發(fā)布時(shí)間：2022-07-20 10:18:59
開(kāi)篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇石油化工企業(yè)自動(dòng)化控制研究，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1自動(dòng)化控制在石油化工企業(yè)中的具體運(yùn)用
1.1智能閥門定位器
閥門定位器的使用情況影響到產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量及安全性，為了保證石油化工裝置自動(dòng)化控制系統(tǒng)的精度，首先要做的就是正確選擇調(diào)節(jié)閥，隨著自動(dòng)化控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用，智能閥門定位器也得到了普及。智能閥門定位器中雙向數(shù)字通訊減少了現(xiàn)場(chǎng)額外的布線，保護(hù)操作環(huán)境，提高了操作的安全性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)過(guò)程的控制，同時(shí)還節(jié)省了硬件開(kāi)支，為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益。智能閥門調(diào)節(jié)器采用全密封結(jié)構(gòu)，減少了外界環(huán)境對(duì)其造成的影響，有利于維持調(diào)節(jié)器的性能，延長(zhǎng)使命壽命。此外，F(xiàn)IELDVUE閥門定位器和變送器可以通過(guò)HART通訊協(xié)議及時(shí)里了解現(xiàn)場(chǎng)信息。
1.2分散性控制系統(tǒng)
在石油化工企業(yè)中，分散性控制系統(tǒng)的應(yīng)用是一個(gè)較為普遍的現(xiàn)象。分散性控制系統(tǒng)在我國(guó)經(jīng)歷了長(zhǎng)久的發(fā)展歷程，已經(jīng)形成規(guī)模較大的企業(yè)，目前的分散性控制系統(tǒng)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，比如智能控制的數(shù)字化發(fā)展、裝置的兼容性等，并且不同型號(hào)的分散性控制系統(tǒng)還可以互相連接，組成一個(gè)規(guī)模較大的便捷網(wǎng)絡(luò)管理控制系統(tǒng)。分散性控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用主要是在油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、化工生產(chǎn)裝置等方面，極大地提高了石油化工企業(yè)的生產(chǎn)效率。然而，分散性控制系統(tǒng)仍然存在諸多尚未解決的問(wèn)題，其中較為突出的問(wèn)題就是，分散性控制系統(tǒng)裝置的利用率偏低，資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，且系統(tǒng)冗雜。
1.3火災(zāi)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)
與傳統(tǒng)的全球分銷系統(tǒng)相比，火災(zāi)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)不需要借助其他裝置就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置火災(zāi)和危險(xiǎn)氣體泄漏的檢測(cè)、分析、預(yù)防和控制。火災(zāi)和其他檢測(cè)系統(tǒng)作為一套可燃?xì)怏w檢測(cè)及火災(zāi)控制系統(tǒng)，適應(yīng)了現(xiàn)代化工廠的HSE管理，滿足了石油化工企業(yè)管理的需要。石油化工企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品的時(shí)候，其各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于SIL等級(jí)的要求都比較高，因此，火災(zāi)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)的組成件也必須具備相應(yīng)的SIL等級(jí)國(guó)際認(rèn)證才能投入使用。火災(zāi)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)的各組成設(shè)備、附件分布在危險(xiǎn)區(qū)域和非危險(xiǎn)區(qū)域當(dāng)中，各區(qū)域內(nèi)的傳感器具備檢測(cè)功能，終端執(zhí)行器則發(fā)揮執(zhí)行功能。此外，在布置現(xiàn)場(chǎng)還會(huì)設(shè)置許多手動(dòng)報(bào)警按鈕，以便于及時(shí)險(xiǎn)情并迅速做出報(bào)警反應(yīng)。火災(zāi)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)提供的主要功能有發(fā)現(xiàn)可燃?xì)怏w、有毒氣體、火焰和火災(zāi)，提供自動(dòng)和手動(dòng)滅火裝置。同時(shí)，火災(zāi)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)可以將火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和氣體探測(cè)系統(tǒng)歸屬到一起進(jìn)行設(shè)計(jì)，與其他設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)可以構(gòu)成一個(gè)消防安全網(wǎng)絡(luò)。
2石油化工企業(yè)加強(qiáng)自動(dòng)化控制運(yùn)用的有效策略
2.1采用自適應(yīng)控制模式和最優(yōu)控制技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)
