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关键词 石油化工 仪表控制系统 应用
中图分类号：TQ056 文献标识码：A
0 前言
以信息化带动工业化是我国的国策，是促进我国工业化建设重要指导思想。目前，我国石油化工企业正处于现代化建设阶段，特别是仪表系统正朝着智能化、数字化和网络微型化发展，体现了我国信息化带动工业化发展已见成效。但与国外相比，我国在相关技术的研发上，仍存在诸多的不足，需要投入更多的人力和物力，以推动石油化工企业现代化建设。
1 新型自动检测与分析仪的应用
随着科学技术的不断发展，仪表系统正朝着智能化、数字化和网络微型化方向发展，石油化工企业的自动检测仪表在应用水平上得到很大提高。特别是在适应现场总线控制系统的需求上，迅速发展了现场总线型变压器。该变压器实现了全数字模式，不仅结构简单，而且稳定性和分辨力均优于一般智能型变送器。目前，现场总线数字化仪器的发展比较成熟，具备良好的可互操作性和稳定性，广泛应用于石油化工的过程控制领域。
为切实强化产品质量管理，落实在线分析仪表在石油化工企业的应用。石化企业积极推进相关系统的应用，特别是提高先进控制应用水平。就目前来看，为确保产品质量、提高仪表应用水平，主要在线分析仪表有：在线液相色谱仪、在线油品质量分析仪等。而最新的NIR光谱分析仪已成功应用于石化企业的炼油调合系统；新一代低成本汽油质量指标快速测定仪在实际应用中取得较好效果。同时，软测量技术也发展迅速，在解决石油化工企业分析检测难题上，发挥了重要作用。
维护工作一直是石化企业的重要工作，尤其是对预测维护养护工作，关系到系统正常运行。就实际来看，一些企业构建有实时传感和在线联机系统，以对加热炉效率、热交换器等进行监控。并采用先进的仪表与系统，具备有诊断和预测维护保养的功能，进而实现了生产设备最优化，生产潜力增幅在1%～3%，相比非计划维护费用减少了近20%。
2 先进控制的应用
在石油化工企业现代化发展的进程中，生产装置采用了先进控制，不仅有效地提高了产品质量、降低运行成本，而且装置运行可靠安全，带来了十分明显的经济效益。目前，诸多先进控制技术已发展成熟，如多变测量、鲁棒PID控制等的成功应用。先进控制有如下特点：（1）先进控制是以模型为策略。如当前的模型推断控制、模型预测控制等，这些模糊智能控制已成为先进控制的重要发展方向；（2）可以应用于复杂过程的控制。如多变量耦合、大时滞等；（3）以强大的计算能力为支撑，实现先进控制，如先进控制可以在DCS/FCS中实现。目前，国外在该领域的研发比较成熟，有美国生产的控制器DMC-PLUS、日本生产的控制器SMOC等。而国内的主要研究力量是浙江大学和清华大学，并已取得一定的成功。
目前，先进控制已在中石油和中石化的几十套装置中运行成功。且主要有：延迟焦化、柴油加氢、催化裂化、聚丙烯等，并已取得了较为显著的经济效益。
3 制造执行系统
在近几年的发展中，石油化工企业已朝着自动化技术的方向发展，并现已采用了ERP/MES/PCS的三层控制与管理系统。就ERP的实际应用来看，单纯地上ERP，（下转第187页）（上接第177页）而与之配套的MES不跟进，其效果不是很理想。所以，目前已开发了MES，并在应用领域上进行扩充，基于MES技术，石油化工企业信息系统取得了较为理想的效果。据相关调查而言，企业应用MES，可以提高19.2%的产品质量、13.5%的生产率和11.5%的产量。
在石油化工企业的生产经营中，主要分为三层：一是操作控制层，为实时数据库、装置DCS/FCS；二是生产管理层，主要负责生产调度和油品储运；三是经营管理层，主要是ERP。对于ERP系统，需要MES提供制造周期、成本等生产数据，以及在MES系统平衡处理的急促上，对生产装置的投入和产出数据进行处理，已导入至ERP系统之中。所以，石油化工行业的ERP有效应用，关键在于MES系统的实施水平，以及相关的数据源质量、处理效率等因素。从大型国有企业的MES来看，主要有如下部分组成：（1）信息数据库的实时管理。企业可以依托信息数据库，集成对生产计划、调度、设备维护管理、先进控制、动态管理等系统，并实现了整体信息链，进而使得企业在生产经营管理中，处于一体化控制状态；（2）优化声场计划及调度。这是确保企业稳定、高效生产的关键。而调度决策系统可以有效地将声场计划、调度、制作等联系起来，以实现生产的最优化；（3）模拟工程流程。在先进技术的优化与模拟下，寻找操作的最佳条件，这样而已满足产品质量和安全生产的需求，是石油化工企业获取更多效益的重要途径；（4）模拟实时动态系统。该系统可以为炼厂提供多功能、高精准的操作环境，并在提高生产能力的过程中，将企业效益最大化。
4 结束语
石油化工企业是我国经济发展的重要组成部分，强调先进控制技术的应用，以实现仪表系统正朝着智能化、数字化和网络微型化方向发展。所以，在不断的发展中，石油化工企业将广泛应用先进控制技术、DCS/FCS等，以实现企业现代化建设。
参考文献
[1] 李军.仪表控制系统在石油化工企业中的应用分析[J].中国科技投资，2012（24）.
