王子才

（臨沂市恒泰安全科技有限公司，山東臨沂 276000）

在石油化工開采環(huán)節(jié)需要涉及數(shù)量較多的儀表設(shè)備，在儀表設(shè)備基礎(chǔ)上使用自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠切實(shí)提升石油開采全過(guò)程管控力度，增強(qiáng)實(shí)際開采環(huán)節(jié)的質(zhì)量與效率。由于應(yīng)用在石油化工儀表數(shù)量不斷增多，在設(shè)備后續(xù)管理及維護(hù)過(guò)程中，也需要注重使用自動(dòng)化控制手段。通過(guò)分析石油化工儀表實(shí)際運(yùn)行特征以及運(yùn)行要求，對(duì)儀表運(yùn)行全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化控制，確保石油化工儀表處于安全可靠的運(yùn)行狀態(tài)。

1 石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用原理

借助自動(dòng)化控制技術(shù)構(gòu)建石油化工儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)，就是在各類生產(chǎn)活動(dòng)中，依照預(yù)先設(shè)定好的程序及流程，控制生產(chǎn)工藝、顯示生產(chǎn)進(jìn)度，確保生產(chǎn)工作能夠有序開展的儀表設(shè)施，如圖1所示。

圖1 石油化工儀表自動(dòng)化控制內(nèi)容

通過(guò)使用自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠?qū)κ突て髽I(yè)各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)及信息進(jìn)行全面監(jiān)管，從根本上提高石油化工生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)階段自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，在進(jìn)一步提升各類生產(chǎn)資源利用率的同時(shí)，還可延長(zhǎng)電氣設(shè)備全壽命運(yùn)行周期，為企業(yè)帶來(lái)更大經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

現(xiàn)階段將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用在儀表中，主要涉及收集、處理及應(yīng)用信息全過(guò)程，所收集的信息主要為企業(yè)或?qū)嶋H生產(chǎn)期間的具體情況，更為直觀地展現(xiàn)出生產(chǎn)過(guò)程中存在的各類問(wèn)題。借助信息系統(tǒng)，可以有效判斷、控制企業(yè)各個(gè)生產(chǎn)流程。信息技術(shù)的應(yīng)用可以滿足企業(yè)生產(chǎn)需求，通過(guò)集中實(shí)施數(shù)據(jù)采集及處理，從根本上提升各類數(shù)據(jù)資源利用率，對(duì)加強(qiáng)石油化工儀表運(yùn)行效果意義重大。

2 石油化工儀表中的自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用重要意義

通過(guò)將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用在石油化工儀表設(shè)計(jì)與運(yùn)行過(guò)程中，可以充分發(fā)揮出自動(dòng)化控制系統(tǒng)的信息存儲(chǔ)永久性、數(shù)據(jù)處理高效性。在自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，石油化工儀表運(yùn)行期間的數(shù)據(jù)將長(zhǎng)久保留在系統(tǒng)內(nèi)。普通儀器儀表運(yùn)行環(huán)節(jié)極容易受到環(huán)境因素影響，在設(shè)備自檢、校準(zhǔn)等方面容易出現(xiàn)較多漏洞。而配合使用以先進(jìn)微處理技術(shù)為主的儀器儀表，能夠進(jìn)一步提升設(shè)備檢驗(yàn)全面性及精準(zhǔn)度，借助數(shù)據(jù)優(yōu)化、檢索與編程等功能[1]，從根本上提高數(shù)據(jù)處理效率，保障各類生產(chǎn)環(huán)節(jié)的可控性。具體來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化控制技術(shù)在石油化工儀表中的應(yīng)用積極作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 提升石油化工儀表運(yùn)行水平

自動(dòng)化控制技術(shù)能夠從根本上提高石油化工儀表運(yùn)行水平，借助自動(dòng)化控制技術(shù)可以模擬石油化工儀表改造與維護(hù)中的數(shù)據(jù)信號(hào)，診斷系統(tǒng)運(yùn)行期間的錯(cuò)誤信息，最大限度降低石油化工儀表改造與維護(hù)設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行失誤問(wèn)題發(fā)生概率。通過(guò)設(shè)立生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)[2]，能夠?qū)⑾到y(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)作為石油化工儀表改造與維護(hù)重大事項(xiàng)決策制定依據(jù)，綜合評(píng)估石油化工儀表改造與維護(hù)成本效益，保障設(shè)計(jì)制造工作科學(xué)高效開展。