自適應(yīng)控制和最優(yōu)控制是自動(dòng)化控制的兩種模式，自適應(yīng)控制指的是能夠根據(jù)工作環(huán)境的情況而自動(dòng)智能調(diào)節(jié)機(jī)器性能的反饋控制系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)能夠按照設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)以最佳的狀態(tài)進(jìn)行工作，而最優(yōu)控制則是現(xiàn)代控制理論的一個(gè)重要組成部分。自適應(yīng)控制和最優(yōu)控制雖然有其缺陷，但仍被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，石油化工企業(yè)要采用自適應(yīng)控制和最優(yōu)控制技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)。石油化工企業(yè)可利用自動(dòng)化控制設(shè)備來(lái)反饋企業(yè)的生產(chǎn)狀況，從而根據(jù)反饋結(jié)果對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)作出相應(yīng)的調(diào)整，從而保證企業(yè)能夠按照原定的生產(chǎn)計(jì)劃正常運(yùn)轉(zhuǎn)。最優(yōu)控制的基本理論是動(dòng)態(tài)規(guī)劃和最大原理，采用變分法的方式在企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格對(duì)溫度、壓力等因素進(jìn)行嚴(yán)格控制。
2.2全面提升企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的綜合控制能力
石油化工產(chǎn)業(yè)本身具有生產(chǎn)規(guī)模大的特點(diǎn)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)等技術(shù)在石油化工生產(chǎn)中運(yùn)用的效果較為突出。根據(jù)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，石油化工企業(yè)要想確保自身正常運(yùn)轉(zhuǎn)，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高石油生產(chǎn)的效率，必須要全面提高企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的綜合控制能力，要求石油化工企業(yè)充分借鑒技術(shù)優(yōu)勢(shì)，做到信息管理控制一體化，優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，提高企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的效率，保證企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的正常進(jìn)行。
2.3以市場(chǎng)需求做為自動(dòng)化生產(chǎn)的出發(fā)點(diǎn)
我國(guó)石油化工企業(yè)生產(chǎn)的目的是為了滿足市場(chǎng)需求，因此，石油化工企業(yè)的生產(chǎn)必須要結(jié)合市場(chǎng)現(xiàn)代化需求，符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展規(guī)律。石油化工企業(yè)需將市場(chǎng)需求作為自動(dòng)化生產(chǎn)的出發(fā)點(diǎn)，把握好市場(chǎng)的導(dǎo)向，生產(chǎn)出大量的石油化工產(chǎn)品，充分滿足市場(chǎng)需求。同時(shí)，石油化工企業(yè)還要借鑒國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，更新自己的生產(chǎn)技術(shù)，做好應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的準(zhǔn)備，防止出現(xiàn)資源浪費(fèi)、技術(shù)落后的情況，優(yōu)化資源配置，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，自動(dòng)化控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用具有非常重要的意義，我國(guó)石油化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)及時(shí)更新自動(dòng)化控制技術(shù)，為自身的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
作者：劉陽(yáng) 單位：陜西省西安市西安石油大學(xué)
摘 要：科技在不斷的發(fā)展，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有著重要的影響，科技的進(jìn)步使得工業(yè)生產(chǎn)的效率也得到了提高，在進(jìn)行石油化工的生產(chǎn)時(shí)，對(duì)科技的要求的是非常高的，石油化工在生產(chǎn)的過(guò)程中需要使用儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)化工企業(yè)的發(fā)展是十分有利的，需要得到我們的重視。
關(guān)鍵詞：石油化工；儀表自動(dòng)化；控制系統(tǒng)
石油化工企業(yè)的發(fā)展對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)有著十分重要的影響，隨著科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)石油化化工的要求在逐漸的增加，在整個(gè)石油化工的生產(chǎn)中，需要使用儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)隨著石油化工企業(yè)的發(fā)展，要求在逐漸的增加，在這樣的發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，就需要進(jìn)行改進(jìn)，在企業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中使用的是智能化的儀表，也就是儀表自動(dòng)化系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)在整個(gè)功能上有了很大的提升，還在效率上也得到了極大的提高，這樣對(duì)石油化工企業(yè)的生產(chǎn)是十分重要的，使用儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)為石油化工企業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