关键词：石油化工仪表；控制系统；应用
中图分类号：F407.22 文献标识码：A
以信息化带动工业化是我国的国策，是促进我国工业化建设重要指导思想。目前，我国石油化工企业正处于现代化建设阶段，特别是仪表系统正朝着智能化、数字化和网络微型化发展，体现了我国信息化带动工业化发展已见成效。但与国外相比，我国在相关技术的研发上，仍存在诸多的不足，需要投入更多的人力和物力，以推动石油化工企业现代化建设。
1 新型自动检测与分析仪的应用
随着科学技术的不断发展，仪表系统正朝着智能化、数字化和网络微型化方向发展，石油化工企业的自动检测仪表在应用水平上得到很大提高。特别是在适应现场总线控制系统的需求上，迅速发展了现场总线型变压器。该变压器实现了全数字模式，不仅结构简单，而且稳定性和分辨力均优于一般智能型变送器。目前，现场总线数字化仪器的发展比较成熟，具备良好的可互操作性和稳定性，广泛应用于石油化工的过程控制领域。石化企业积极推进相关系统的应用，特别是提高先进控制应用水平。就目前来看，为确保产品质量、提高仪表应用水平，主要在线分析仪表有：在线液相色谱仪、在线油品质量分析仪等。而最新的 NIR 光谱分析仪已成功应用于石化企业的炼油调合系统；新一代低成本汽油质量指标快速测定仪在实际应用中取得较好效果。同时，软测量技术也发展迅速，在解决石油化工企业分析检测难题上，发挥了重要作用。维护工作一直是石化企业的重要工作，尤其是对预测维护养护工作，关系到系统正常运行。就实际来看，一些企业构建有实时传感和在线联机系统，以对加热炉效率、热交换器等进行监控。并采用先进的仪表与系统，具备有诊断和预测维护保养的功能，进而实现了生产设备最优化，生产潜力增幅在1%~3%，相比非计划维护费用减少了近 20%。
2 先进控制的应用
在石油化工企业现代化发展的进程中，生产装置采用了先进控制，不仅有效地提高了产品质量、降低运行成本，而且装置运行可靠安全，带来了十分明显的经济效益。目前，诸多先进控制技术已发展成熟，如多变测量、鲁棒PID控制等的成功应用。先进控制有如下特点：（1）先进控制是以模型为策略。如当前的模型推断控制、模型预测控制等，这些模糊智能控制已成为先进控制的重要发展方向；（2）可以应用于复杂过程的控制。如多变量耦合、大时滞等；（3）以强大的计算能力为支撑，实现先进控制，如先进控制可以在 DCS/FCS 中实现。目前，国外在该领域的研发比较成熟，有美国生产的控制器DMC-PLUS、日本生产的控制器 SMOC 等。而国内的主要研究力量是浙江大学和清华大学，并已取得一定的成功。目前，先进控制已在中石油和中石化的几十套装置中运行成功。且主要有：延迟焦化、柴油加氢、催化裂化、聚丙烯等，并已取得了较为显著的经济效益。
3 石油化工仪表与控制系统的现状分析
3.1 现场总线控制系统现场总线在工业控制技术领域中产生了重要的影响，它是一个开放性的系统，在使用的时候可以和现场的网络以及控制仪器相连接，在操作的时候可以实现相互操作，这样在使用的时候能够实现分散分布操作，同时也能更好的提高控制性，在石油化工仪表控制系统中，现场总线控制系统已经慢慢成为了主要使用的系统，而且，在不断使用的过程中，它可以更好的提高仪表控制系统向着更好的方向发展。
3.2 FCS 与 DCS 进入共存时代DCS 是上个世纪七十年代产生的一种系统，随着时间的推移，这种系统已经慢慢走向了成熟，这种系统在使用的时候技术性和可靠性非常好，因而得到了广泛的使用和推广。FCS 现在正处于发展期，目前并不是十分的成熟，它和 DCS 相比在功能上更加的完善，但是也是存在着一些缺陷的，随着科技水平的提高，FCS 出现的缺陷一定会慢慢解决的。在未来的很长一段时间内，DCS 和 FCS 会出现共存的情况，在 FCS 系统不断完善以后，DCS 系统才会被慢慢取代，进而消失。
3.3 现场总线与 DCS 的结合运用现场总线和 DCS 相结合，是将现场总线智能仪表和 DCS 进行连接，这样可以更好的发挥 DCS 的优势，同时也能更好的推广现场总线的应用，这样不但可以降低成本，而且两种系统在综合以后发挥出来的优势更加的明显。总线在不断推广的过程中，能够更好的实现一体化功能，同时也能更好的对现场设备进行控制和管理。
3.4 先进控制及优化的应用目前，我国已经能够掌握并熟悉应用一些控制技术了，比如鲁棒 PID 控制和多变量预测控制技术。先进控制技术的实施，让系统装置更稳定，运行更安全，同时也提高企业生产产品的质量，保证了收率，降低成本，增加了收益。使企业取得了显着经济效益。
3.5安全控制系统的应用
由于现代化石化企业的装置规模越来越大、制作过程越来越复杂、运用材料易燃、易爆等特点，对设备的安全性提出了更高的要求，为了使设备运行的可靠性有效提高。石化企业更加重视安全控制技术在仪表控制系统中应用，紧急停车系统在避免工业灾难、减少工业事故损失方面起到了积极和重要的作用。安全系统包括紧急停车系统、生产装置健康监控技术、安全仪表系统等方面。
