石油化工自动化模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇石油化工自动化，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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中图分类号TE3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0070-01

石油化工中涉及到的自动化设备有石油化工控制系统、化工仪表、化工阀门、化工业电视、单井监控系统等。目前，我国石油化工自动化设备装置的作业要求是能够连续性生产，而且设备应该具有长周期运行作业能力。石油化工的自动化设备在整个作业环境中投用率比较高，这种现象为单元装置的自动化控制提供了有效的资源保障，石油化工企业在具有先进科学生产力的情况下经济效益才能提高发展。

1 石油化工自动化设备使用存在的问题

石油化工自动化设备存在的问题主要包括以下几个方面：系统内部控制自身原因不合理、石油工艺控制设备故障以及现场工业操作不稳等情况。

系统内部控制自身原因的不合理性主要体现在控制系统在使用前选型不合理，没有对石油工业的施工条件进行周密的考察而直接采购，这样增加了使用控制的成本，使自动化控制设备的使用难度加大，特别是在石油化工中的串级、比值、分程等复杂控制程序，要求的控制使用初始化条件多，对于不同的作业环境需要进行多次、反复的调整作业控制设备参数，使用过程中调整参数的难度比较大，不能够完全的实现自动化的真正含义，除此之外，由于自动化设备参数的调整难度比较大，大多数设备装置运行了几年都未对其进行调整，而有的却把参数调整权限下放给操作员工，导致设备参数调节过于频繁，严重影响了正常的作业运行生产。

石油工艺控制设备故障主要体现在自动化设备的使用过程出现的故障现象。化工调节阀关闭不够严密，有少量的漏液、漏气现象，操作动作滞后，自动化设备实时性比较低，有时候后甚至会出现响应失灵以及卡塞。对于数字化的设备来说，有时候后自动化设备的数字信息损失比较严重，在正常的作业环境中，温度、流量和压力都不是连续性变化的，对与数字显示要求比较高的数字化控制设备，不能够及时的反应由于温度或者是压力的变化而影响的化学反应过程，滞后过大，有经验的操作人员只能手动投入生产。

现场工业操作不稳和石油企业自身的原因有关系，目前石油化工企业主要出现上线原料不足或者是超负荷作业情况，对与这两种极端现象都出现在企业作业设计的工程下限或者是上限的边缘。比如说化工中的某个酮苯脱蜡自动化装置常常会因为上道工序的原料量使用不足，造成后期的溶剂量过低，从而导致了自动化比例控制系统不能够自动化运行，只能用人为的手工去代替机器，减低的仪器的使用效率，对能源和原材料都造成了浪费。又比如说蒸馏加热炉由于原料的增加导致了全开调节阀也不能够很好的提升炉内温度，在这种情况下，需要手动的开启开侧线阀门，以此来满足提升炉内温度要求，使自动化控制中的串级控制失去的原有的作用。

除此之外，这是由于化工生产工艺设计初期，由于某些原因，没有很好的考虑到工艺操作条件变化对系统产生的影响，所以在选择或者是采购自动化设备时选择了不适宜得变送器和调节阀等设备。企业的有关部门在自动化设备的安装和调试过程中没有进行特殊情况测试试验，导致后期作业时变自动为手动，从而违背了初衷。

2化工设备自动化应用措施

在自动化设备的应用过程中我们应该首先明确本企业的工艺路线以及作业流程，认真考察作业环境以及气候变化等客观条件，根据自身条件选择合适的自动化设备。在选择安装调试自动化设备参数的过程中，应该对特殊情况进行试验操作，以此来明确自动化设备的工作饱和能力。对于每一款设备的工作上限与工作下限值应该匹配本企业的生产作业能力，比如说上道工序或者是下道工序的原料提供能力，以此来对特殊的作业单元匹配作业设备。

在应用工程中应该注重设备的应用细节，对于设备中的调节阀等设备，应该做好定期检查和维护工作，定期关注调节阀是否工作运行正常，测量系统是否可靠。除此之外，还应该设备对设备进行定期维护。目前大多数自动化设备都在内部存储有设备操作记录，其被存在系统硬件中，可以定期读取，这对自动化设备的管理维护以及应用提供了数据参考支持，因为这些数据可以为我们提供自动化投用状态分析，以此来分析该设备在应用过程中使用是否正确，也可以通过自动化投用状况来分析判断局部单元装置的运行参数是否合理，单元装置设备存在的问题是否有故障的早期征兆，故障部位定位都有很大的帮助。

除此之外，还应该培养专业的自动化设备的使用人员。这些人员应该知晓是工艺设备、转动设备，控制设备管理等理论知识。管控一体化的信息时代，更应该利用计算机的先进性，通过对自动化设备的使用状况以及历史数据来推理判断生产装置和设备存在的问题，充分发挥自动化的优越性。

