化工生产中自动化控制仪表的应用探讨.doc

1、化工生产中自动化控制仪表的应用探讨摘 要随着科技的不断进步，石油化工企业仪表自控系统也逐渐向数字化、网络化、模型化，智能化方向发展，尤其具备工业 IT 特征的以现场总线为主的智能化仪器仪表与自动化控制系统得到广泛应用，对于石化企业来说，在发展现有信息系统的基础上，不断深化企业综合自动化系统，加强安全控制系统的应用，提高企业基础自动化和先进控制水平，对于提升化工生产效率，增强企业的市场竞争力具有积极有效的促进作用。 关键词化工生产 自动化控制仪表 应用 中图分类号：TQ056.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0015-01 自动化仪表的智能化，使仪表本身性能从整

2、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。 一、化工仪表控制系统的优势 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。自动化仪表通常包括流量、压力、温度等各种仪表。自动化仪表通常同时具备几种功能，比如测量或者记录、显示、控制以及自动报警等，普遍用于石化领域的自动化控制。自动化仪表控制系统是各类生产装置的神经中枢

3、，一方面对设备运转进行监测，另一方面对装置的基本参数进行调整和控制。 对于现场总线控制系统，变送器使用数字化仪表，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。并且从出产的商品计量精确度来讲，产品的性能和质量明显提升。 二、化工仪表中的控制系统应用 2.1 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

4、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

5、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。 2.2 新一代 DCS 系统的特点 （1）开放的网络结构 采用 Windows NT 标准操作系统，支持 DDE/OPC。既可直接使用 PC 机通用的 MS-Excel，Visual Basic 编制报表，也可同在 UNIX 上 运行的大型 Oracle 数据库进行数据交换。此外，还可提供系统接口和 网络接口用于与不同厂家产品管理系统、 设备管理系统和安全管理系统 进行通信。 （2）高可靠性 控制站采用多 CPU 冗余容错技术， 可实现在任何故障及随机错误产 生的情况下连续不间断控制；机柜采用微正压结构设计；

6、I/O 模件采用表面封装技术，具有 1500VAC/分抗冲击性能。 （3）控制网络是容错以太网 容错以太网特点是：在容错以太网节点间有 4 个通信路径、允许有 1 个通信路径故障、快速（1 秒）检测和恢复时间、可在线增加和减少 节点、对应用 PC 机完全透明、允许正常以太网结点接入、完全分布式 结构没有主结点、快速 100Mbps 性能、传输介质为同轴电缆或光纤。 （4）可扩展性 具有构造大型实时过程信息网的拓扑结构，可构成多工段，多集控 单元，全厂综合管理与控制综合信息自动化系统。 石化企业的常减压、催化裂化、加氢裂化等炼油生产装置及乙烯装 置均采用了 DCS 控制系统。全厂各生产装置的监视

7、、控制与操作都集 中在一个中心控制室内。 油品储运系统是炼油厂生产过程中最后一道工序，炼油装置生产的 成品及半成品油品经调合，最后要出厂。为加强管理和控制，石化企业 的油品贮运系统也采用了 DCS 控制系统。 石化企业的主要生产装置已采用 DCS，新建装置采用了新一代 DC S。有些石化企业其 DCS 的功能并未得到充分的利用，因此，很有必要进一步提高 DCS 应用水平，积极开展 DCS 先进控制的应用，以充 分发挥 DCS 的作用，取得更大的经济效益。 国产新一代 DCS 发展也很快， 并配备了适合石化生产用的软件，国 产 DCS 的功能会不断增强，其可靠性也会进一步提高，将会在石化企 业中

8、得到更多应用。 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

9、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。 三、结语 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

10、，使其适应性和功能都得到了提升。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。然而我国的工业自动化目前还处于相对落后的水平，已逐渐无法满足现代工业自动化智能控制的需求。随着计算机高新技术的蓬勃发展，工业自动化同样迎来了新的机遇与挑战，这就要求我们能牢牢抓住机遇，勇于和善于迎接挑战，大刀阔斧，开拓创新，力争新一代工业自动化产业达到或接近国外一流水平。 参考文献 1 杜林军，兰志利，陈文俊.DCS 系统在应用中的稳定性和不足分析及对策J.内蒙古石油化工，2005，31（12）：102-104. 2 严东伟.石化行业 DCS 系统抗干扰的分析与对策J. 中国科技博览.2011，14（27）：151-152. 3 崔倩，韩璞。王浩.总线智能仪表温度控制系统的设计J.电力科学与工程.2007，12（04）：57-58. 4 苑律莎，李宝树. 基于计算机视觉的直读仪表校验方法研究J.理论与新技术，2007，21（03）：89-92.