4 石油化工仪表控制系统的发展
仪表控制系统的数字化、智能化的发展方向和系统十年的发展历史经验，告诉我们自动化仪表的应用是仪表控制系统发展重中之重。仪表用户发展自动化技术得到了越来越多的重视，同时也取得了令人瞩目的发展。仪表控制系统的发展方向首先是先进控制系统的应用，为了保障装置稳定的运行，石化企业在装置上应用先进控制系统，同时系统的安全性得到提高，降低运行成本，为企业带来明显的经济效益。模型的控制策略是基础，先进控制是目前基于控制系统的一个重要发展方向，如智能控制和模糊控制。处理复杂的多变量过程控制问题通常所采用的是先进控制系统来完成的，先进控制是建立在常规单回路控制之上的动态协调约束控制，可使控制系统适应实际工业生产过程动态特性和操作要求。先进控制的建立需要有足够的计算能力来支持，可以通过 DCS/FCS 来实现，国内和国外都有成功的实例。石化系统与美国 Honeywell 公司合作，使催化裂化装置先进控制得到了成功实施。自动化技术的发展趋势：ERP/MES/PCS 三层管理与控制系统，石化企业生产与经营过程，大致可分为三层：操作控制层是 DCS/FCS 的安装、数据库实时更新；生产管理层是生产调度、油品储运等；经营管理层 ERP。近些年，ERP/MES/PCS 三层管理与控制系统是自动化技术是石化企业采用方式，也是其发展方向。MES 系统，通过对物流的综合跟踪管理，可有效降低油品的损耗。现代石化企业更加重视安全控制系统的应用，安全系统融入仪表控制系统及信息系统一体化管理的是仪表控制系统安全管理的发展方向。安全仪表控制系统智能化管理将会在不久的将来得到更广泛的推广和应用。
5 结束语
信息化能够带动工业化发展，同时工业化也能更好的促进信息化发展，石油化工仪表控制系统的发展过程就证明了这句话，将现场总线技术和信息化技术进行综合，可以使石油和化工业共同的进步。不断推广综合自动化系统，可以提高和完善系统的应用，同时也是企业提高控制系统水平的重要手段。
参考文献
[1]世界仪表与自动化[Z].2005.
关键词仪表控制；石油化工；应用现状；发展趋势
一、仪表控制系统简介
（一）仪表控制系统概念
仪表控制系统是一种工业控制系统，通常是分为仪表和控制系统来讲。仪表是指现在大规模使用为人所熟知的一种测量性仪表，如温度、压力、物位和流量等；而控制系统也就是人们所说的DCS，是分布式控制系统的英文缩写。在国内一些相关行业其又被称之为集散控制系统，简而言之也就是集中管理分散控制。仪表控制系统，它实际上就是一套工业计算机，仪表和控制系统之间相互配合，相互工作，仪表测量的结果决定控制系统策略，运算结果发给执行元件。比如说：调节阀、电动机等，进而控制工业过程的自动化生产。
（二）仪表控制系统的分类
1、如果按照控制原理不同来分类的话分为开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统它一般只受输入的来控制，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统。但是由于开环控制系统的控制精度和抑制干扰的特性都比较差，目前主要是应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及生产自动线和机械手。2、如果按照给定信号分类的话，它可以分恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统三种。恒值控制系统，顾名思义，就是要保持恒值，给定的一个值不变，也可以说是要求系统输出量以一定精度接近给定希望值的系统。随动控制系统，是相对于恒值控制系统的，也就是给定值按照未知的时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。程序控制系统则是给定值按一定时间上的函数变化着。
（三）自动控制系统的工作原理
因为自动控制系统是在石油化工行业应用较为广泛的，所以我们也必须要了解自动控制系统它的工作原理。首先，它先监测被控制量的实际值，然后将它与输入量进行一些比较得出偏差，最后用偏差值产生控制调解作用去消除这个偏差，能够使被控制量有效的维持期望的输出。
二、仪表控制系统在石油化工中的应用分析
（一）控制系统的应用领域
近些年我国的科技取得了明显的进步，在仪表控制系统的发展上，更是取得了一些可观的成绩。同时它也在实际中被广泛的应用，比如说工业方面和军事方面等都应用着仪表控制系统。在工业方面，以石油化工行业最为突出，还对于冶金和机械制造上有重要的作用。因为这些工业在生产过程中会遇到各种的物理量，一些方面还需要用到监控检测，所以必须用到仪表控制系统。在军事方面一些的火力控制系统和弹道导弹技术等方面，还有航空航海方面，都需要自动控制系统。在现代化农业方面也需要自动控制系统来解放人力，可以在水位、温度等相关农业工作中实现自动化控制。