总之，石油化工自动化设备在应用过程中，应该考虑企业自身的作业环境，在设备的安装过程中做好特殊实例的测试工作，尤其是对温度和压力比较敏感的反应仪器。在应用的过程中应该培养原工尽量使用自动化设备的自动化功能，除非特殊情况，不应进行手动操作。以此来最大限度的发挥自动化设备的长处，提高企业的生产力，提升产品质量，带到企业经济的发展。

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中国石化自动化经过50 多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。虽然中国石化行业的自动化水平已取得长足进展,但与发达国家相比,仍然存在着相当大的差距。一些难点与长期未解决的问题,仍然造成企业自动化总体水平发展受阻。

一、 当前我国石油化工自动化发展现状

中国石化工业是指包括从原油生产汽油、煤油、柴油、油等石油产品的石油炼制,以蒸汽裂解生产的乙烯、丙烯等为原料生产合成树脂、合成橡胶、合成纤维以及基本有机原料等的石油化工。当前，石化企业自动化水平发展不平衡,不同规模企业的自动化水平相差较大。大型石化企业自动化水平普遍较高,存在的不足是管理信息系统与国外尚有差距,而有些行业特别是染料、农药行业自动化基础仍然较差,大量小型化工企业及部分间歇生产过程企业自动化水平依然很低;二是在自动化技术和应用软件开发上,未能形成工程化、产业化、商品化、标准化,成果推广和转化困难重重;三是企业管理信息化工作观念更新落后于形势发展,在管理信息化建设上与企业机制的协调方面存在很多问题,造成总体进程不快。信息仍不能在企业内有效地传输和利用,“自动化孤岛”问题依然突出。

二、石油化工自动化设备的一些控制难点与解决对策

石化自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为丰富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化工对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等) 。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石化装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都是被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。

2.1炼化一体建设

随着炼油化工装置大型化、一体化建设进程的不断推进,设备构造越来越趋向复杂,技术要求也越来越高。炼化一体建设既是国家产业政策要求,也是世界石化产业发展趋势和方向。

2.2采用一些新的理论与方法

近几年来,一种基于SOS 约束的凸优化方法,在国外控制界引起广泛关注。在系统及控制理论中,许多系统分析与综合设计问题都不能表示或转化成相应的SOS 凸优化问题,运用近年提出的高效可靠的内点算法,从数值计算上给一些没有或很难得到解析的问题带来生机。SOS ,SOS 凸优化方法以及SOSTOOL S 工具箱是相辅相成的,目前已经成为一种研究控制问题的重要工具,不管是李亚普诺夫函数的构造,还是系统控制器的设计,还是最优控制问题的研究,都发挥了重要的作用。它是研究多项式系统最有效的工具。

2.3采用先进的管理手段

石化工业作为典型的流程企业,在资源优化配置上面临着规模庞大、流程复杂、产品多样、产品价格变化频繁等诸多因素影响经济效益。鉴于此,石油化工企业要提高经济效益必须借助于先进的管理手段,建立石化企业生产优化模型,然后利用线性规划的方法求解出效益最大的生产方案。

三、石油化工自动化技术的未来发展趋势

世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说，为应对全球竞争，对于企业信息化系统的建设高度重视，这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况，通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。

当前的现代石油化工企业在网络架构上通常采用ERP/MES/PCS三层网络结构。一体化的网络结构，促使我们从规划伊始就要从硬件、软件以及维护等方面统筹考虑。随着智能HART技术、现场总线技术及无线技术等数字技术向控制系统和现场仪表的不断延伸，数据总线处理的信息将不断增加，对信息的安全传输和合理利用将是自动控制系统面临的重要考验。同时，大量采用计算机及网络技术逐步替代自动控制系统固有的软硬件设备。如何保证DCS系统的安全可靠将是工程公司及制造商共同面对的重要课题。

随着现场总线技术、产品的不断发展以及应用经验的不断丰富，现场总线技术在流程工业、制造工业的应用也在不断地开拓。从应用效果来看，可以说现场总线技术在大型石化项目中采用是可行的，可实现预测维护和远程维护，但是当前也仍存在包括用户理念的转变、对现场维护人员技术水平要求较高，以及技术本身有待进一步完善，使得现场总线技术在石油化工行业的应用发展比较缓慢。

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随着科技信息化技术快速发展，石油行业化工自动化技术也随之飞速发展，目前石油化工设备的自动化是发展的趋势。作为我国经济建设发展的基础，我国在发展自动化技术方面投入了大量人力、物力，并取得了相当的成效。就现阶段而言，我国石化设备正向着设备大型化发展，所以更要提高相关石油化工自动化设备的水平，提高效率。

