1、儀器儀表中的自動化控制及其應(yīng)用隨著科學(xué)技術(shù)的進步， 儀器儀表自動化控制技術(shù)不斷發(fā)展， 并在許多行業(yè)得 到廣泛應(yīng)用， 尤其是石油石化行業(yè)。 自動化控制系統(tǒng)的運用給石油化工企業(yè)帶來 了新的發(fā)展契機。 本文將簡單介紹儀器儀表自動化控制技術(shù)， 重點探究石化企業(yè) 中儀器儀表的自動化控制技術(shù)，并進一步指出其發(fā)展應(yīng)用前景。標(biāo)簽：儀器儀表；自動化控制引言隨著產(chǎn)業(yè)革命的進行， 自動化儀器儀表技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中得到大量使用。 自 動化儀器儀表是一種組合多種自動化元件、 能夠發(fā)揮自動化、 智能化的關(guān)鍵技術(shù) 工具。作為工藝流程的中樞系統(tǒng)， 自動化儀器儀表配合自動系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控整 個流程的運行狀況， 及時快速的進行故障

2、報警， 并提供維修設(shè)備的主要參數(shù)來提 醒技術(shù)人員科學(xué)檢修。1 石油化工企業(yè)的儀器儀表的自動化控制1.1石化企業(yè)自動化儀器儀表的發(fā)展?fàn)顩r20 世紀(jì) 50年代末，我國石化企業(yè)才開始引進少量的自動化儀器儀表。 如今， 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展， 電子計算機技術(shù)與儀表自動化技術(shù)相結(jié)合， 推動我國石 化企業(yè)儀器儀表向著智能化、 自動化、科學(xué)化發(fā)展。 由于我國石化企業(yè)儀器儀表 自動化發(fā)展起步較晚， 發(fā)展年限較短， 存在許多缺陷， 因此對石化企業(yè)儀器儀表 自動化控制顯得尤為重要。1.2 石化企業(yè)儀器儀表自動化控制要點DCS 控制系統(tǒng)在一般石油化工企業(yè)中使用已經(jīng)非常普及，通常都是采用中 央控制室的設(shè)計方案， 現(xiàn)場

3、儀表設(shè)備通過電纜引進控制室的系統(tǒng)機柜， 通過網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)把統(tǒng)一放在中控室的生產(chǎn)管理級、 控制管理級、 過程控制級各級連接起來構(gòu) 成一套完整的控制系統(tǒng)。 除此之外， 自動化控制系統(tǒng)還有分散控制系統(tǒng)與總線控 制系統(tǒng)等。 石化企業(yè)自動化控制是有規(guī)律的， 通常我們可以從以下幾點更好地控 制儀器儀表：1）自動化儀器儀表的常規(guī)控制石化企業(yè)儀器儀表的自動化控制也需要遵循基本的順序控制、 連續(xù)控制、以 及批量控制等控制策略。 在控制過程中， 要使用透明的單項回路調(diào)節(jié)， 通過調(diào)節(jié) 比率、智能參數(shù)分析等方法，提高工作效率。2）與時俱進，及時更新控制模式在經(jīng)濟全球化下， 石化企業(yè)儀器儀表自動化技術(shù)更新速度加快， 種類

4、也日趨 多元化。若一直保持現(xiàn)在的技術(shù)，我國石化企業(yè)的發(fā)展前景將一片黯淡。因此， 要與時俱進，及時地引進儀器儀表自動化控制的先進技術(shù)，在 DCS 的基礎(chǔ)上結(jié) 合新儀表、 新技術(shù)， 及時更新自動化控制模式， 才能更好地促進中國石化企業(yè)的 發(fā)展。3）與人為控制相結(jié)合石化企業(yè)儀器儀表自動化控制不僅需要程序技術(shù)， 還需要高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù) 人員。在實際的石油與天然氣開采加工過程中， 若出現(xiàn)故障， 控制系統(tǒng)會及時地 發(fā)出報警，但檢修過程仍需要技術(shù)人員的配合，查找故障，解決問題。這也是自 動化控制中的一個關(guān)鍵影響因素。4）加強儀器儀表環(huán)境的安全檢測石化產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)具有特殊性與危險性。 在生產(chǎn)加工過程中， 石油天然