2.2 促進(jìn)石油化工儀表升級(jí)

借助電子信息技術(shù)傳遞指令，可以增強(qiáng)石油化工儀表改造與維護(hù)開展期間的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，規(guī)避操作誤差問(wèn)題出現(xiàn)。在自動(dòng)化控制技術(shù)系統(tǒng)持續(xù)應(yīng)用期間也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在于原有石油化工儀表改造與維護(hù)環(huán)節(jié)中的各類問(wèn)題[3]，對(duì)石油化工儀表改造與維護(hù)流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，進(jìn)一步增強(qiáng)實(shí)際石油化工儀表改造與維護(hù)全過(guò)程的可控性。

2.3 增強(qiáng)自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用水平

就目前來(lái)看，石油化工儀表改造與維護(hù)需使用新型DCS 系統(tǒng)工藝流程，使開關(guān)邏輯控制位于主導(dǎo)地位。模擬量處理、多維簡(jiǎn)單顯示以及給定、控制回路上也多為并不復(fù)雜的單回路調(diào)節(jié)，使原有簡(jiǎn)單的自動(dòng)化控制技術(shù)系統(tǒng)逐漸被淘汰。在現(xiàn)階段我國(guó)PLC 技術(shù)發(fā)展速度已經(jīng)加快，主要是處理開關(guān)能力以及處理速度在石油化工儀表改造與維護(hù)生產(chǎn)行業(yè)中的表現(xiàn)更為突出，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為靈活，拓展空間巨大，生產(chǎn)應(yīng)用成本能夠得到有效管控[4]。

3 石油化工儀表中自動(dòng)化控制關(guān)鍵技術(shù)

3.1 電磁干擾技術(shù)

石油化工儀表結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，內(nèi)部空間小，安裝設(shè)備的空間也較為有限，部分機(jī)械設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行期間的環(huán)境較為惡劣，經(jīng)常會(huì)受到電磁干擾[3]。石油化工儀表改造與維護(hù)運(yùn)行期間需要使用大量的導(dǎo)航儀器與強(qiáng)點(diǎn)設(shè)備，這些設(shè)備在停起時(shí)也會(huì)由于受到電磁影響出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)，難以保障石油化工儀表正常運(yùn)行要求。

產(chǎn)生電磁干擾的條件是需要一個(gè)干擾源，干擾源與DCS 系統(tǒng)還應(yīng)存在傳播介質(zhì)以及靈敏的接收單元。因此為切實(shí)保障石油化工儀表改造與維護(hù)自動(dòng)化控制技術(shù)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，還應(yīng)當(dāng)借助先進(jìn)的電磁干擾技術(shù)，破壞電磁干擾途徑，避免干擾作用對(duì)石油化工儀表運(yùn)行可靠性造成不利影響。

3.2 容錯(cuò)技術(shù)

容錯(cuò)技術(shù)主要就是在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，系統(tǒng)對(duì)故障問(wèn)題的容忍能力。容錯(cuò)技術(shù)可直接影響到石油化工儀表改造與維護(hù)自動(dòng)化控制技術(shù)運(yùn)行期間的安全可靠性。在容錯(cuò)技術(shù)運(yùn)行過(guò)程中，需要首先對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)，借助容錯(cuò)設(shè)施找到故障點(diǎn)位置，而后采用自動(dòng)化隔離方法，避免故障問(wèn)題，對(duì)石油化工儀表系統(tǒng)整體運(yùn)行效果造成不利影響。容錯(cuò)技術(shù)還應(yīng)當(dāng)對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的故障問(wèn)題進(jìn)行定位，及時(shí)處理系統(tǒng)故障問(wèn)題。

3.3 新型DCS系統(tǒng)

在石油化工煉油裝置生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)出的成品油及半成品油會(huì)經(jīng)過(guò)調(diào)和后儲(chǔ)存運(yùn)輸。在油品儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)使用先進(jìn)的DCS 系統(tǒng)，能夠從根本上提升儀表自動(dòng)化控制水平。在新研發(fā)的DCS 系統(tǒng)中配備了專用軟件，更加適用于我國(guó)石化企業(yè)特色生產(chǎn)，運(yùn)行可靠性進(jìn)一步提升。