通常而言，石油化工自动化技术的要求包括三个方面：

1.安全控制

安全性控制需要控制系统的可靠、相关检测机构或部门对设备及其他装置的正常运行提供有效的保障，所以对关键部位的设备、装置进行专业化的故障诊断与基本保养、维修。

2.效率控制

通过科学、合理的计划调度安排与模拟流程技术以期提高设备与相关装置的生产效率与原材料使用率。

3.成本控制

通过先进的技术来实现降低能源与原材料的消耗、通过建模、控制、优化技术来相应的提升产品的合格率、利用率。

二、石油化工自动化设备在应用中的缺陷

石化行业自动化设备在应用中存在着一些问题亟待解决，主要包括设备系统内部控制原因不合理、石化工艺控制设备产生故障、现场操作不稳定等情况。

1.系统内部不合理

它主要体现在使用前对控制系统的选型不合理，并没有根据项目所在地实际情况进行考察、分析、研究、论证，而是直接采购，在很大程度上增加了使用的成本，导致石油化工的自动化设备使用难度大幅度增加。尤其中石化行业中串级、比值、分程等繁琐复杂的控制程序，其对控制用的初始条件要求繁多，针对不同工作环境，它需要反复、多次数的调整相关设备作业参数，且在调整参数在使用过程中较难，不能够完全的体现自动化设备的意义。除此之外，由于调整参数的工作难度大，导致多数自动化设备在未调整的情况下运行了很长时间，影响了正常生产作业的高效率运行。

2.控制设备故障

就是指石油化工自动化设备在使用过程中发生故障。其中包括调节阀关闭的严密性不够而产生的漏液漏气情况、操作设备动作缓慢，设备实现实时化相对低，甚至出现无响应情况等，对于比较重视数字化的自动设备来说，其数字信息丢失情况比较严重，在正常的实地作业环境中，数字化设备不能实时将各项诸如温度、压力等参数反应出来，滞后情况严重，导致部分操作人员只可采取手动操作，影响了设备的使用效率与施工进度。

3.现场操作不稳定

其与石油化工企业自身原因有关，目前石化企业经常会出现原料不足或是超负荷工作情况，这两种极端情况出现在作业设计的下限或是上限边缘。如在化工作业过程中的一个自动化装置往往因为上道工序中原料使用量不够，以造成后期溶剂量太低，进而导致自动化控制比例系统不能实现自动化运行，只能依赖人工替代机器，大幅度降低了自动化设备的使用效率，对原材料也形成了浪费。又如在加热炉作业时，由于原料增加导致将自动化设备的功能全开也未能满足其加热需要，产生这种现象，只有通过手动开启侧边阀门，以此满足增加炉内温度，满足加热需要，使自动化控制设备失去了其原来的作用。

4.其他原因

一般由化工企业设计初期，考虑不全面，在选择或采购设备时选择了不符合实际需要的设备与仪器，缺少对设备运行时遇到特殊情况的测试，导致后续自动化设备作业由自动变手动，违背企业要求自动化的初衷。

三、石油化工自动化设备的应用要点

1.明确工艺、流程，挑选适合的设备

在对自动化设备的应用中，应首先明确作业项目的工艺路线和作业的流程，全面考虑实地作业环境和气象气候变化等的客观条件，根据实际需求选择适合的自动化设备。在选择、安装、调试自动化设备参数过程之中，要重视对特殊情况下的测试操作，并以此为基本依据，确定自动化设备作业饱和极限能力。对于每一台设备的选择应该与企业的生产能力相匹配，要能合理衔接起企业每道工序。

2.重视应用细节，定期检查与保养

在自动化设备应用中，要重视设备的使用细节，对于诸如调节阀之类的设备，要做好定期检查与保养工作，时刻关注调节阀运行正常与否，测量系统是否准确等，定期对设备进行维护。现今绝大多数自动化设备都有设备操作记录储存在设备内部，可随时供技术人员读取，对自动化设备的维护、应用提供了数据支持，这些数据可以提供设备的状态分析，以此分析设备运行是否正常、运行参数是否合理、早期故障征兆是否存在等问题，并且对故障部位的定位有着很大的帮助。

3.专业技术人员的培养

培养自动化设备专业的使用人员。这些专业人员除了要知晓工艺设备、转动设备、控制设备管理的理论知识以外，还应该充分利用计算机，对自动化设备的运行使用情况及设备历史操作数据来判断设备所存在的问题，并加以合理解决，发挥自动化设备的优越性。

四、石油化工自动化设备的发展前景

1.控制系统优化

目前我国石油化工企业大部分设备装置还是采用传统的常规控制系统，其中大部分还是采用PID控制系统，基于此，导致自动化设备的潜力并没有全面的被发挥出来。所以开发及优化控制系统是自动化设备的发展必然趋势。

2.仪表升级

石油化工企业及其相关产业企业，所使用的仪器、设备中仪表数量庞大，品类繁多。我国目前仪表配套的品种不齐，缺口较大。制造仪表的辅助材料供应不全。所以自动化设备的方向应向着仪表优化升级、仪表使用的成套率发展。

3.过程控制

分散控制系统、编程控制器、自动化系统随着计算机技术与网络技术的不断成熟本着开放化、标准化的原则，采取国内外市场通用硬软件的方法，将向着开放的分布式监控控制系统发展。