5、氣等都具 有易燃、易爆等特性。首先要保證現(xiàn)場設(shè)備到溫度在儀表可以正常工作的范圍內(nèi)。 同時也要使用先進設(shè)備， 科學(xué)把控儀器所處環(huán)境的溫度、 壓力等主要參數(shù)， 實時 監(jiān)控，也要分離儀器自動化系統(tǒng)設(shè)備與緊急叫停設(shè)備， 嚴(yán)格檢查儀器管理運轉(zhuǎn)系 統(tǒng)以及壓縮機控制系統(tǒng)，使儀器運轉(zhuǎn)更加安全。2 儀器儀表自動化概述自動化儀表， 即是多種自動化元件組合而成， 能夠表現(xiàn)較強自動化功能的技 術(shù)工具。當(dāng)下，市場上的自動化儀表包括了測量壓力、流量、溫度等內(nèi)容的各式 儀表，因為具有自動化控制功能被廣泛應(yīng)用于銅礦開采、冶煉加工、國家電網(wǎng)、 環(huán)境監(jiān)測、煤礦開采、化工等各個行業(yè)。自動化儀器主要由三個功能區(qū)組成：第一：傳感器，用

6、于采集信號，控制單元。第二：變送器，用于分析信號，處理單元，處理傳感器接收的模擬信號從而 得出對應(yīng)的電信號。第三：顯示器，表達結(jié)果，輸出單元，把測量結(jié)果直觀的體現(xiàn)在測量流量的 儀表上。儀器儀表廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域， 包括了基礎(chǔ)科學(xué)與應(yīng)用科學(xué)。 例如：電工儀 器儀表， 在智能電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展下， 必須要促進電工儀表的高速發(fā)展， 從而推動 電力用戶信息采集系統(tǒng)的建設(shè)； 環(huán)保儀器儀表， 可用于檢測污染源、 環(huán)境質(zhì)量檢 測，有效解決我國水環(huán)境、 大氣污染等兩個涉及人類生存的環(huán)境污染問題， 迎合 我國節(jié)能減排戰(zhàn)略措施的執(zhí)行； 工業(yè)自動化儀表， 我國工業(yè)發(fā)展迅速， 自動化控 制能夠推動工業(yè)的發(fā)展， 符合其發(fā)展

7、需求。 綜上所述， 儀器儀表能夠有效推動社 會發(fā)展。3 儀表自動化的優(yōu)勢對比原有的工業(yè)儀表， 儀表自動化在技術(shù)層面上有很大的進步， 不論是用于 數(shù)據(jù)處理還是監(jiān)測精準(zhǔn)度，都得到了整合優(yōu)化。3.1 儲存功能更合理目前使用的自動化儀表， 所有的數(shù)據(jù)記錄都可以在內(nèi)存充足的情況下得到保 留。原始的儀表記錄數(shù)據(jù)限制在某一設(shè)置的時間段內(nèi)， 在跳轉(zhuǎn)時間后， 這些記錄 數(shù)據(jù)便會隨之變得殘缺或消失。 儀表自動化的使用， 優(yōu)化了儲存功能， 使得儀表 可以一直保持工作狀態(tài)，并全程處理記憶，方便了后續(xù)數(shù)據(jù)的查詢。 2.2 數(shù)據(jù)處 理和計算能力增強儀表自動化依托計算機處理器運行操作， 因此，儀表的數(shù)據(jù)處 理能力非常強大。

