迈进,不断推进信息化水平的稳步提升。所以,有效借助计算机信息技术实现模拟人工智能,能够进一步将制造的智能水平提升到新的高度。由此而言,建立健全一套趋于完整、细致以及规范的仪表使用管理系统是必须的,这一领域相关先进设备的应用力度也需要同步加大。
结束语
石油化工生产设备的管理作为企业生产、管理的重要组成部分,进一步提高设备的自动化管理水平非常重要,能够有效降低生产设备故障发生的频率与程度,延长石油化工企业生产设备的使用年限,重视设备的管理与维修工作,充分保证设备的正常运行。石油化工行业中的仪表自动化控制技术作为石油化工企业智能化生产的重要组成部分,必须给予高度重视。
参考文献:
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