4.总线应用

其主要被运用在作业现场，要在现场设备、仪表间实现全数字化、串行、双向、变量的数字通信网络，连接技术非常重要。总线技术的应用，使连接技术日趋势成熟，将对自动化设备控制技术领域产生重要的积极作用。

五、结语

总而言之，石油化工自动化设备在其应用中，应充分考虑实际作业环境，从设备的安装开始，做好特殊情况下的测试工作，在应用中应培养专业技术人员尽可能的使用设备的自动化相关功能，藉此发挥自动化设备的优势，提高企业生产力、提升作业质量、提高生产效率。

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随着我国社会的发展，各个企业的发展，对于能源的需求量不断攀升。石油最为能源行业的重要组成部分，极大的改变了人们的生活方式。在该社会形势下，石油工业得到了长足的发展，形成了完整的产业链，各项技术也有了较大程度的提高。计算机技术的提高及信息技术的快速发展，改变了许多各个企业的生产及管理方式，并具有操作方便、稳定性良好、可靠性高等诸多优点，被广泛的应用于各个领域。石油化工企业中的自动化技术也是该技术上发展起来的，并融入了生产的各个环节，能够有效的提高生产效率，保障生产的安全性并体改生产效率，因此，对其进行深入的研究探讨是十分有必要的。

一、石油化工传统人工操作的缺陷

石油化工企业的传统技术一般是人工操作，但是其存在较多的缺陷，包括以下几点：①石油化工企业的生产工艺对于镜准确有着较高要求，但是传统的技术中一般是采用人工操作，精准度的控制有较大的困难，且一般达不到技术要求，如果在生产是存在投料不当而出现超温超压等现象，容易造成安全隐患；②在传统的石油化工企业生产中，许多环节需要大量的人员共同协作完成，该类工作一般具有一定的危险性，人员大量集中的情况下容易出现安全事故，直接威胁到大量人员的人身和财产安全；③由于石油化工的性质较为特殊，人员在操作时处于高污染性，高腐蚀性的工作环境中，即使做好防范措施，长期的工作还是会使工作的人员身体健康得受到一定的损害，因此自动化技术在石油化工企业中的应用时十分有必要的。

二、自动化技术在石油化工中的应用

1.气举井的自动化监控技术

气举井属于油田中期开发过程中使用的一种开采方式，相较初期自喷井，其还需要控制好注气举气，并进行各种数据的测量，包括气举气的压力、温度及流量等。为了控制气举气流量，应在气举气入口处设置一个电动调节阀，该调节阀则是由远程测控终端系统进行全面的控制。气举井的自动化控制的机制是构件的运行信息均需有油井远程测控终端系统传全面传输至油田的操作站。在油田操作站中，有专门的气举优化软件，对各种信息数据进行计算，再结合油田优化控制产量的各项指标，向调节阀发出指令，及时调整电动可调油嘴和气举气控制阀的开度及状态。在进行气举气流量控制之前，可以利用气举节点分析程序调节阀运行的最佳设定值，油井在该最佳值的状态下运行，能够使运行效率保持在较高的状态，最大化的提高原油产量。如果气体处理厂工艺出现故障或者压缩机发生异常情况，而造成气举气气量较小，控制系统则会有选择新的自动关闭一些产量或者采油效率较低的油井，保障产量或者效率较高的油井有气源充足，达到油田优化生产的标准[1]。

2.自喷井的自动化监控技术

自喷井在实现监控自动化之前，需要收集各种数据，包括油压、套压、回压、油温等。如果油井中的油嘴属于电动可调油嘴.则还需要收集油嘴阀位的各项数据，根据上述信息合理调整油嘴的开度及状态。在油井控制系统中，基本上信息的传输的信号均属于AJ模拟信号，自动控制系统会将上述信号传输至油井远程测控终端系统，该系统则能够用来控制油井的生产。电动可调油嘴接收到油井远程测控终端系统反馈的模拟信号后，及时对于油嘴的开度及状态进行全面的控制，能够有效的控制油井的产油量。油井监控系统的作用可以分为收集信息及传达信息，其先全面收集信息，再将该类数据等信息发送至油田的监控系统，该类信息对于油田的发展有着重要的意义，可以根据该类数据实施存储、数据处理、准确的计算等，全面掌握油井的各项变化情况及发展趋势，并准确的计算出油嘴开度的最佳数据，达到控制油井出油量的目标[2]。

3.电潜泵油井的自动化监控技术

电潜泵油井的构成部分包括电潜泵变速驱动器及电潜泵远程测控终端系统，并通过变速驱动器对其进行监控，该监控技术需要结合生产要求，把各项必须的设备下入井底，包括电潜泵、井下压力传感器等，利用电缆将电潜泵变速驱动器与之连接起来，井底的压力传感器准确检测油井的压力，进而实现稳定井底压力的目标。该监控技术的优势在于无需实施远程控制即可以完成控制过程。远程测控终端系统的功能在于收集电潜泵的各类数据，如开关信号、模拟信号、脉冲信号等，并将其传输至油田操作控制系统，最后完成电潜泵油井的远程监测工作。