1 石油化工企業(yè)儀表的重要性
石油化工企業(yè)要想發(fā)展就離不開(kāi)儀表，儀表系統(tǒng)在整個(gè)化工企業(yè)的發(fā)展中扮演著重要的角色，現(xiàn)在的石油化工企業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)逐漸的走向了現(xiàn)代化和數(shù)字化，數(shù)字化的應(yīng)用提高了使用的效率，在儀表中除了使用數(shù)字化，還使用了智能化、網(wǎng)絡(luò)化等手段，這樣就可以很大程度的促進(jìn)石油化工企業(yè)的發(fā)展。隨著石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)石油化工儀表的要求在逐漸的增加，在這樣的發(fā)展趨勢(shì)下，對(duì)儀表進(jìn)行了改進(jìn)，尤其是自動(dòng)檢測(cè)儀，自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀在性能上的改進(jìn)是十分大的。
從現(xiàn)場(chǎng)的總線上來(lái)說(shuō)，可以更好的適應(yīng)了工業(yè)的生產(chǎn)，在性能上的提高使變送器也在不斷的發(fā)展，這樣對(duì)整個(gè)變送器來(lái)說(shuō)也是十分有利的。現(xiàn)代化的自動(dòng)化儀表在使用的過(guò)程中需要在安全性和穩(wěn)定性上得到提升，這樣就可以將整個(gè)石油化工企業(yè)的發(fā)展水平體現(xiàn)在儀表系統(tǒng)的使用上，因?yàn)樽詣?dòng)化儀表的改進(jìn)可以提升石油化工企業(yè)的生產(chǎn)俠效率，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)有著十分重要的影響，需要得到我們的重視。
數(shù)字化儀表的出現(xiàn)不僅僅在性能上得到了極大的提升，在結(jié)構(gòu)上也得到了極大的提升，數(shù)字化儀表在操作的時(shí)候變得更加便捷，因?yàn)楝F(xiàn)在的很多貨物都是進(jìn)出口貿(mào)易，這樣對(duì)整個(gè)生產(chǎn)的要求就在逐漸的增加，在這樣的情況下，就需要在產(chǎn)品的質(zhì)量上有著嚴(yán)格的要求，尤其是在整體性上，需要將整體性總合的運(yùn)用到儀表控制系統(tǒng)中，還要將在儀表的管理上加強(qiáng)，使用性能和結(jié)構(gòu)較好的儀表，對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品也是非常有利的，在質(zhì)量上可以得到保證，這樣出口到過(guò)國(guó)外的產(chǎn)品就會(huì)更加的受歡迎，對(duì)整個(gè)企業(yè)的影響也是非常大的，因此要使用較為先進(jìn)的儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這樣對(duì)石油化工企業(yè)的生產(chǎn)是非常重要的。
2 石油化工企業(yè)儀表自動(dòng)化系統(tǒng)的介紹
2.1 DCS（分布式控制系統(tǒng)）
在石油化工的生產(chǎn)中，使用的較為頻繁的系統(tǒng)就是分布式控制系統(tǒng)和集中式控制系統(tǒng)，這兩大系統(tǒng)在石油化工產(chǎn)業(yè)中是十分關(guān)鍵的。但是在我國(guó)的石油化工企業(yè)中使用的都是DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)在性能和結(jié)構(gòu)上都有著一定聽(tīng)的優(yōu)越性，相對(duì)于傳統(tǒng)的儀表自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，DCS系統(tǒng)在使用的過(guò)程中，使用了數(shù)字化和智能化技術(shù)，在兼容性上是非常好的，這樣對(duì)整個(gè)企業(yè)的發(fā)展就有了要求，在整個(gè)企業(yè)的發(fā)展中，一定要有著足夠的重視，兼容性的體現(xiàn)是DCS系統(tǒng)在功能上有著優(yōu)越性的體現(xiàn)，在整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)中，需要將整個(gè)企業(yè)的發(fā)展作為重點(diǎn)，因此兼容性就變得十分重要，在企業(yè)的發(fā)展中，可以將本企業(yè)不同的型號(hào)的系統(tǒng)與廠商的DCS系統(tǒng)連接在一起，這樣就可以形成一種控制體系，對(duì)整個(gè)企業(yè)的發(fā)展是十分有利的，在控制的時(shí)候也是非常便利的，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候也可以及時(shí)的溝通，這樣對(duì)整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)有著十分重要的影響。
2.2 新型DCS系統(tǒng)
DCS系統(tǒng)在石油化工企業(yè)的發(fā)展中是非常重要的，尤其是在煉油的時(shí)候，煉油是不能夠離開(kāi)DCS系統(tǒng)的，在生產(chǎn)的過(guò)程中，會(huì)生產(chǎn)出半成品和成品，在石油化工企業(yè)中使用DCS系統(tǒng)可以增加其控制能力，提高自動(dòng)化的性能，石油化工企業(yè)的生產(chǎn)可以利用DCS系統(tǒng)進(jìn)行石油化工的生產(chǎn)，應(yīng)用DCS系統(tǒng)進(jìn)行控制，在一定程度上能夠更好的利用系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理，但是，還是有很多的企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候無(wú)法更好的利用DCS系統(tǒng)的所有功能，導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)在使用的時(shí)候出現(xiàn)情況復(fù)雜的問(wèn)題。我國(guó)在DCS系統(tǒng)生產(chǎn)方面也有很大的發(fā)展，在這種情況下，很多的軟件開(kāi)發(fā)更加適合于石油化工企業(yè)的生產(chǎn)，這樣在功能方面也出現(xiàn)了更好的情況，同時(shí)在使用的時(shí)候可靠性也是非常高的。