（二）仪表控制系统在石油化工中应用现状
1、普遍都采取计算机控制系统。现在在石油化工行业应用仪表控制系统，普遍都是计算机为主导。以计算机控制系统，这样不仅能够方便操作人员的操作，也可以有效的出色的进行各项工作，现在甚至可以说计算机系统的相关硬件软件处理处于整个控制体系的核心地位。2、注重实际工作性。在科学技术发展的今天，技术的导向指引作用无需多言，在仪表控制系统和各项工作设备的结合中，都普遍更新新技术。在安全问题上，因为现在的石油化工行业装置规模较大、工作设备较为复杂且危险，所以仪表控制首先就要采取安全性控制监测功能来工作以保证工作安全。目前仪表控制系统普遍采用先进控制和优化装置来确保工作的效率和产品的质量，还有大多数石油化工行业会采取现场总线控制系统，使得仪表控制系统能够有效的提高控制性，保证工作的正常运作。总得来说，现在仪表控制系统上，越来越重视实际的工作性，重视工作的效率和产品的质量，从而又促使了仪表控制系统的进步。3、DCS与FCS共同存在。DCS在上文中提到过，而FCS它也是一个控制系统，只不过是集中式控制系统，是近些年发展起来的一种控制系统，比起分布式控制系统来说，它起步较晚，技术上仍然存在着不足，但是发展较快，功能相对更多，就目前而言，人们普遍将分布式控制系统和集中式控制系统相结合，优势互补，共同工作，所以就出现了二者共存的现象。
（三）仪表控制系统在石油化工行业应用的影响
近些年来我国工业快速发展着，尤其是在人们的需要下石油化工的发展，使得各项生产工作越来越多，越来越复杂，难度越来越大。所以，仪表控制系统以其特有的优势应用在石油化工行业，极大的解放了人力，方便了工作人员的工作，更是保证了生产效率的提高和产品的质量，还有生产中更重要的安全问题，也得到了有效的保障。
三、仪表控制系统在石油化工中应用发展趋势
（一）越来越趋于人性化
仪表控制系统近些年来虽然取得了长足的发展，但是鉴于科学技术的原因，很多功能还是不能够很人性化。在未来几年中，智能和数字的发展是标杆性的，必定会取得明显的进步。因而在仪表控制系统上，必定也会搭上智能与数字的科技列车，使得仪表控制系统能够更加便捷的为人们服务，而且使用中更会体现出人性化的特点，这对石油化工行业解放人力是突破性的，而且能够有效的提高劳动生产效率。
（二）功能更加完善
集中式控制系统就分布式控制系统而言，优越性是明显的，可却仍然处于发展阶段。目前分布式控制系统在石油化工行业还是有很大的市场，但是其功能的不完整和不适应越来越快生产节奏等一些缺点，对工作效率难以再有突破性的提高。因此在未来中将会大力发展集中式控制系统，使得集中式控制系统功能更加完善，使用更加成熟，让其在石油化工行业能够更广泛的应用，为人们带来便利。
（三）精确度越来越高
精确度的问题是一个不可被忽视的重要问题，因为一旦出现失误，失之毫厘差之千里，将不仅会对生产工作带来不利的影响，更是有可能出现工程安全事故。结合近些年仪表控制系统在石油化工行业应用的发展来说，精确度问题虽说没有什么重大问题，可是也很受其他相关因素的影响，比如说仪器的老化、设备的陈旧、不及时清理等现象都有可能影响仪表控制系统的精确度。在未来发展中，精确度问题也是肯定会被重视的一个问题。因此，仪表控制系统的精确度也会越来越高，以满足石油化工行业生产的要求。（四）与石油化工行业结合越来越紧密石油化工行业不敢说一直都是国民工业中的重点，最起码近百年来还是离不开石油化工行业的贡献，而仪表控制系统在石油化工行业中的重要性无需多言。因此未来几年中，仪表控制系统和石油化工行业的结合只能是更加紧密。一方面，仪表控制系统以其自身的特点和优势为石油化工行业带来高效的生产效率和生产安全保障；另一方面，石油化工行业为更高的生产效率和优秀产品会努力突破创新，使仪表控制系统能够更好的与适应时代的发展，更好的服务于行业。
结束语
石油化工行业为我国做出的贡献毋庸置疑，但是为了能够更好的适应时展的潮流，实现可持续发展战略，就务必要集中力量突破更新相关技术。尤其是对石油化工行业发挥巨大作用的仪表控制系统，必须要插上科技的翅膀，努力去发展。要以数字化和智能化方面为导向，使仪表控制系统更加的人性化；完善仪表控制系统的各种功能，使得它能够更好的胜任石油化工行业的相关工作；努力提高其精确度，而且精确度必须不受外来因素干扰，具有准确性和可靠性。如此一来，才能让仪表控制系统更好的服务于石油化工行业。
参考文献
[1]林敏,刘虎.浅谈石油化工仪表控制系统的应用及发展[J].化工管理,2014,09(17):180-181.