8、高速運作的環(huán)境下，運算結(jié)果非常準(zhǔn)確，并且，歸類整理數(shù)據(jù) 極大程度上提升了數(shù)據(jù)利用效率和處理能力。 由此可見， 儀表自動化的應(yīng)用， 有 效提高數(shù)據(jù)處理能力的同時，提升了儀表的計算效率和精準(zhǔn)率。3.2 程序設(shè)計的拓展性高儀表自動化應(yīng)用的操作系統(tǒng)為相關(guān)的軟件處理計算，采取邏輯設(shè)計的方式， 軟件編程完成系列遠程操作。 原始儀表的記錄方式主要是利用電路和硬件實現(xiàn)控 制。當(dāng)下自動化設(shè)計的儀表不僅優(yōu)化了程序設(shè)計， 還能夠在出現(xiàn)問題時通過升級 軟件系統(tǒng)修復(fù)漏洞從而實現(xiàn)優(yōu)化操作。 因此，儀表自動化設(shè)計在操作程序上具有 更高的拓展性。4 優(yōu)化石化企業(yè)儀器自動化控制通過查閱大量資料以及調(diào)研企業(yè)技術(shù)人員流程管理經(jīng)驗，

9、 對石化企業(yè)儀器自 動化控制可行的優(yōu)化策略進行了以下歸納總結(jié)。4.1熟練掌控儀器儀表自動控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的 DCS 系統(tǒng)，現(xiàn)在常用的系統(tǒng)是新型 DCS 系統(tǒng)與總線控制系統(tǒng)。 由 于儀器儀表自動化更新速度較快，這就要求技術(shù)人員熟悉掌握儀器儀表控制系 統(tǒng)。新一代 DCS 系統(tǒng)在原有 DCS 基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化，其使用多集化控制單元，提 高了儀器運轉(zhuǎn)的安全性， 節(jié)約了更多的石油天然氣能源。 另外，現(xiàn)在許多石化企 業(yè)采用 FCS 控制企業(yè)的生產(chǎn)裝置，而現(xiàn)場總線控制工作是在現(xiàn)場總線與局部網(wǎng) 之間綜合完成的。 因此，只有掌握儀器自動化系統(tǒng)， 才能不斷提高儀器自動化控 制的精度，進而提高石化企業(yè)的生產(chǎn)效率。4.2

10、 不斷創(chuàng)新，注重技術(shù)投入石油化工企業(yè)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一， 影響千家萬戶。 而儀器儀 表的自動化控制是制約化工企業(yè)發(fā)展的重要因素。 這就要求國家要加大石油化工 企業(yè)的資金與技術(shù)支持， 注重培養(yǎng)石油化工儀器儀表自動化控制專業(yè)人才。 另外， 企業(yè)也要摒棄傳統(tǒng)觀念，敢于創(chuàng)新，加大資金投入，積極引進專業(yè)技術(shù)人才。同 時，要在企業(yè)內(nèi)部實行淘汰與獎勵機制， 激勵員工不斷優(yōu)化自身專業(yè)技術(shù)與職業(yè) 素養(yǎng)。4.3 拒絕盲目，理性選擇技術(shù)目前，我國石油化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)的儀器自動化控制還無法與國際接軌。 在經(jīng)濟 全球化背景下，企業(yè)需要及時吸收先進技術(shù)，以改變自身發(fā)展缺陷。同時， “并 不是最貴的就是最好的 ”，企業(yè)需要結(jié)合自身實際情況，引進適合自身發(fā)展的儀 器儀表技術(shù)。 只有這樣，才能更好地促進我國石油化工企業(yè)的發(fā)展， 提高經(jīng)濟效 益，促進國家 GDP 的增長。結(jié)語綜上所述，近年來，我國石油化工企業(yè)儀器儀表自動化控制技術(shù)有所進步， 但也有待更新。 這就要求企業(yè)一方面要與時俱進， 設(shè)計與研究適合自己的自動化 控制技術(shù)； 另一方面也要注重生產(chǎn)過程中的安全問題， 建立健全儀器