例如在石油化工企業(yè)催化裂化以及加氫裂化等生產(chǎn)裝置中使用DCS 控制系統(tǒng)，能夠?qū)?shí)際生產(chǎn)期間的各流程進(jìn)行全程監(jiān)控與管理。DCS 系統(tǒng)中還集合了多集控單元，能夠綜合管理并控制信息自動(dòng)化系統(tǒng)，確保信息系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行水平，如圖2所示。

圖2 石油化工DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4 總線控制技術(shù)

現(xiàn)階段石油化工儀表更加具備全數(shù)字化、開放化、智能化以及微型化功能，指明了現(xiàn)有石化企業(yè)發(fā)展方向。例如使用FCS 自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠切實(shí)滿足設(shè)備操作與功能開發(fā)要求，使現(xiàn)場(chǎng)總線控制的發(fā)展空間更加廣闊?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)也可以在現(xiàn)場(chǎng)總線以及局域網(wǎng)中完成，局域網(wǎng)可以使多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相互傳遞信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的信息共享目標(biāo)，使系統(tǒng)調(diào)試以及組態(tài)運(yùn)行工作能夠有效開展。

4 石油化工儀表中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1 石油化工儀表故障預(yù)防

在石油化工行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需要配合使用許多大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備，因內(nèi)部?jī)x表設(shè)備種類復(fù)雜，僅采用傳統(tǒng)維護(hù)手段難以保障設(shè)備安全可靠運(yùn)行水平，應(yīng)當(dāng)在日常維護(hù)工作開展過(guò)程中融入預(yù)防性維修方式。隨著故障診斷技術(shù)日漸成熟，診斷工作融合了更為先進(jìn)的診斷理念與診斷設(shè)備。當(dāng)前自動(dòng)化故障診斷技術(shù)還應(yīng)與故障預(yù)警結(jié)合在一起，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行特征、故障診斷期間的具體要求，設(shè)計(jì)出功能完善的故障預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，采用功能完善的服務(wù)器及客戶端，系統(tǒng)編程語(yǔ)言使用面向?qū)ο蟾訌V泛。采用結(jié)構(gòu)化關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，保障數(shù)據(jù)結(jié)果可靠穩(wěn)定。設(shè)備故障診斷中的數(shù)據(jù)處理數(shù)量較多，要求故障診斷應(yīng)當(dāng)滿足更加寬泛的數(shù)據(jù)錄入格式要求，建議使用較少的輸入字段，增強(qiáng)與設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀器數(shù)據(jù)格式的兼容性。

4.2 石油化工儀表現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)

石油化工儀表內(nèi)部由一次元件、連接導(dǎo)線、二次儀表設(shè)備組成。其中，二次儀表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，需要在具體維護(hù)工作開展期間及時(shí)找到故障問(wèn)題發(fā)生部位，分析故障問(wèn)題出現(xiàn)原因。配合使用分段檢查方式，使整機(jī)結(jié)構(gòu)及電路能夠劃分為若干部分，對(duì)石油化工儀表展開自動(dòng)檢查、測(cè)試，制定出專項(xiàng)可行的運(yùn)維技術(shù)手段。

在儀表自動(dòng)化控制管理期間，需要借助計(jì)算機(jī)及管理軟件服務(wù)終端實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理目標(biāo)，建立起功能完善的專項(xiàng)石化生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，確保系統(tǒng)具有較高的可操作性。建立安全防范子系統(tǒng)過(guò)程中，還需要著重關(guān)注不同生產(chǎn)環(huán)境特征及對(duì)設(shè)備運(yùn)行安全管理提出的差異性要求。要求設(shè)計(jì)出的安全防范系統(tǒng)能夠在安全事故發(fā)生前預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，從根本上提升石化生產(chǎn)管理工作反應(yīng)速度，制定各類細(xì)節(jié)完善的應(yīng)急預(yù)案，發(fā)揮出自動(dòng)化技術(shù)在石化生產(chǎn)儀表管控期間積極作用。