3 具體分析
3.1 檢測(cè)執(zhí)行儀表方面
石化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或者管道內(nèi)界質(zhì)溫度一般都在-200～1800℃之間。現(xiàn)場(chǎng)的水銀玻璃溫度計(jì)都會(huì)被雙金屬溫度計(jì)取代。熱電阻和熱電偶信號(hào)都會(huì)直接進(jìn)入DCS中。在所有儀表中壓力儀表是最受重視的，因?yàn)樗桥c人們的安全聯(lián)系最緊密的儀表。壓力傳感器和特殊壓力儀表都是采用很多原理生產(chǎn)的，能抵御住高溫，能在脈動(dòng)介質(zhì)、粉狀和易結(jié)晶介質(zhì)中測(cè)量壓力等。再?gòu)奈镂粌x表來(lái)講，石化行業(yè)都以液位測(cè)量為主，并且除了浮力式儀表外，物料儀表都沒(méi)有通用的產(chǎn)品。但從測(cè)量方式可分為浮力式、靜電式、超聲波式、電容式、磁致伸縮式和雷達(dá)式等等。儀表中還有流量?jī)x表、分析儀器、在線過(guò)程分析儀和執(zhí)行器等儀表。溫度、壓力、流量和液位都是工藝參數(shù)的保證，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中物料成分的分析和對(duì)最終產(chǎn)品的分析都是非常必要的。要對(duì)排放的物質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的分析，不能對(duì)環(huán)境造成污染。
3.2 控制策略
從如今的新一代DCS系統(tǒng)的變化可以看出，石化工業(yè)在自動(dòng)化連接控制、批量控制和順序控制等基本控制策略還是沒(méi)有改變。智能化算法如智能PID控制器和多變量控制等都已經(jīng)開(kāi)始普遍采用，其都是以DCS為基礎(chǔ)的控制，但也都可以獨(dú)立控制。傳統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程都是一個(gè)裝置一個(gè)控制室，但現(xiàn)在幾乎都是多個(gè)裝置一個(gè)控制室或全廠都由一個(gè)控制中心進(jìn)行控制，并且都是以LCD屏幕或CRT顯示為主。現(xiàn)在人機(jī)界面方面都在以DCS操作站屏幕為主，這樣能讓公益操作人員輕松地進(jìn)行操作。
石化裝置的工藝過(guò)程復(fù)雜，很容易發(fā)生火災(zāi)或爆炸等。因此對(duì)安全性的要求在不斷提升，若僅由DCS設(shè)備完成，則已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的要求了，如ESD系統(tǒng)就會(huì)在DCS之外單獨(dú)運(yùn)行。智能化和自動(dòng)化控制儀表不僅使得安全生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)，而且現(xiàn)在應(yīng)用的SIS系統(tǒng)都是以人性化和安全性為主的生產(chǎn)系統(tǒng)。不僅要緊抓安全生產(chǎn)，還要在生產(chǎn)線的危險(xiǎn)場(chǎng)所設(shè)置警報(bào)系統(tǒng)，一旦有可燃?xì)怏w或有毒氣體泄漏后能及時(shí)得到提醒。全廠的每個(gè)角落都要在火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的監(jiān)控下，對(duì)重要的工藝裝置進(jìn)行控制和檢測(cè)。
4 結(jié)論
石油化工在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)，同時(shí)在控制方面也發(fā)生了很大的變化，因此，企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中要不斷提高自動(dòng)化控制水平，這樣能夠保證企業(yè)在激烈的市場(chǎng)中獲得更好的發(fā)展控制，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
摘 要：石油化工產(chǎn)業(yè)與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和能源安全有著直接的關(guān)系，對(duì)我國(guó)社會(huì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。為了促進(jìn)石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)化控制系統(tǒng)逐漸在我國(guó)得到廣泛的研究和應(yīng)用。本文將對(duì)我國(guó)自動(dòng)化控制在石油化工行業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用做了探討。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制 石油化工行業(yè)
在我國(guó)，雖然石油資源總量較大，石油消費(fèi)增長(zhǎng)速度很快，但是就目前的石油產(chǎn)量并不能使人們對(duì)石油的需求得到滿足，需要進(jìn)口的石油數(shù)量越來(lái)越多。在這種形勢(shì)下，石油化工產(chǎn)業(yè)需要在不斷研究和引進(jìn)新技術(shù)的同時(shí)，提高企業(yè)管理水平，采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)。自動(dòng)化控制不僅能避免人工操作的危險(xiǎn)，而且為提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化企業(yè)分布、節(jié)能降耗、延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期、增加資產(chǎn)利用率、安全生產(chǎn)發(fā)揮了更大作用，同時(shí)推進(jìn)了石油化工行業(yè)的發(fā)展轉(zhuǎn)型。
一、石油化工企業(yè)人工操作的危險(xiǎn)性
1.現(xiàn)場(chǎng)人工操作用人多，一旦發(fā)生事故件直接造成人員傷亡。
2.人工手動(dòng)控制中很難嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，稍有不慎即會(huì)出現(xiàn)投料比控制不當(dāng)和超溫、超壓等異常現(xiàn)象，引發(fā)溢料、火災(zāi)甚至爆炸事故。