【关键词】石油化工；仪表控制；系统；应用
1.前言
通过信息化来带动工业化，是我国现阶段实施的基本国策，也是促进我国逐步实现工业化建设的主要指导思想。因此，在我国的石油化工企业不断进行现代化建设的今天，我国科技的迅猛发展，将仪表系统逐步带向智能化、数字化及网络微型化的轨道，均表现出我国用信息化来带动工业化的发展路子是正确的，也取得了一定的成效。但是在石油化工仪表控制系统方面，与国外比较，我国还存在诸多的不足，还需要在实践中总结经验，在研究中投入更多的人力、财力和物力，从而推动我国的石油化工企业的现代化建设进程。
2.新型自动检测与分析仪的应用
随着我国科技的迅猛发展，仪表系统逐步走向智能化、数字化及网络微型化的轨道，石油化工企业引进自动检测仪表后，其应用水平也得到较大提升。尤其是自动检测仪表在适应了现场总线的控制系统的相应需求，迅速出现了现场总线型的变压器。此变压器能做到全数字模式，还具备结构简单、稳定性好、分辨力强等优点，比常规的智能型变送器具有更大的市场优势。现阶段，现场总线数字化仪器已经得到广泛的应用，其可互操作性及稳定性较强，技术比较成熟，非常适合用于石油化工过程的控制领域中。
为了强化石油化工产品的质量管理，将在线分析仪表直接用于石油化工企业，石化企业必须积极开展相关系统类的应用，提高先进的控制应用水平。现阶段，为了保证产品质量，提高仪表的应用水平，主要采取的仪器包括：在线液相色谱仪和在线油品质量分析仪等在线分析仪表。新出现的NIR光谱分析仪在石化企业炼油调合的系统中已经得到广泛应用。而较新的、成本较低的汽油质量指标快速测定仪，也在实际的应用中获得较好的效果。在石油化工企业中，维护工作，特别是预测的维护养护工作，是比较重要的，它直接影响到系统的正常运行。目前石油化工企业采取建构实时传感及在线联机的系统，实现监控加热炉效率和热交换器等。同时应用先进仪表和系统，来实现诊断、预测等的维护保养，使生产设备达到最优化，生产潜力的增幅提高，最终减少了维护费用[1]。
3.先进控制的应用
随着石油化工企业的发展，对生产装置实施了先进控制，在有效提高产品的质量和降低运行的成本的基础上，还能确保装置运行过程中的安全性，从而为企业带来可观的经济效益。现阶段，很多先进的控制技术都已经得到较好的发展，不断走向成熟。先进控制具备以下几个特点：⑴先进控制主要以模型为策略：当前已经出现的模型推断控制和模型预测控制等，此类模糊的智能控制逐步成为我国先进控制中的发展主流；⑵以强大计算力为支撑，达到先进控制的目的：先进控制能够在DCS/FCS上得到实现，国外在这个领域的开发较早，成果比较成熟，出现控制器如DMC-PLUS、SMOC；比如我公司在催化、蒸馏装置上运用的先进的智能内模控制技术可以在控制闭环的情况下，采用NLJ优化算法在线辨识过程模型，收敛速度快，能够缩短计算速度，所得到的模型准确精度高，无需测试实验，对装置没有任何干扰。⑶能应用在复杂的过程控制中：像多变量的耦合和大时滞等。现在先进控制在中石油及中石化等企业的几十套装置内得到成功的运行，为技术进步提供了实践经验，并取得较好的经济效益[2]。如我公司的智能非线性区域控制技术多适用于液位-流量非线性区域控制系统，充分发挥液位的缓冲作用，尽可能使流量稳定，减少对后续工序的影响。在投运智能内模控制系统后，回路控制快速平稳，兼顾鲁棒性和控制精度的优点，全面保证了装置的平稳运行，提升装置的控制品质，降低了操作人员的工作强度和精神压力。
4.石油化工仪表与控制系统现状
4.1现场总线控制系统。现场总线已经在对工业控制技术中造成明显的影响，它本身就是开放性系统的一种，在使用过程中能和现场网络、控制仪器直接连接，在操作使还能进行相互操作，从而在使用使可进行分散分布的操作，还能提高其控制性。因此，在石油化工仪表的控制系统中，现场总线控制系统被广泛用于主要系统中，同时在使用和实践的过程中，它为提高仪表控制系统的性能而指明了更好的发展方向。
4.2FCS与DCS共存。DCS产生于上世纪七十年代的系统，目前，DCS系统的已经处于成熟阶段，其使用时具备技术性好、可靠性高的优点，因此，在实际使用中得到广泛推广和发展。FCS则还处在发展阶段，其系统还不够成熟，但是它与DCS比较，功能上却更完善，尽管还存在很多的缺陷。未来在石油化工企业中，DCS和FCS共存是主要的发展趋势，而随着FCS系统的逐步完善和发展，DCS系统将会被完全取代。
4.3现场总线和DCS结合运用。现场总线与DCS相结合，就能把现场总线智能仪表直接与DCS连接，从而能充分发挥出DCS优势，还能将现场总线应用进一步推广，实现降低成本和充分发挥出两种系统各自的优势这一目的。现场总线被广泛推广时，就能进一步实现一体化的功能，并可以进一步对现场设备实施优化控制及管理。
4.4先进控制及其优化应用。现阶段，我国可以熟练掌握和应用部分控制技术，将先进的控制技术应用于实际，使系统装置具备更好的稳定，运行中更安全，还能提高企业的产品质量，确保收率，并降低成本，从而增加企业的收益，取得更好的经济效益。如我公司在催化、蒸馏装置上运用的先进的智能内模控制技术，该系统是嵌在DCS中的，只要它投入运行，该系统就可以长期运行，不会发生由于通信问题而导致的系统中断，因此它不会给系统维护带来新的问题，免维护。
4.5安全控制系统应用。由于现代化的石化企业中装置规模出现不断扩大、制作过程更加复杂、运用的材料多为易燃和易爆物质等特点，因此，就要求设备具备更高的安全性，从而为设备的安全运行提供更多的保障。石化企业会加大在仪表控制系统中安全控制技术的应用力度，从而为避免工业的灾难，减少工业的事故损失等方面发挥重大作用。为企业的经济发展提供安全保证[3]。
比如我公司的智能多变量协调控制技术可以有效协调COT温度、炉膛负压、氧含量、支路温度均衡及负荷控制系统之间的关系，消除系统间的耦合影响，在保证各个控制回路平稳的基础上，全面实现了加热炉的安全平稳操作。
5.结束语
在石油化工仪表控制系统发展的过程中，把现场总线技术与信息化技术实施综合，可以实现石油与化工业一起发展和共同进步的目的。从而为推广综合的自动化系统，进一步完善石油化工仪表控制系统应用，提高企业的控制系统水平等打下坚实的基础。
参考文献
[1]叶松林.浅谈石油化工仪表控制系统的应用[J].科技资讯，2011（14）：26-27.