三、石油化工企业的自动化控制的发展趋势

1.现场总线控制系统与分散控制系统共同发展

分散控制系统的发展经历了较长的时间，包括发展阶段、技术成熟阶段、广泛应用阶段，其灵活的运用了大量已有的成熟技术，因此技术性能稳定、可靠性高，软件种类较多，因此功能较为全面，受到了用户的广泛赞誉。现场总线控制技术起步较晚，现阶段还处于发展阶段，技术尚未成熟，稳定性不佳，可靠性有限，且功能不全面，因此对于该技术的应用尚未实现大面积推广，用户多为观望的态度。我国现代工业自动化系统中依旧是以分散总线控制系统为主，该技术短时间内不会因为现场总线控制技术的出现及发展完善而被淘汰，相反，二者会在今后的很长一段时间内处于共存的状态[3]。

2.现场总线控制系统与分散控制系统有机结合

分散控制系统的技术已经趋于成熟，且功能较为全面，控制力较强，在现场总线技术集成应用于现有控制系统方面，可以充分利用其功能优势促进现场总线的广泛应用。一般情况下，现场总线与传统控制系统之间的集成可以通过各种方式实现，具体情况如下：①充分利用网关，将现场总线设备集成至可编程逻辑控制器及分散控制系统中，实现统一组态，全面监控与管理的功能；②现场总线也可以集成至分散控制系统及的可编程逻辑控制器的I/O 层次中；③独立性较高的现场总线控制可以与分散控制系统及可编程逻辑控制器之间的信息进行集成，并利用网关的功能充分交流信息。利用上述各种方式均是以分散控制系统及可编程逻辑控制系统的成熟的技术与经验为基础，充分的发挥出现场总线控制系统的功能及优势。另外，现场总线控制技术应尽快完善一体化功能，达到统一管理及控制现场设备目的。

四、总结

现代社会的经济形势发生了较大的变化，全球化已经成为了大的趋势。石油行业作为现代社会中极为重要的产业之一，其对于我国经济发展有着重要的意义，也直接关系着社会的稳定及人们的争产生活。石油化工企业的得到了长足的发展，其技术含量在一定程度上代表着国家的综合实力。我国的各个产业对于石油的消耗不断提升，使得石油化工产业的提高生产效率，因此自动化技术的应用是十分有必要的。自动化技术在石油化工企业中的应用经历了一段时间，随着社会形势的不断变化，其对于自动化技术的水平也提出了更多的要求。实践活动中需要管理人员全面掌握各项因素，将理论与实践相结合，不断优化自动化技术，提高企业的自动化水平，保障生产效率及安全性。

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前言

当前，我国经济快速发展，石油化工行业也得到了飞跃式进步，对应而言，企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术，材料、工艺和技术应用不断翻新，加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛，其受到越来越多的重视，因而，自动化控制技术越来越重要。然而，石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律，在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。

1 石油自动化控制历程

技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位，其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题，甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们，自动化是帮助企业提高效率的驱动力，尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中，渗透到各个行业和领域，生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说，从过程控制与管理，从仓库管理到市场营销，从生产计划到财务统计，设备管理到人事管理，自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。

中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展，通过引进自动化技术的手段，首先对技术进行研究和探讨，不断吸收消化其中的精要，在此基础上进行创新，从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展，石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制，低级的单回路控制已经被予以淘汰，高级复杂系统控制推向市场，直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中，虽然在水平上有所差异，但从总体来说，相对于传统的行业操作，自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时，在小型的石油化工企业之中，也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术，并且，生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高，已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程，还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。

2 自动化控制设备和系统

石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象，自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论，把整个生产过程纳入到自动化控制体系，实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现，自动化控制设备、控制系统是必不可少的，除此以外，还要制定出科学合理的实施方案，为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要，可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下，才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现，在化工行业中，其不仅对自动化控制的技术水平有所要求，还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制，可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益，还可以降低企业所需能耗和生产成本，提高成品质量，从而保障化工企业的安全科学生产。因而，对化工过程的自动化控制进行研究，然后使用先进的系统设备和技术，为化工企业提供服务，是化工企业前进和发展的驱动力。

3 微电子技术和信息技术的应用

自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术，化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节，都有化工过程的控制体现，通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备，分别由不同的生产经营商家供给，而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以，在多种资源进行整合的过程之中，很多时候会出现不兼容，接口不统一也时常出现，因而，技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述，化工自动化控制硬件需拥有多种优点，如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点，才可以在控制领域中被广泛使用，从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合，保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点，才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成，信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式，需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。，使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。

4 专业技术人才作用愈加重要

我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高，原因在于我国自动化控制理论研究较为落后，存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理，对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少，化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中，人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制，需要从以下几个方面着手。首先，需要引导广大的职工及时更新观念，化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视，以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念，从而开放思维，培育出强烈的责任心来对待化工工作，制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法，把先进的技术手段和激励措施相结合，促进化工信息化建设的发展。其次，还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中，因为电子技术发展速度较快，电子产品更新换代频繁，在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中，需要注意设备的这个特点，之后结合企业自动化控制现状，加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中，需要并重经济效益和社会效益，注重投入产出比的分析，在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力，从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。

5 结束语

我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用，这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时，我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而，石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新，从而提高产品质量，在节能降耗、增加资产利用率的同时，促进中国石油化工行业的发展。

参考文献

[1]陆德民.石油化工自动控制设计手册[M].化学工业出版社，2001.

