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石油化工自動化技術

http://www.zjgsdgs.cn 2015年09月19日

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油化工行業的自動化技術公司已開發成功了各種生產過程控制系統、優化及先進控制軟件、計算機信息管理系統，并應用于生產和企業管理，取得了可觀的經濟效益。而且各企業已經比較普遍地采用了這種技術。實踐證明，采用計算機應用技術及自動化技術是挖潛增效的一種行之有效的手段。因此，石油化工企業在迎接新世紀挑戰時必須積極推進自動化技術的發展與應用。
    提高自動化技術在我國石油化工行業的應用水平以堅持實用、注重效益為原則，在計算機控制技術的應用方面取得了一定的成績，但發展不夠平衡，因此大力普及計算機控制技術，全面提高石油化工自動化技術的應用水平，已成當務之急。由于國內外市場競爭激烈，要求煉油化工生產裝置必須實施先進控制及優化控制；現代企業信息化要求建立過程控制與信息管理一體化網絡；同時現場總線技術及智能儀器儀表發展迅猛，這些因素導致了傳統的DCS已不能滿足要求。DCS 在功能及結構上發生了或正在發生著本質的變化，把60% ～80% 的現場控制功能移交給了“現場總線”，目前現場總線技術已經基本成熟，并且已經開始在一些小型工業裝置上試用，運行結果已展示出巨大的發展前景，代表了未來現場控制的方向，國外各大自動化儀表公司在經過激烈競爭之后，在相互妥協的基礎上成立了全球范圍的“現場總線基金會”。現場總線是控制和儀表行業的一次技術性革命。現場總線的使用具有許多優點：（1 ）增加了儀表系統的功能。現場總線可實現就地閉環控制，使控制徹底分散，從而提高了控制系統的可靠性；現場總線使用智能儀表，使儀表在線維護、調校以及在線設備管理；提高了系統的開放性。（2 ）提高了儀表系統的技術性能。由于信號傳輸的數字化，增強了現場信號的傳輸及抗干擾能力，使精度從±0.5%提高到±0.1%，增加了信號傳輸距離及信息量。（3 ）節約了儀表系統的建設投資。大量減少了電纜與鋪設電纜用的橋架，可以減少一半到三分之二的隔離器、端子柜、I/O 終端、I/O 卡件、I/O 機柜。但是現場總線技術還未達到絕對安全和十分成熟的階段。我們應關注現場總線發展動向，并制定相應的對策，如新建項目選用DCS 時應選開放式并與現場總線相兼容的DCS 系統。在油品儲運方面，罐區測量采用了超聲、光導、雷達等先進手段，使得計算機監測等自動化技術有了很大的發展；石油化工產品的調合，進入了在線優化自動調合的新階段。
    近年來，國內石油化工企業在油品儲運自動化方面也有了很大的進步。先進控制技術是對常規控制技術的完善。
    先進控制最具有代表性的技術是“多變量預估控制”，它與常規控制有兩點不同之處：第一，它是對被控對象（如反應器等）進行多變量控制而不是單回路控制，而且被控變量也由傳統的溫度、壓力、流量、液位四大參數轉變為產品質量指標和設備負荷，大大提高了整個裝置的平穩性，為卡邊操作、挖掘效益創造了條件；第二，石油化工生產過程復雜，建立精確數學模型非常困難，而應用預估控制技術則降低了對數學模型精度的要求，。提高了先進控制技術的應用水平。在線質量分析儀表的應用是改善工藝過程先進控制和優化控制的有效手段。先進控制及優
化控制的目標多為一些產品的質量指標，如汽油干點、柴油90% 點、柴油凝點、潤滑油粘度和閃點等，先進控制技術的應用效果在一定程度上取決于質量數據的實時性及準確性。先進控制中，一些須控制的過程變量，如聚合物平均相對分子質量、精餾塔的塔頂和塔底產品某些組分的干點等（如噴氣燃料干點、汽油干點、柴油傾點），要么在現有技術條件下難以直接測量，要么在線分析儀表的滯后太大，此時為了實現直接質量閉環控制而出現了工藝計算技術即軟儀表測量技術。軟儀表測量技術是通過被測參數與影響該參數的其他操作參數的數學模型實現的。軟儀表
測量一般計算速度較快，但由于外在因素（如原油性質）的變化，有時會出現較大誤差，為了彌補軟儀表的計算誤差，需要不斷利用化驗分析及在線質量分析儀對其進行定時校正，使精度得到提高。實踐證明，利用在線儀表定時校正軟儀表計算數據是解決先進控制對質量數據的實時性、準確性要求較高的有效方法。優化控制技術具有良好的應用前景。在先進控制層次之上的閉環優化控制是過程控制今后幾年的發展方向。一些發達國家的優化控制已由單裝置優化走向多裝置優化，由工藝裝置的優化控制發展到了全廠的優化生產。
    完善企業管理模式ERP （Enterprise Resource Planning——企業資源規劃）是計算機管理信息系統在90年代的最新發展。而作為一種管理工具，它同時又是一套先進的計算機管理系統。ERP 的基本思想是將企業的業務流程看作一個緊密聯接的供應鏈，包括供應商、制造工廠、分銷網絡和客戶等；將企業內部劃分成若干相互協同作業的子系統，如財務、市場營銷、生產制造、質量控制、服務維護、工程技術等。其采用一種面向企業供應鏈的管理思想，可對供應鏈上的所有環節進行有效管理，如訂單、采購、庫存、計劃、生產制造、質量控制、市場營銷、財務
管理、投資管理、決策管理、利潤分析等。作為企業管理思想，它是一種新型的管理模式，這種融入了自動控制思想的管理模式一定會使石油化工企業在迎接新世紀挑戰時積極推進自動化技術的發展與應用，更大地提高生產效率和企業競爭力。

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