[2]苗雨，郑鑫博.石油化工仪表控制系统的应用及发展[J].中国石油和化工标准与质量，2012，33（13）：252.
作者简介
关键词：计算机技术；仪表控制；石油化工；系统管理
石油化工作为我国基础的能源产业，其重要性和贡献不言而喻，加上目前世界能源危机爆发的大环境，使得石油化工行业面临着多重压力，仪表控制系统就是其中的关键环节之一。随着计算机技术和数字智能技术的成熟应用，使得石油化工行业实现自动化仪表控制成为了可能。通过近年来的技术创新，石油化工仪表控制系统逐渐向智能化、数字化、信息化方法发展，对于提高石油化工企业的经济效益，实现石油能源的高效利用有很大帮助。
1石油化工仪表控制系统的发展过程
传统的石油化工仪表系统主要以气动控制为主，通常用来进行生产活动的实时检测。随着电子信息技术的广泛应用，石油化工企业的仪表控制系统才逐渐用电动仪表取代了气动仪表。与传统的气动仪表相比，电动仪表具有灵敏度高、检测反馈及时、信息易于存储记录等优点。由于石油化工产业在我国经济建设中发挥着重要作用，所以一些科研机构一直以来致力于研究石油化工的仪表控制系统。但是由于受科技条件和企业生产能力的制约，一些仪表控制系统不能适用于企业的实际需要，给国内仪表系统的自主研发带来了很大困难。现阶段多数大型石油化工企业都采用引进国外先进仪表控制技术，然后结合自身生产需要，进行技术改进和优化的方法。经过革新之后的仪表控制技术，较大程度上实现了智能化、自动化，对于石油化工产业有明显的提升作用。
2石油化工中仪表控制系统的具体应用
2.1计算机控制系统的应用。在整个仪表控制系统中，所有基本数据采集单元都是通过强大的计算机系统来操作和控制的，可以说在仪表控制系统中，计算机系统的软硬件处理能力处于整个体系的核心地位。在石油化工企业中，计算机控制系统主要用于两个方面：监督产品生产和控制生产流程。随着仪表控制系统覆盖范围的扩大以及应用功能的丰富，计算机系统应用的层次也越来越细化：从局部优化处理到集散控制系统的应用，整个石化生产线每个局部的成功运转都离不开计算控制系统的支持。
2.2自动分析仪在石化企业的应用。石油化工企业的产品质量关系到整个企业的经济效益和企业信誉，对于企业的长远发展有深远影响。因此企业在保证生产活动安全的前提下，注重生产的质量水平，是保证企业利益的现实需要。在线自动分析仪就是在这种条件下得到了广泛应用。目前使用的分析仪主要有：产品质量分析仪、气相色谱仪、液相色谱仪等。随着技术的进步，最近几年研发出了多路近红外光谱分析仪，使得石油化工仪表检测和质量监控工作又提升了一个台阶，对于保证石油化工产品的质量纯度有极大的改善效果。
2.3先进控制仪器的应用。安全生产是一切生产活动最为基本和重要的条件。考虑到石油化工生产过程具有一定的危险性，必须加强生产过程中的安全管理。通过把先进的控制仪器和生产检测设备安装到石油化工企业的流水线上，可以有效减少人力资源的占用和消耗，从而降低了操作人员危险事故的发生概率。另外，先进的生产和检查设备还能够实时的检查和反馈生产运行状况，对于节省生产管理时间、压缩生产成本有积极帮助。目前使用的控制技术有如下特点：以模型为基本点建立控制环境、依赖于计算机系统的处理能力、解决多变量过程控制。
2.4制造执行系统在石油化工中的应用。为了适应仪表控制自动化、智能化的主流趋势，现阶段许多石油化工企业都采用ERP、MES、PCS三层管理，并与控制系统进行相互结合，以此实现管理控制功能的最大发挥。在三种管理中，MES的开发使用是人们关注的焦点。就目前的发展现状看，MES大体上可以分为以下几个部分：其一是建立实时数据库，合理制定企业生产规划和生产目标，实现单位时间内的产品利润最大化，通过模拟项目的运作流程，能够直观的掌握物料供需情况，方便进行及时的数据更改工作。其二是优化控制器和控制系统。先进控制器的优化建设要以企业的实际生产指标为依据，当控制器投入生产线使用之后，通过检测设备对其进行全程跟踪监控，保证控制器的控制灵敏度和精准性，同时也有利于检测人员第一时间发现控制器存在的问题，方便进行系统修复和优化。其三是进行数据的分析和校正工作。在控制系统中引入计算机技术，其中的重要原因就是考虑到计算机的强大数据处理和存储功能。通过利用传感技术，对企业生产线上的信息进行实时采集，然后将数据信息输入计算机，进行存储备份和分析处理，从而为石油化工企业的生产、运输、贮藏等环境提供科学的数据支持。
3仪表控制系统的未来发展趋势