3.作業(yè)環(huán)境對(duì)人體健康的影響不容忽視，很容易造成職業(yè)危害。
4.設(shè)備和環(huán)境的不安全狀態(tài)及管理缺陷，增加了現(xiàn)場(chǎng)人員機(jī)械傷害、觸電、灼傷、高處墜落及中毒等事故的發(fā)生，直接威脅現(xiàn)場(chǎng)人員安危。
二、石油化工企業(yè)自動(dòng)化控制運(yùn)用歷程
石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展關(guān)系到這一支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，因此，十分引人關(guān)注。多年的經(jīng)驗(yàn)證明，自動(dòng)化已成為企業(yè)提高效率的有效手段之一，特別是隨著信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)自動(dòng)化的概念已不單是生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，還包括企業(yè)信息管理和實(shí)驗(yàn)室災(zāi)難性等的綜合自動(dòng)化，具體包括生產(chǎn)過(guò)程控制與管理、計(jì)劃、倉(cāng)庫(kù)、設(shè)備、安全、財(cái)務(wù)、人事、市場(chǎng)和經(jīng)營(yíng)等的信息系統(tǒng)，是企業(yè)的綜合信息管理系統(tǒng)。中國(guó)石油化工自動(dòng)化經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)，消化吸收和不斷創(chuàng)新，自動(dòng)化水平取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。主要體現(xiàn)在：現(xiàn)場(chǎng)已從手工操作發(fā)展到自動(dòng)化控制，從低級(jí)的單回路控制發(fā)展到高級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)控制，直到煉化一管控一體化。中國(guó)的大中型石油化工企業(yè)主要乍產(chǎn)過(guò)程在不同水平上均已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益小型骨干石油化工企業(yè)的主流程也已具有比較成熟的控制系統(tǒng)和低成本自動(dòng)化成套技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高，已成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的主要檢測(cè)手段，電子儀表、數(shù)字儀表、智能變送器與執(zhí)行器的使用數(shù)量逐年增加現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用取得進(jìn)展，近年來(lái)已成為石油化工自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的熱點(diǎn)之先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)、安全性控制、生產(chǎn)調(diào)度和管理中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)崩進(jìn)一步提高，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
三、自動(dòng)化控制的幾種方法
1.自適應(yīng)控制
自適應(yīng)控制可以看作是一個(gè)能根據(jù)環(huán)境變化智能調(diào)節(jié)自身特性的反饋控制系統(tǒng)以使系統(tǒng)能按照一些設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)工作在最優(yōu)狀態(tài)。一般地說(shuō)，自適應(yīng)控制在航空、導(dǎo)彈和空間飛行器的控制中很成功。可以得出結(jié)論，傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制適合沒(méi)有大時(shí)間延遲的機(jī)械系統(tǒng)；對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性很清楚。但在工業(yè)過(guò)程控制應(yīng)用中，傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的，廣泛應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品，但用戶并不怎么喜歡和接受。傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制方法，要么采用模型參考要么采用自整定，一般需要辨識(shí)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性。它存在許多基本問(wèn)題：需要復(fù)雜的離線訓(xùn)練；辨識(shí)所需的充分激勵(lì)信號(hào)和系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的矛盾；對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)假設(shè)；實(shí)際應(yīng)用中，模型的收斂性和系統(tǒng)穩(wěn)定性無(wú)法保證。另外，傳統(tǒng)自適應(yīng)控制方法中假設(shè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的信息，在處理非線性、變結(jié)構(gòu)或大時(shí)間延遲時(shí)很難。
2.最優(yōu)控制