[2]解怀仁.石油化工仪表控制系统选用手册[M].化学工业出版社，2010.

[3]褚健，荣冈.流程工业综合自动化技术[M].机械工业出版社，2004 .

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中图分类号：TH86 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（c）-0044-01

在石油化工企业发展过程中，使用的仪表在科技含量方面发生了很大变化，这样也使得仪表出现了自动化控制和智能化发展的情况，在这种情况下，仪表本身性能发生了很大的改善。智能化仪表在发展过程中不仅仅在结构运作方面发生了很大的变化，同时在适应性和功能方面也发生了很大的变化，因此，对石油化工行业的发展也是非常有利的。对设备进行更好的设计，不仅仅在功能方面能够进行改善，同时在工作效率方面也发生了很大的变化，这样也能更好的对其进行分析，促进石油化工企业获得更好的发展。

1 石油化工仪表控制系统发展

在科学技术不断发展过程中，仪表系统也发生了很大的变化，正在逐渐向数字化、智能化以及网络化方向发展，有其对石油化工行业的发展是有很大的影响的。在石油化工企业中，自动检测仪表出现了非常明显的变化，对控制系统的性能改善是有很大影响的。对于现场总线控制系统来说，能够更好的对适应一些要求的变化，这样能够更好的促进变送器发展，同时，也能更好的实现数字化仪表发展。相比较一般的变送器来说，数字化仪表在性能方面出现了很大的变化，尤其在分辨能力和安全性能方面得到了非常明显的改善，同时，在稳定性方面也出现了很大的变化，这样在进行生产的时候能够更好的保证生产效率。数字化仪表在性能方面得到了很大的提高，同时，在结构方面也发生了很大的变化，这样在进操作的时候更加方便。为了更好的发展我国的进出口贸易，很多的企业在生产过程中对产品的质量提出了更高的要求，这样使用数字化仪表在产品精度方面也得到了更好的提高、对产品加强管理也能更好的保证我国的产品能够更好的和国际产品进行比较，这样能够更好的发展我国的进出口贸易，同时也能更好的提升产品的质量和性能。

1.1 DCS与FCS系统

在我国的石油化工系统中，都使用的是DCS系统，为了更好的适应科学技术的变化，DCS系统在不断发展过程中也发生了很大的变化，和传统的系统进行比较，新的系统在数字化智能控制方面得到了很好的发展，同时在兼容性方面也是非常好的。将不同的型号和厂家的DCS系统进行连接，这样能够形成更大规模的管理控制体系，同时在进行控制的时候也能更加方便的进行控制，这样在性能方面也是能够得到更好发展的。

1.2 新型DCS系统

对于石油化工企业来说，炼油装置是非常重要的生产设备，在进行生产的时候只要能够产出成品油和半成品有，在经常一定的处理以后，就能够将其进行储存和运输，这样也是石油化工企业在生产过程中最后的工艺。在石油化工企业中应用DCS系统，能够更好的提高自动化控制能力，同时在进行管理的时候也能更好的进行。石油化工企业应用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。

石油化工企业在进行生产的时候经常是会使用催化裂化的物质来进行生产的，在这种情况下，在炼油生产装置中是可以利用DCS系统来进行控制的，这样能够更好的对各个生产的情况进行监视和管理。在控制管理中操作是可以在一个控制室内完成的，这样就使得系统控制要采用多集控单元，同时在综合管理方面也是能够实现信息自动化控制的。

1.3 总线控制系统

现场总线控制系统慢慢形成了全数字化、开放性以及智能化化的特点，这样就使得石油化工企业在发展过程中出现了新的发展方向。现在，FCS自动化控制在应用方面出现了越来越好的情况，这样就使得设备在操作和功能方面也发生了一定的变化。现场总线控制系统在发展过程中出现了空间越来越广的情况，这样就使得很多的石油化工企业在生产过程中应用了FCS控制系统。现场总线控制工作是通过现场总线和局域网来进行实现的，因此，在进行使用的时候是要利用众多的计算机来进行实现的，这样能够更好的实现信息的交换，同时也能实现信息的共享。

2 具体分析

2.1 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。

2.2 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，但现在几乎都是多个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。

3 结语

在科学技术不断发展的时期，我国的石油化工仪表自动化控制技术也得到了很大的发展，在这种情况下，我国的石油企业在发展过程中也发生了一定的变化。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。