仪表控制系统在我国石化企业应用发展已经有很多年，经验告诉我们，仪表控制系统如果得到合理运用，对我国石油化工企业的推动作用是极其巨大的。但与此同时，在运用的过程中，我们要不断地总结和反馈，选择最适合国内石化企业发展的模式，因地制宜，合理使用仪表控制系统。
3.1建立集散控制新系统。目前使用的集散控制系统，面向狭隘、接口缺乏标准、人性化不足，因此我们必须革新该系统的相关功能应用，使其结构开放型，系统操作能面向过程和用户。新系统具有如下特点：性能高、功能强、操作性好、软件资源丰富、容易维护、可靠性高、安全性高。
3.2建立安全保护机制。仪表控制在给企业生产带来便利与快捷的同时，我们也不能忽视其客观存在的问题。其中最为常见和最容易出现问题的环节就是仪表的误操作。由于整个仪表控制系统都纳入了计算机网络体系，所以多数仪表都被串联在计算机控制系统上，一旦出现仪表误操作或仪表失灵，就会引起连锁反应，导致相关的仪表控制系统失灵，给石油化工生产的正常进行带来影响。所以，在实行仪表数字化控制的同时，还要建立安全反馈机制和保护系统，对容易出现操作失误或操作环境不安全的仪表，要进行特殊处理和强化监督，从源头上将事故发生几率降到最低。
3.3智能化、信息化建设方向。信息化建设是工业发展的必然要求，智能化是电气行业发展的大趋势，所以想更合理的在石油化工企业运用仪表控制系统，针对仪表控制系统的智能化、信息化建设是必须紧抓的工程。仪表控制、安全仪表和信息管理系统一体化是未来石化企业使用的安全控制系统的发展方向。智能化安全仪表控制系统的前景非常广阔。
参考文献
[1]叶松林.浅谈石油化工仪表控制系统的应用[J].科技资讯,2011(14):26-27.
[2]段春峰.浅谈石油化工仪表自动化的科学管理[J].化工管理，2013(18):164.
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。
参考文献
关键词：自动化控制系统；配电自动化技术：石油化工；应用
中图分类号： F407 文献标识码： A
随着我国经济的发展，科技水平也不断提高。石油化工产业作为我国经济发展的支柱产业之一，其自动化技术越来越受到人们的重视，对其研究也日益增多。本文以石油化工的配电自动化技术为主要研究对象，对其进行了具体分析。
一、石油化工的自动化技术要求
（1）安全控制要求。应对关键设备、关键部位进行定期专业化故障诊断、检测、维修，认真保证其安全。（2）效率控制要求。对于效率的控制要求主要通过先进的科学理论、合理的计划调度和相应的模拟流程技术来提高设备和有关装置的生产效率，这样也能够提高原材料的使用率，保证资源的合理利用。（3）成本控制要求。成本控制就是要在先进技术的基础上，实现能源的最小化使用，尽可能降低能源和原材料的消耗，通过建模、控制以及优化等技术来提高相关产品的利用率和合格率，进而降低相应的成本。
二、配电自动化技术发展现状
配电自动化技术从总体上来说是一个集成的系统，这项技术主要是用在配电网上面的多种设备，通过远程进行实时监控和协调工作。配电自动化是近几年来我们发现的新技术领域，也是计算机网络技术、通信技术与配电网络监控方面很好相结合的一个例子，可以说是电气自动化技术发展使用的典型案例。目前，电气自动化技术中的配电自动化技术在我国以及一些发达国家已经得到了广泛使用和大力推广。就发达国家来说，欧美等包括日本在内的发达国家已经开始了对配电自动化技术的使用和推广，并且通过大量实践证明了这项技术的优越性，表明了这项技术能在很大程度上有效地提高配电网运行的可靠性，并且能够进一步保证效率的最大化。配电自动化技术在石油化工业作业中应用的主要目的是要提高电能供应的高质量，从而减少人员的工作强度。在充分利用和发挥电气自动化技术的各种先进设备的优势前提下，为石油化工企业工程以及电力公司双方都带来可观的经济效益，能够最大限度地提高劳动效率。另一方面，我国在配电技术方面的应用也有一定的发展过程，主要经历了 3 个特殊的发展阶段，即柱上自动化、依靠遥控控制检测自动化及靠计算机辅助的自动化，截至目前，国内的自动化配电网技术都是依靠这 3 种方式来实现的。
2.1 柱上设备自动化
自动化技术在这方面的运用主要是考虑到了要使自动化配电的开关设备之间能够有效的配合，其中主要的设备就是重和器分段以及对故障进行检测的故障检测器。通过多种设备的配合使得故障得到隔离，从而进一步恢复区域的供电。这种技术的主要特点是：工程量相对较小，工程的投资较小，不需要为了工程的需要配备相关通讯网络，同时现有的配电网中也能够进行方便的改造而不影响其他方面的工作。但是这种技术也有其缺点，那就是重和器在工作过程中需要很多次地进行重组操作，并且必须通过正确的判断后才能对发生故障的区域进行清除解决，然而这样频繁的操作会严重冲击电网，有可能导致停电现象，同时，用电设备也可能损坏。