最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個(gè)重要組成部分。成功應(yīng)用于航天航空和軍事領(lǐng)域，在許多方面改變了人們的生活。一個(gè)典型的最優(yōu)控制問(wèn)題描述如下：被控系統(tǒng)的狀態(tài)方程和初始條件給定，同時(shí)給定目標(biāo)函數(shù)。然后尋找一個(gè)可行的控制方法使系統(tǒng)從輸出狀態(tài)過(guò)渡到目標(biāo)狀態(tài)，并達(dá)到最優(yōu)的性能指標(biāo)。動(dòng)態(tài)規(guī)劃、最大值原理和變分法是最優(yōu)控制理論的基本內(nèi)容和常用方法。龐特里亞金極大值原理和貝爾曼動(dòng)態(tài)規(guī)劃是在約束條件下獲得最優(yōu)解的兩個(gè)強(qiáng)有力的工具，應(yīng)用于大部分最優(yōu)控制問(wèn)題。在實(shí)際應(yīng)用中，最優(yōu)控制很適用于航天航空和軍事等領(lǐng)域，例如空間飛行器的登月、火箭的飛行控制和防御導(dǎo)彈的導(dǎo)彈封鎖。工業(yè)系統(tǒng)中也有一些最優(yōu)控制的應(yīng)用，例如生物工程系統(tǒng)中細(xì)菌數(shù)量的控制等。然而，絕大多數(shù)過(guò)程控制問(wèn)題都和流量、壓力、溫度和液位的控制有關(guān)，用傳統(tǒng)的最優(yōu)控制技術(shù)來(lái)控制它們并不合適。
四、自動(dòng)化控制在石油化工企業(yè)的發(fā)展趨
石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展新趨勢(shì)將必然和智能控制在石油化工領(lǐng)域里面的應(yīng)用研究相關(guān)。大型石油化工裝置的一些控制難點(diǎn)與解決對(duì)策石油化工自動(dòng)化的主要研究對(duì)象是過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和維護(hù)，其內(nèi)容較為主富，涉及控制系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，如石油化：亡對(duì)象的特性分析、建模方法、控制器原理與相關(guān)計(jì)算，以及自動(dòng)化儀表工具(如變送器、控制閥等)。其研究對(duì)象既包括簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，又包括復(fù)雜控制系統(tǒng)及先進(jìn)控制算法，還涉及控制方案的設(shè)計(jì)，以及對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行整定。大型石油化工裝置的過(guò)程控制系統(tǒng)則是其重點(diǎn)各種過(guò)程及設(shè)備，如儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽、流體管道、換熱器、加熱爐、精餾塔、反應(yīng)器、泵和壓縮機(jī)都足被控制對(duì)象。這些對(duì)象有簡(jiǎn)單的，也有復(fù)雜的。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，煉油和乙烯領(lǐng)域里面的過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)(甚至于石油化工領(lǐng)域里面的大多數(shù)過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其控制難點(diǎn)都是和系統(tǒng)中的強(qiáng)耦合、大滯后、多慣性及慢時(shí)變等非線性系統(tǒng)環(huán)節(jié)相關(guān)。
五、結(jié)語(yǔ)
石油化工行業(yè)從未放棄對(duì)新技術(shù)的開(kāi)拓和追求，這促進(jìn)了石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，另一方面，自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷創(chuàng)新也同時(shí)推進(jìn)了石油化工行業(yè)的發(fā)展轉(zhuǎn)型。石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)需要在自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化企業(yè)分布、節(jié)能降耗、延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期、增加資產(chǎn)利用率、安全生產(chǎn)發(fā)揮更大作用，使得中國(guó)的石油化工行業(yè)躍升為世界范圍內(nèi)的強(qiáng)者之一。
摘要：石油化工自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一個(gè)極其豐富而廣泛的技術(shù)領(lǐng)域，在該行業(yè)內(nèi)當(dāng)前的智能控制理論及控制算法的發(fā)展格外的引人關(guān)注，本文將淺要談?wù)撘幌伦詣?dòng)化控制在石油化工行業(yè)的發(fā)展及應(yīng)用。
關(guān)鍵字：自動(dòng)化控制；石油化工行業(yè)；發(fā)展；應(yīng)用
一、石油化工企業(yè)人工操作的危險(xiǎn)性
1、危險(xiǎn)性大小五要素：
化工裝置的危險(xiǎn)性大小通常用危險(xiǎn)度來(lái)分級(jí)，分為高度危險(xiǎn)級(jí)、中度危險(xiǎn)級(jí)和低度危險(xiǎn)級(jí)三級(jí)，構(gòu)成危險(xiǎn)度的五個(gè)要素是：
（1）、物質(zhì)：工藝過(guò)程中的物質(zhì)本身固有的點(diǎn)火性、可燃性、爆炸性和毒性。
（2）、容量：工藝過(guò)程中物料量，量大危險(xiǎn)性大。
（3）、溫度：運(yùn)行溫度越高，點(diǎn)火溫度低的危險(xiǎn)性大。
（4）、壓力：運(yùn)行壓力越高越危險(xiǎn)。
、操作：不同的化工產(chǎn)品、不同的反應(yīng)類型、不同的運(yùn)行條件、不同的工藝路線、不同的原料路線造成化工操作異常復(fù)雜。
人工操作的危害
（1）、現(xiàn)場(chǎng)人工操作用人多，一旦發(fā)生事故件直接造成人員傷亡。
（2）、人工手動(dòng)控制中很難嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，稍有不慎即會(huì)出現(xiàn)投料比控制不當(dāng)和超溫、超壓等異常現(xiàn)象，引發(fā)溢料、火災(zāi)甚至爆炸事故。
（3）、作業(yè)環(huán)境對(duì)人體健康的影響不容忽視，很容易造成職業(yè)危害。