篇7

Abstract: petrochemical industry automation control system is an extremely rich and wide range of technical areas, within the industry, current intelligent control theory and control algorithm development is particularly interesting, this article will to talk about developments and applications of automation and control in the petrochemical industry.Key words: automatic control; petrochemical industry; development; application

中图分类号：TE9 文献标识码：A文章编号：

一、石油化工企业人工操作的危险性

1、危险性大小五要素：

化工装置的危险性大小通常用危险度来分级，分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级，构成危险度的五个要素是：

（1）、物质：工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。

（2）、容量：工艺过程中物料量，量大危险性大。

（3）、温度：运行温度越高，点火温度低的危险性大。

（4）、压力：运行压力越高越危险。

、操作：不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。

人工操作的危害

（1）、现场人工操作用人多，一旦发生事故件直接造成人员伤亡。

（2）、人工手动控制中很难严格控制工艺参数，稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象，引发溢料、火灾甚至爆炸事故。

（3）、作业环境对人体健康的影响不容忽视，很容易造成职业危害。

（4）、设备和环境的不安全状态及管理缺陷，增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生，直接威胁现场人员安危。

二、石油化工企业自动化控制运用历程

石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平，因此，十分引人关注。多年的经验证明，自动化已成为企业提高效率的有效手段之一，特别是随着信息技术的应用和发展，现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化，还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化，具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统，是企业的综合信息管理系统。

中国石油化工自动化经过50多年的发展，通过技术引进，消化吸收和不断创新，自动化水平取得了长足进步。主要体现在：现场已从手工操作发展到自动化控制，从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制，直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制，并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术，并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高，已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段，电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展，近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高，并取得了良好的经济效益。

自动化控制的几种方法

1. 自适应控制

自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。

一般地说，自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论，传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统；对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中，传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的，广泛应用于商业产品，但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法，要么采用模型参考要么采用自整定，一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题：需要复杂的离线训练；辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾；对系统结构假设；实际应用中，模型的收敛性和系统稳定性无法保证。

另外，传统自适应控制方法中假设系统结构的信息，在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。

最优控制

最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域，在许多方面改变了人们的生活。

一个典型的最优控制问题描述如下：被控系统的状态方程和初始条件给定，同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态，并达到最优的性能指标。

动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具，应用于大部分最优控制问题。

在实际应用中，最优控制很适用于航天航空和军事等领域，例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。

工业系统中也有一些最优控制的应用，例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而，绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关，用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。

自动化控制在石油化工企业的发展趋

世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说，为应对全球竞争，对于企业信息化系统的建设高度重视，这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况，通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时，当前新建的大型石油化工企业，生产装置规模大且同步建设，控制系统规模多达几万点，涉及分散控制系统砚场总线控制系统（DCS/FCS）、安全仪表系统（SIS）、火灾和气体检测系统（FGS）、压缩机控制系统(CCS）、转动设备监视系统（MMS）、设备包控制系统（PECS）、分析数据采集系统（ADAS）、罐区数据采集系统(TDAS）、储运自动化系统（MAS）、设备管理系统（AMS）、操作数据管理系统(ODs）、先进控制（APC）、实时优化(RT-OPT）、操作培训仿真系统（OTS)等多种自动化控制系统，要实现全厂控制系统之间的集成，对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。

石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护，其内容较为主富，涉及控制系统中的各个环节，如石油化：亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算，以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统，又包括复杂控制系统及先进控制算法，还涉及控制方案的设计，以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备，如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的，也有复杂的。应当说，炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统，其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。

结语

石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求，这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展，另一方面，自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上，为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用，使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。

参考文献

陆德民《石油化工自动控制设计手册》 化学工业出版社2001

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化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分，它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关，同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程，往往是在密闭的容器和设备中，在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外，不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此，为使化工生产正常地、高效地进行，就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内，并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化，就是在化工设备上，配置一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行。

一、化工自动化释义及其重要意义

在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，是生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义：

(1)加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量；

(2)减轻劳动强度，改善劳动条件；

(3)能够保证生产安全，防止事故发生和扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的；

(4)生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。

二、石油化工综合技术的结构构成

一般而言，流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全：即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证，进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本：通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗，以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率：通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力：通过数据和信息的综合集成，如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等，以促进企业价值的增值，最终提高企业的综合竞争力。

根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状，流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。

(1)以PCs(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCs)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。

(2)以MEs(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT：AdvancedModelingTechnologies)、先进计划与调度技术(APS：Adv用信息。

(2)科学的决策支持

生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是，传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中，成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节，也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。

成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析，为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标，以提高企业决策水平，加强企业在市场中的竞争能力。

为了达到公司预先制定的利润目标，就必须协调好企业各部门的工作，即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由(RTO：Real timeopfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。

(3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。

通过研究生产过程制造执行系统(MEs)及相关技术，可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正，以形成生产成本控制中心，保证生产过程的优化运行，可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥，以形成生产指挥中心，保证生产过程的优化控制；可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控，以形成质量管理体系和设备健康保障体系，保证生产过程的优化管理。

