石油化工仪表控制系统的应用分析

石油化工仪表控制系统的应用分析

李朵朵

中国建筑材料工业地质勘查中心宁夏总队宁夏银川750021

摘要：以信息化带动工业化是中国制定的一项基本国策，这也是中国工业化向现代化、信息化发展的思路。当前中国石油化工产业的信息化和科技化含量越来越高，石油化工仪表控制系统也逐步的向着智能化、数字化和微型化的方向发展。这极大的推动了中国石油化工产业的发展，也展现了信息化对石油产业发展的推动作用。

关键词：石油化工；仪表控制系统；应用；现状

1石油化工仪表中的自动化控制技术

1.1石油化工仪表中的控制技术的多样化

在石油化工企业的工作中，通常采用的是DCS系统的控制，也就是常规控制技术，与此同时，随着现代化控制技术理论的产生与进步，控制技术也随之进行优化，众多种类的石油化工仪表中的控制技术也得到了不同程度的进步。应我国对石油化工仪表中的控制技术的集成要求，人机交互界面技术应运而生，以石油化工的控制技术与策略为基础，实现了人性化的操作和可观的设备状态。安全仪表控制技术是基于石油化工生产过程中一定的危险性运营产生的，这类控制技术将安全视为控制目标，以确保企业的工作效率，带动经济，增加经营利润。

1.2石油化工仪表控制系统的阐述

根据有效的调查数据及其结果显示，分散控制技术在我国石化系统中已采用超过了3000套，其中，石油化工系统中的石化系统采用量占据总数的一半。此类系统在便于控制的优势之上，实现了最大化的经济效益和增加产品性能的目标。新型分散控制系统是石油化工设备完成各项控制与管理工作中的主力军，有效地节约了资源，简化了工作流程。总线控制系统在我国石油化工仪表中体现出其数字化、开放化、智能化、微型化等优势，并且这些优势特征俨然已经成为了各大新型石油化工企业的主要发展方向。总线控制系统，作为有着完成技术信息共享的重要系统，对石油化工工业的可持续发展来说，有着非常重要的意义与积极作用。

2石油化工仪表控制系统

2.1现场总线控制系统

石油化工生产过程中，采用相应的技术加强对石油化工仪表控制系统的运用有着重要的意义。现场总线控制系统FCS有着较强的可操作性，同时该系统的开放性和系统化方面相对较好。现场总线控制系统能够与控制仪器和现场网络进行很好的链接，可以完成系统的分散和分布，还能较好的对系统进行控制。现场总线控制系统在石油化工仪表控制系统的发展中有着重要的意义，该技术对石油化工仪表控制系统的整体技术水平的发展和进步有着极为重要的作用，使石油化工仪表控制系统技术发展了很多。

2.2集散控制系统（DCS）

DCS是在上个世纪70年代研发出来的新型现场总线控制系统，在应用的过程中已经逐渐成熟，系统具有较高的可靠性，在各个行业和领域中也得到了广泛的应用。DCS的核心思想是分散控制、集中操作、分级管理、风险分散，即控制与管理是相互分离的，上位机用于集中监管，下位机用于分布式控制，各上下位机之间用控制网络相互连接来传递信息，系统的设计采用冗余配置和具有自诊断功能，系统任一组件的故障不会影响整个系统的工作，因而具有高度的可靠性。这种分布式的控制系统的结构克服了集中式数字控制系统中的缺陷。但是由于历史和技术的原因，DCS也存在如下几点缺陷：系统开放性不够，I/O信号传输方式为非数字式，控制功能分散程度不够，在这种情况下现场总线控制系统（FCS）被应用到工业系统中。

2.3可编程控制器（PLC）、安全仪表系统（SIS）

PLC系统具有易安装，体积小，低能耗，相对价格便宜等特点，且很容易重复使用到其它项目中，且体积相对较小。但大型化工企业在集中管理和减少维护方面考虑，一般尽量不使用PLC，PLC系统一般用于工艺过程较为固定的小型控制系统或随成套设备自带的系统。

在化工企业的控制系统中，SIS主要用于联锁和报警部分，对控制系统中检测的结果进行报警、调节、开关阀等控制，是自动控制中的重要组成部分。系统包括检测单元、控制单元和执行单元，系统所要求配置的硬件的安全等级比DCS高，系统的安全级别高，需要安全认证，但系统构架与DCS无本质区别。SIS系统日常是不会发出动作，只有联锁触发才会动作。

3仪表控制系统在石油化工中应用现状

3.1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。

3.2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。

3.3DCS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。

4石油化工仪表控制系统的发展趋势展望

4.1未来在线分析仪表控制系统将大力推广

近年来，随着市场要求的提高，石油化工产品质量也必须要不断提高。为了加强石油化工产品质量管理，有效保障产品质量，未来将会越来越多地应用在线分析仪表控制系统，尤其是像在线气相分析仪器、液相色谱仪器、油品质量分析仪器等的应用将会十分频繁，另外还会出现更多的新型在线分析仪表控制系统。

4.2未来炼油调合系统将更广泛地应用NIR光谱分析仪

NIR光谱分析仪的出现大大方便了石油化工生产工作。目前在我国的炼油调合系统中，虽然已经应用了NIR光谱分析仪，但总体上而言其尚未得到大范围的普及。不过，由于市场评价良好，所以可以想见未来炼油调合系统将更广泛地应用NIR光谱分析仪。

4.3未来在线联机监控系统将大范围应用

在线联机监控系统在未来拥有着很大的发展空间，因为通过利用传感器进行热交换器和加热炉的实时监控，不但能够及时诊断其故障，同时还能够预测其维护保养能力，从而延长设备寿命，降低对设备进行检修和更换的成本。因此，未来在线联机监控系统将大范围应用。

结语

石油化工仪表控制系统集智能化、数字化、网络化等特点于一身，无论是其功能性，还是适应性，都非常之强。虽然我国的石油化工仪表控制系统相关技术尚有所不足，但未来的发展前景是显而易见的。

参考文献：

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