（4）、設(shè)備和環(huán)境的不安全狀態(tài)及管理缺陷，增加了現(xiàn)場(chǎng)人員機(jī)械傷害、觸電、灼傷、高處墜落及中毒等事故的發(fā)生，直接威脅現(xiàn)場(chǎng)人員安危。
二、石油化工企業(yè)自動(dòng)化控制運(yùn)用歷程
石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展關(guān)系到這一支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，因此，十分引人關(guān)注。多年的經(jīng)驗(yàn)證明，自動(dòng)化已成為企業(yè)提高效率的有效手段之一，特別是隨著信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)自動(dòng)化的概念已不單是生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，還包括企業(yè)信息管理和實(shí)驗(yàn)室災(zāi)難性等的綜合自動(dòng)化，具體包括生產(chǎn)過(guò)程控制與管理、計(jì)劃、倉(cāng)庫(kù)、設(shè)備、安全、財(cái)務(wù)、人事、市場(chǎng)和經(jīng)營(yíng)等的信息系統(tǒng)，是企業(yè)的綜合信息管理系統(tǒng)。
中國(guó)石油化工自動(dòng)化經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)，消化吸收和不斷創(chuàng)新，自動(dòng)化水平取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。主要體現(xiàn)在：現(xiàn)場(chǎng)已從手工操作發(fā)展到自動(dòng)化控制，從低級(jí)的單回路控制發(fā)展到高級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)控制，直到煉化一管控一體化。中國(guó)的大中型石油化工企業(yè)主要乍產(chǎn)過(guò)程在不同水平上均已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益小型骨干石油化工企業(yè)的主流程也已具有比較成熟的控制系統(tǒng)和低成本自動(dòng)化成套技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高，已成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的主要檢測(cè)手段，電子儀表、數(shù)字儀表、智能變送器與執(zhí)行器的使用數(shù)量逐年增加現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用取得進(jìn)展，近年來(lái)已成為石油化工自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的熱點(diǎn)之先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)、安全性控制、生產(chǎn)調(diào)度和管理中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)崩進(jìn)一步提高，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
自動(dòng)化控制的幾種方法
1. 自適應(yīng)控制
自適應(yīng)控制可以看作是一個(gè)能根據(jù)環(huán)境變化智能調(diào)節(jié)自身特性的反饋控制系統(tǒng)以使系統(tǒng)能按照一些設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)工作在最優(yōu)狀態(tài)。
一般地說(shuō)，自適應(yīng)控制在航空、導(dǎo)彈和空間飛行器的控制中很成功。可以得出結(jié)論，傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制適合沒(méi)有大時(shí)間延遲的機(jī)械系統(tǒng)；對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性很清楚。但在工業(yè)過(guò)程控制應(yīng)用中，傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的，廣泛應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品，但用戶并不怎么喜歡和接受。傳統(tǒng)的自適應(yīng)控制方法，要么采用模型參考要么采用自整定，一般需要辨識(shí)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性。它存在許多基本問(wèn)題：需要復(fù)雜的離線訓(xùn)練；辨識(shí)所需的充分激勵(lì)信號(hào)和系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的矛盾；對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)假設(shè)；實(shí)際應(yīng)用中，模型的收斂性和系統(tǒng)穩(wěn)定性無(wú)法保證。
另外，傳統(tǒng)自適應(yīng)控制方法中假設(shè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的信息，在處理非線性、變結(jié)構(gòu)或大時(shí)間延遲時(shí)很難。
最優(yōu)控制
最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個(gè)重要組成部分。成功應(yīng)用于航天航空和軍事領(lǐng)域，在許多方面改變了人們的生活。
一個(gè)典型的最優(yōu)控制問(wèn)題描述如下：被控系統(tǒng)的狀態(tài)方程和初始條件給定，同時(shí)給定目標(biāo)函數(shù)。然后尋找一個(gè)可行的控制方法使系統(tǒng)從輸出狀態(tài)過(guò)渡到目標(biāo)狀態(tài)，并達(dá)到最優(yōu)的性能指標(biāo)。
動(dòng)態(tài)規(guī)劃、最大值原理和變分法是最優(yōu)控制理論的基本內(nèi)容和常用方法。龐特里亞金極大值原理和貝爾曼動(dòng)態(tài)規(guī)劃是在約束條件下獲得最優(yōu)解的兩個(gè)強(qiáng)有力的工具，應(yīng)用于大部分最優(yōu)控制問(wèn)題。