三、企业综合自动化所需要的关键技术

(1)信息的集成、挖掘和增值

信息集成是综合自动化的核心，而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点，有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理，管理和有效地应用，因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制，对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作，又可协同动作，及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是炼油厂生产的主要原料，原油成本占了产品总成本的80-90％，因此，为了实现利润目标，必须首先控制原油成本，即控制原油的采购价格。

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中图分类号：TQ056 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）02-0008-03

1 概述

自动化仪表的智能化，使仪表本身性能从整体上得到了改善。智能化的普遍使仪表不再单一地以一种结构运作，使其适应性和功能都得到了提升。对设备优化设计，不仅要考虑到功能的多样化，也要考虑到提高工作效率。本文根据实践经验对石油化工仪表中的自动化控制技术进行深入探讨和分析，以便为以后的研究提供参考。

2 石油化工仪表中的控制系统

随着科技的发展，仪表系统也开始步入了数字化、智能化和网络化的范围内。特别是在石油化工企业中，自动检测仪表更是需要系统的提升。对于现场总线控制系统，就要适应这些要求而使变送器快速发展起来，所以变送器肯定就是数字化仪表。比起一般变送器的性能，数字化仪表从分辨力、安全性能和稳定性能来说都要高出很多，并且其结构也较简单。从进出口贸易中的商品计量精确度来讲，我国一直都在研究并提高着产品的质量。一般在石化出厂的产品精确度为＋0.1%或者更高。在对产品加强管理的同时，也为了使出口产品质量能比现在的产品或能与国际产品相抗衡，从而对在线油品质量分析仪和在线气相或液相色谱仪等仪表加大了使用量。以便得到的数据更为准确，从而提升产品的性能和质量。

2.1 DCS与FCS系统

我国在石化和石油化工系统中已经使用了3000多套DCS。而石化中应用的DCS就有一半之多。现代科技的发展也使DCS系统在一直不断地推出新产品，与传统的DCS相比，新产品在数字化智能控制、兼容性和OPC等系统的应用上都变得更开放了。从而使得不同型号和不同厂商生产的DCS都能相互进行联结，能组成大规模和由自动化控制的网络管理控制体系。这样的系统变得更加容易控制，也使性能变得更加强大。

2.2 新型DCS系统

炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂，这是石油化工过程炼油厂的最后一道工艺。对石化企业的油品贮运系统使用DCS系统，不仅加强了自动化控制，也使管理变的容易了。我国在石化企业中用了DCS系统来控制，对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中，还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费，由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件，此软件是适合于我国石化企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强，可靠性也会越来

越高。

石化企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制，后来在乙烯装置中也采用了DCS控制，对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行，因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段，并采用了多集控单元，能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果，而以后还会变得更完善。

2.3 总线控制系统

全数字化、开放性、智能化和微型化是现场总线控制系统的特点。这已经成为了现代新型石化企业的发展方向。如今FCS自动化控制的应用变得越来越广，对其设备的操作和功能的开发也变得越来越完善。从而使得现场总线控制系统的发展空间变得越来越宽阔。据统计，目前的大部分石化企业的系统还是在应用FCS控制着企业生产装置。现场总线的控制工作是在现场总线和局域网中完成的。局域网的功能是使得多个计算机系统通过网络相互交换信息，其中的信息容量是相当大的，也可实现相互间的信息共享功能。现场总线的技术标准是实现技术信息共享，这就可以对所有制造商和用户公开化。FCS智能型现场仪表的测量和控制精确度都是有保障的。工作时是采用双向数字通信，使得系统的可靠性提高，也使得系统的调试和组态能方便地进行。对现场总线智能仪表还是有着统一的技术标准规范的，每个不同的厂家要按照标准生产产品，就可以相互交换或相互连接。即插即用，不仅能方便设备的提升更新，也能使系统更大规模地扩展。这样的设备除了有基本的功能外，还具有控制和运算的功能。这就能方便地进行分散控制管理。每一条总线可以连接多台现场仪表，节省电缆的同时也节省了大规模安装、调试和维修系统等的复杂工序，也更多地节省了其中的费用。

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。所以对分析仪表的要求还是很强烈的，而且对其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我国对分析仪表的资金投入在增强，这也会使得产品的质量越来越高。

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，但现在几乎都是多个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。对安全系统的统一化管理是企业发展的方向。

4 结语

近年来我国的石油化工仪表的自动化控制技术的发展研究取得了很大的进步。要以我国自由的特色生产为主，在安全生产的同时，设计和研究自己的自动化仪表控制系统。在发展现有的信息系统的同时也要从企业的综合自动化系统和安全控制系统为主进行深入研究探讨。提高企业自身对自动化控制技术的水平，增强自身的市场竞争力是企业持续发展的基础。

篇10

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，但现在几乎都是多个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。