化工仪表中的自动化控制技术研究

化工仪表中的自动化控制技术研究

杨军乐  李文波

新疆华泰重化工有限责任公司 新疆 乌鲁木齐 830019

摘要：自动化控制技术在石油化工仪表中非常重要，本文简要介绍了自动化控制技术的优点，重点分析了石油化工仪表对自动化控制技术的运用，将DCS技术、执行调节控制（PID）技术、人机界面技术、监控技术、FCS技术、仪表检测技术、仪表修复技术运用到石油化工仪表中，利用自动化控制技术进行监测、调控和修复。

关键词：化工仪表；自动化；控制技术；研究

1石油化工仪表自动化控制的优点

1.1具有多元化的优点

自动化控制系统具有多元化的优点，石油化工企业在实际的生产过程中需要切实保证生产的安全，利用全面的检测对各种潜在的危险和风险进行控制，自动化控制技术能够有效保证石油化工的安全性，石油化工仪表在应用自动化控制技术时也需要将安全性放在首位，随着数据集散控制系统（DCS）系统的发展，石油化工仪表的自动化控制也越来越多样和便捷，比过去的控制系统更加多元化和集成化，而且可视化的特点也越来越明显，多元化的自动控制系统让仪表的控制更加可靠。

1.2具有智能化的优点

自动化控制系统有着智能化的优点，自动化的发展必然伴随着智能化的进步，石油化工仪表的自动化控制实质上也是智能化控制。在石油化工的各种仪表仪器和生产设备的发展以及对自动化控制系统的应用中，仪表对自动化控制系统的应用形成了分散性控制的功能，分散控制系统的形成进一步加强了自动化控制系统的控制能力，智能化控制有利于提高石油化工产品的质量。

1.3具有安全性的优点

自动化控制技术最大的优点就是能够保证石油化工企业的生产安全，安全性一直是石油化工企业生产运行和经营管理的重点，但是由于石油化工生产工序较多，导致很多生产过程中的风险都无法被及时检查出来，自动化监控系统中包含各种各样的监控技术，将该技术与仪表进行结合能够全面检测出各种细节性的问题，对各种潜在的隐患和风险提前做好预防和及时进行处理，这样就能保证生产的稳定和整体的安全。

2自动化控制技术在石油化工仪表中的应用

2.1DCS技术的应用

对DCS技术的应用就是对自动化控制系统的运用，该技术是对石油化工仪表进行自动化控制的关键技术，DCS系统可以利用电动单元的组合形式来实现动态化的控制。每一个生产环节都可以在DCS系统的作用下得到有效控制，这是因为DCS系统能够对每一个环节都进行监测，确保各个环节都能安全生产，是实现批量化生产的重要保障。在技术上，DCS系统结合了计算机技术和其他技术，能够在最短时间内收集和处理数据，而且还会让操作过程更加方便，工作人员可以根据DCS系统掌握各环节的实际运行情况[1]。DCS系统中包含完整的配置模块，该模块可以对故障问题进行自动处理，多层开放型数据接口对DCS系统有很大的作用，应当对这种接口进行研究和运用。DCS系统能够对石油化工仪表进行分开控制和统一管理，石油化工企业需要对仪表进行数字化改造，通过控制回路组态来收集数据和精确控制，在系统显示功能的作用下对石油化工仪表进行自动控制，让石油化工仪表具有更高的自动化水平。

2.2PID技术的运用

PID技术是一种比较先进的、系统的自动控制体系，PID技术中的多项变量控制技术能够有效控制石油化工的仪表。PID技术里的三个字母代表着不同的含义，P代表的意思是比例控制，I代表的意思是积分作用，D代表的意思是微分输出，第一个字母P所代表的比例控制是PID技术中最主要的一项内容，能够对其他两字母起到主要的控制作用。当石油化工仪表的数据出现不准确的情况时，利用比例控制就能够准确找出误差数据，根据比例控制来进行自动调整，减小石油化工仪表的数据误差，避免仪表数据的误差影响正常的生产运行。PID系统对仪表的控制情况会受到比例系数的影响，系统中的积分作用虽然会在一定程度上减缓仪表的反应速度，但是也能够有效减少余差，从而让仪表的自动化控制更加精确。PID系统中的微分输出能够对比例控制进行调整，这个过程会让整个系统的波动越来越小，进而让生产运行的过程越来越稳定。

2.3人机界面技术的运用

由于人们对石油化工类产品的需求越来越高，所以要对石油化工产品中的各种成品和半成品进行分离，分散控制系统能够在控制中让产品进一步分离。自动化控制系统和仪表的结合使石油化工仪表中形成了分散控制系统，将分散控制系统和人机界面技术进行结合能够让人机互动更加高效，高效的人机互动可以让仪表的控制也更加高效，人机界面技术的应用极大降低了控制的难度和控制的成本。人机界面技术的主要作用就是让信息能够在人和机器间进行自由交换，该技术的应用极大增强了自动化程度和减少了人力资源。人机界面的显示屏一般会使用发光二极管（LED）或阴极射线显像管（CTR），根据人机界面的显示对仪表进行远程控制，还能够迅速发现敏感数据，根据异常信息发出警报，使仪表和设备都能够正常运行。

2.4监控技术的应用

监控技术的使用能够监测出比较严重的风险隐患问题并及时进行预防和处理。由于石油化工生产工艺比较复杂，其中有很多环节都含有一定的危险性，而仪表对各生产环节基本信息的检测能够帮助系统进行分析和进一步监控，确保各生产环节的安全。监控技术和仪表的结合能够让数据的检测更加准确和全面，工作人员能够更加清晰地掌握生产运行系统的运行状态，规避风险和保证安全。监控技术的使用有利于形成仪表自动化监控系统，监控系统的形成能够更好地控制生产运行中的潜在风险，针对具体的风险制定预防措施，尽量减少石油化工生产系统中的风险问题，让各项生产工作都能够安全有序地衔接和完成。监管系统中可以引入自动化修复技术，在发现问题后能够很快进行修复，将修复技术、环境监测技术、自动化监督技术等修复和监控的技术手段结合在一起，使仪表和监管系统更加可靠和有效。

2.5总线控制系统（FCS）技术的运用

FCS系统具有数字化和智能化的优点，还含有开放的特点，在石油化工的系统控制中具有重要的作用。FCS系统在石油化工企业中有着广泛的应用，可以对石油化工生产现场的总线系统进行控制，工作人员还可以利用FCS系统控制各种生产设备。FCS系统的控制需要在局域网以及现场总线中实现，局域网可以让不同的计算机系统在网络中彼此共享信息和传递信息。运用FCS系统进行控制能够充分保证现场智能仪表测量的精确性和系统调试的便捷性，通过双向数字通信技术保证整个运行系统的稳定和安全。石油化工现场总线智能仪表除了应有的功能，还包含着计算和控制的功能，有利于系统的分散控制，在现场通过一根总线同时连接不同的仪表，这样能够一起控制多个仪表，有利于节约电缆和简化流程。

3结语

石油化工事关人民生活和经济的发展，需要保证石油化工生产的效率和安全，石油化工企业应主动引进自动化控制系统，对自动化控制技术进行运用以保证石油化工生产的稳定和安全，将自动化控制技术与仪表进行结合并优化自动化控制技术，使自动化控制系统更适应仪表的检测工作，利用自动化控制技术增强仪表的性能和检测效果，为石油化工企业的正常生产提供保障。

参考文献

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[2]吴锋.化工自动化仪表及控制系统智能化的研究[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(16):120-121.

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[5]康志军.化工仪表的自动化控制与管理策略分析[J].中国金属通报,2021,(06):137-138.