在實(shí)際應(yīng)用中，最優(yōu)控制很適用于航天航空和軍事等領(lǐng)域，例如空間飛行器的登月、火箭的飛行控制和防御導(dǎo)彈的導(dǎo)彈封鎖。
工業(yè)系統(tǒng)中也有一些最優(yōu)控制的應(yīng)用，例如生物工程系統(tǒng)中細(xì)菌數(shù)量的控制等。然而，絕大多數(shù)過(guò)程控制問(wèn)題都和流量、壓力、溫度和液位的控制有關(guān)，用傳統(tǒng)的最優(yōu)控制技術(shù)來(lái)控制它們并不合適。
自動(dòng)化控制在石油化工企業(yè)的發(fā)展趨
世界級(jí)規(guī)模的工廠需要集成自動(dòng)化的系統(tǒng)。對(duì)于當(dāng)前的大型煉化一體化企業(yè)來(lái)說(shuō)，為應(yīng)對(duì)全球競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)于企業(yè)信息化系統(tǒng)的建設(shè)高度重視，這就要求DCS系統(tǒng)打破以往只是單裝置控制形成一個(gè)個(gè)“信息孤島”的狀況，通過(guò)系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)真正的全廠集中控制、操作和管理。與此同時(shí)，當(dāng)前新建的大型石油化工企業(yè)，生產(chǎn)裝置規(guī)模大且同步建設(shè)，控制系統(tǒng)規(guī)模多達(dá)幾萬(wàn)點(diǎn)，涉及分散控制系統(tǒng)硯場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（DCS/FCS）、安全儀表系統(tǒng)（SIS）、火災(zāi)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)（FGS）、壓縮機(jī)控制系統(tǒng)(CCS）、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)（MMS）、設(shè)備包控制系統(tǒng)（PECS）、分析數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ADAS）、罐區(qū)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(TDAS）、儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化系統(tǒng)（MAS）、設(shè)備管理系統(tǒng)（AMS）、操作數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(ODs）、先進(jìn)控制（APC）、實(shí)時(shí)優(yōu)化(RT-OPT）、操作培訓(xùn)仿真系統(tǒng)（OTS)等多種自動(dòng)化控制系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)全廠控制系統(tǒng)之間的集成，對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)的集成水平就提出了更高的要求。
石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展新趨勢(shì)將必然和智能控制在石油化工領(lǐng)域里面的應(yīng)用研究相關(guān)。大型石油化工裝置的一些控制難點(diǎn)與解決對(duì)策石油化工自動(dòng)化的主要研究對(duì)象是過(guò)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和維護(hù)，其內(nèi)容較為主富，涉及控制系統(tǒng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，如石油化：亡對(duì)象的特性分析、建模方法、控制器原理與相關(guān)計(jì)算，以及自動(dòng)化儀表工具(如變送器、控制閥等)。其研究對(duì)象既包括簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，又包括復(fù)雜控制系統(tǒng)及先進(jìn)控制算法，還涉及控制方案的設(shè)計(jì)，以及對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行整定。大型石油化工裝置的過(guò)程控制系統(tǒng)則是其重點(diǎn)各種過(guò)程及設(shè)備，如儲(chǔ)罐、儲(chǔ)槽、流體管道、換熱器、加熱爐、精餾塔、反應(yīng)器、泵和壓縮機(jī)都足被控制對(duì)象。這些對(duì)象有簡(jiǎn)單的，也有復(fù)雜的。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，煉油和乙烯領(lǐng)域里面的過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)(甚至于石油化工領(lǐng)域里面的大多數(shù)過(guò)程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，其控制難點(diǎn)都是和系統(tǒng)中的強(qiáng)耦合、大滯后、多慣性及慢時(shí)變等非線性系統(tǒng)環(huán)節(jié)相關(guān)。
結(jié)語(yǔ)
石油化工行業(yè)從未放棄對(duì)新技術(shù)的開(kāi)拓和追求，這促進(jìn)了石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，另一方面，自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷創(chuàng)新也同時(shí)推進(jìn)了石油化工行業(yè)的發(fā)展轉(zhuǎn)型。石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)需要在自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化企業(yè)分布、節(jié)能降耗、延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期、增加資產(chǎn)利用率、安全生產(chǎn)發(fā)揮更大作用，使得中國(guó)的石油化工行業(yè)躍升為世界范圍內(nèi)的強(qiáng)者之一。