2.2 遥控遥测自动化
自动化技术在这方面的应用主要是取决于 FTU 和相应的通信网络，需要的设备主要是 FTU、通讯网络以及计算机网络系统，通过这 3 个方面技术的配合使用来进一步实现远程的、实时实效的监控。遥控遥测自动化技术是柱上设备自动化技术在一定程度上的升级，这项技术可以通过人工来实施遥控、遥调以及遥信，这样就能及时地对电网的负荷进行切换。但是遥控遥测设备自动化技术工程量相对较大，同时投资的金额也相对较大，所以在改造现有的配电网上面有很大的难度，可行度比较小。
2.3 计算机辅助自动化
计算机网络辅助设备自动化技术可以说是比较高级的自动化应用技术，这种技术的主要使用设备是 FTU、计算机网络系统、通讯网络系统以及高级的应用型软件等技术。通过这种自动化技术能够实现配电方面的管理系统以及包括人工智能技术在内的技术的混合应用，这种自动化技术不仅能够进行远程的检测遥控，同时还对原有的配电管等进行管理系统的完善，使得配电系统能够在很大程度上实现相对自动化的运行，而不影响其他工作。但是这种自动化技术相对于上面两种自动化技术来说，需要的投资和工程量都是空前巨大的。
三、配电自动化技术在石油化工应用中存在的问题
石油化工方面为了能够相对可靠地提供电力，相关的电力部门先后经过了大幅度的检查维修，对以前存在的线路进行了一定的改造，大大提高了化工企业的供电质量。另一方面，我们需要看到的是，我国在利用配电的供电方面还存在着很大的问题。就拿 21 世纪前 7 年来说，故障出现次数仍较为频繁。表 1是这几年由于这方面问题而出现的故障次数。
从表 1 中可以看出，故障出现次数正逐年下降，这说明供电可靠性有所提高。但是我们还应看到，因为石油化工企业以及相关工作的特殊性，配电需要大量的线路，且线路距离非常长。加之石油化工工作的环境相对较差，另有自然因素带来的大风、大雨等，就使得该趋势很难得到有效保障。就像表 1 中所示，2004 年以后故障减少的幅度相对前几年有所降低，减少次数也逐年降低，所以降低相应故障出现次数也是很有难度的。
四、配电自动化技术在石油化工中的实际运用
目前电气自动化技术在石油化工中的应用主要体现在配电网自动化供电技术的应用上。这项技术的应用主要是保证石油化工企业在工作时，油田的工作能够不受其他因素的影响。这种技术的应用能够使电网在进行工作时，发生故障的区间实现相应的隔离，从而在某些区间发生故障的情况下，其他区间还能正常工作，不影响其他环节的工作进程。配电设备自动化主要通过两个方式进行工作的：
4.1 就地进行控制
就地控制在这方面主要表现在，不需要通信方式就能够将故障进行隔离，这是因为，配电设备自动化只要能够检测到电压的加时限，经过多次重合后就可以将故障进行隔离。配电设备自动化的工作原理其实很简单，当馈线出现了无法挽回的故障时，重和器会合不上闸，一旦重和器合不上闸，就会发生跳闸现象，这样的话，发生故障的两头就会因为两端的负荷开关断开、没有电压的支持，从而分开，无法工作。分开之后，重和器会再次进行合闸，而此时负荷开关在进行设定后就会自动地关上，经过这样一个简单的过程之后，故障就会被轻松隔离，之后可以再将重和器进行调度，重新连接上开关之后就可以恢复电力，正常地输送电力了。
4.2 远程进行遥控
配电设备自动化在远程遥控上的应用主要是，灵活应用一定的通讯手段，进而实现远程遥控。包括可以进行电动操作的负荷开关、远程通讯的馈线远程终端技术 FTU 以及馈线的自动化控制中心部位这 3 个主要部分。这种远程控制技术相对已经比较先进，控制技术的核心部位主要是 FTU，FTU 可以通过对相关情况的分析，采集到一些相关联开关的运行状况，然后对这些采集到的情况进行分析得出相应结果，分析结果作为对故障区域定位的依据，从而准确找出故障位置，然后通过远程遥控控制线路开关，最后使得正常区域的供电得到恢复。
五、结语
综上所述，自动化技术在石油化工中的应用是一种必然的发展趋势，它能够有效提高油田的工作效率，进而提高整体生产效率，很好地保障生产活动有序、健康、快速发展。同时，这项技术在石油化工中的普及应用也应该考虑到实际环境、作业情况等，从设备的起始阶段到生产活动过程中的各个环节都应尽可能发挥其作用。
［参考文献］