為延長(zhǎng)石油化工儀表使用壽命，使石油化工儀表能夠始終處于安全可靠的運(yùn)行狀態(tài)，還需要做好自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)檔案的建立，要求在檔案中記錄下使用石油化工儀表維護(hù)全過(guò)程學(xué)習(xí)內(nèi)容，在儀表自動(dòng)化維護(hù)過(guò)程中能夠借助檔案加強(qiáng)工作期間的規(guī)范性，進(jìn)一步優(yōu)化自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)方案內(nèi)容。在石油化工儀表自動(dòng)化管理工作開展期間，還需要注重提升設(shè)備維護(hù)水平，做好設(shè)備維護(hù)全過(guò)程的記錄以及交接工作，確保設(shè)備維護(hù)工作能夠有效開展，使故障問(wèn)題發(fā)生概率能夠被控制在最低范圍之內(nèi)。

4.3 優(yōu)化石油化工儀表維護(hù)方式

在石油化工儀表實(shí)際運(yùn)行工作開展過(guò)程中，儀表設(shè)備經(jīng)常會(huì)受到環(huán)境因素影響出現(xiàn)故障問(wèn)題。為從根本上提升儀表運(yùn)行期間的效率，應(yīng)當(dāng)配合使用完善的石油化工儀表修復(fù)軟件，加強(qiáng)石油化工儀表設(shè)備自動(dòng)化管控力度。

借助先進(jìn)的信息化技術(shù)手段，加強(qiáng)石油化工儀表運(yùn)行期間的信息管控力度。要求在日常工作中落實(shí)石油化工儀表運(yùn)行期間的各項(xiàng)操作規(guī)范內(nèi)容，建立起功能完善的自動(dòng)化儀表維護(hù)信息管理系統(tǒng)，做好自動(dòng)化儀表運(yùn)行環(huán)節(jié)的維護(hù)信息管理工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在于維護(hù)期間的各類不足之處，制定出專項(xiàng)課程的石油化工儀表運(yùn)行管控機(jī)制，使石油化工儀表的維護(hù)工作能夠始終處于高效實(shí)施狀態(tài)。做好石油化工儀表維修成本管理工作，注重收集石油化工儀表運(yùn)行期間的各類成本信息，從根本上提升實(shí)際維護(hù)工作的經(jīng)濟(jì)效益。

使用智能技術(shù)手段不斷完善石油化工儀表自動(dòng)化運(yùn)維系統(tǒng)，確保在實(shí)際運(yùn)維工作中涉及的各類信息數(shù)據(jù)都能夠得到全面收集與統(tǒng)一處理，確保制定出的石油化工儀表管控方案較強(qiáng)的可行性。

4.4 建立儀表自動(dòng)化管理系統(tǒng)

為確保石油化工儀表管理自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)工作能夠始終趨向于規(guī)范有序化開展，還需要進(jìn)一步完善石油化工儀表管理自動(dòng)化建設(shè)規(guī)劃體系。結(jié)合國(guó)內(nèi)外石油化工儀表管理自動(dòng)化目標(biāo)及任務(wù)，優(yōu)化石油化工儀表管理自動(dòng)化系統(tǒng)管控要求。基于國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)優(yōu)化石油化工儀表管理自動(dòng)化系統(tǒng)管控目標(biāo)及任務(wù)。

在原有基礎(chǔ)上加大石油化工儀表管理自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)工作的投入力度，進(jìn)一步解決存在于石油化工儀表管理自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)與優(yōu)化工作中的各類問(wèn)題。細(xì)化石油化工儀表管理自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)流程，重點(diǎn)關(guān)注石油化工儀表管理自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)環(huán)節(jié)的運(yùn)維工作，制定出專項(xiàng)可行的石油化工儀表管理自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維管控機(jī)制，避免因系統(tǒng)故障問(wèn)題導(dǎo)致重要信息丟失，引發(fā)不必要的損失。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段石油化工儀表自動(dòng)化控制工作已然成為相關(guān)行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)，為使各類石油化工儀表能夠始終處于安全高效運(yùn)行狀態(tài)，還需要注重分析自動(dòng)化控制的要點(diǎn)，合理優(yōu)化石油化工管理流程，提高石油化工儀表管理效率，充分發(fā)揮出石油化工儀表自動(dòng)化控制工作在保障石油企業(yè)綜合效益中的重要作用。