关于石油化工自动化仪表技术的的应用探讨

闫磊(华北石化公司,河北 任丘 062550)

摘要：本文对石油化工仪表自动化控制系统进行了介绍，分析了目前主要应用的石油化工仪表自动化控制技术，并对石油化工企业智能控制技术未来的发展进行了探索，仅供相关人士参考。关键词：石油化工;自动化仪表;仪表技术

1 石油化工仪表自动化控制技术

1.1 石油化工仪表自动化技术应用的重要性

石化企业的生产除了公司的生产状况之外，而且还会受到人为依赖的影响，从而影响公司生产的产品质量，我们需要合理的使用仪表技术，改进和管理对石油化工生产的控制，自动化技术在这方面起这非常重要的作用。自动化仪表对于石化公司而言有着举足轻重的作用，该仪器是一种自动化技术工具，由多个具有强大功能的自动化组件组成。具体而言，自动工具是用于检测，显示，记录，传输和控制各种过程参数的工具或设备。自动化设备本身是整个自动化系统的系统和子系统。自动仪表是一种“信息设备”，在控制理论来说，其主要功能是将外界的输入信号转换为内部使用的输出信号。信号通常选用时间或频率表示，也有的采用数字传输。

没有变化。传统控制的发展，比如从常规DCS到新一代DCS，

电气单元的有机组合等，其中包含的部分和内容如何都基本没发生什么变化。其次，常规控制涵盖的内容主要有：比率调节、分成调节控制、和PID调节等，其中PID调整是控制理论中最简单的调节控制方式。传统控制在控制学中，是对自动化工具最基本部分的控制，由于块数据和控制算法基本维持不变，因此主要通过配置选项和控制方案进行优化。

2.2 先进控制

随着科学技术的不断发展，控制理论与多门学科不断地交叉融合，已经进入了现代控制阶段，出现了大量基于现代控制理论的智能算法，而且多变量的控制技术得到了广泛的应用。相较于传统的PID控制，目前，智能PID控制器已经比较常见了，而且应用前景广阔，因为它具有级联控制功能，能够使控制的效率更高，而且比传统的单轨控制系统更稳定。对于石化企业而言，智能PID控制器的出现，能够大大的提高生产效率和竞争优。虽然它的仍然是建立在DCS的基础之上，但它是一个完全的实体，这也是它被用于石化自动化仪表控制系统的原因之一，尤其是在进行模型识别的时候，该技术与多变量动态软测量技术相关联的时候，可结合测控技术与智能PID控制器，能够有效提高监测效果和控制效果。

1.2 石油化工仪表自动化技术应用存在的问题1.2,1 人工操作问题

对于生产要求相对较高的石化公司来说，手动操作很难满

足工作精度的要求。而且人工操作对材料的精确使用掌握的不够，也容易造成原料浪费，而且难以满足生产工艺和产品质量的生产质量要求。还存在高温或高压，这将影响最终产品的质量。在严重的情况下，存在安全隐患，这将危及工人的安全。所以石油化工仪表自动化的使用非常有必要。

2.3 人机界面

尽管许多石化公司已经引进了计算机技术，实施了人机界面管理，但并没有改变对于设备的管理模式，仍然使用传统控制室，这不仅耗时耗力，而且图像传输和处理速度也相对较慢。而且石化公司需要使用多个控制室来管理不同的设备，而且还需要LCD和CRT显示器作为最终屏幕，如果不从根本上改善设备和优化管理结构，那么很难达到最初的应用目的。除此之外，公司可以使用DCS，从而来解决传统特殊屏幕作为工业电视摄像机要的不足。

1.2.2 依赖人工操作

目前大部分石化企业都还是依赖人工操作，主要的问题表现在：效率低，操作质量不高，导致产品的质量不理想;石化企业的生产过程比较庞大复杂，人工操作需要大量的人力资源，大大增加了企业的人员数量，使得运营成本提高，而且并未解决工作的难题，人工操作的效率低和目前生产力发展的要求不相匹配，而且石油加工具有一定的危险性，大量员工聚集在一起开展工作，一旦出现生产危险，很难保证员工的安全。

3 石油化工行业自动化仪表应用的控制策略探索

对于工业上的控制应用，应当多多结合控制学中的理论，

随着时代的不断发展，越来越多的控制学说出现，也使得控制的精准度得到了很大的提高。

1.2.3 生产环境差

石化是高污染的行业，大量的工人聚集在一起，长期处于恶劣的环境中对自身的身体健康也带来了损伤。而且石油易燃易爆炸，如果不加以小心防范，可能会发生火灾安全事故，对工人造成生命危险，企业也将受到严重损伤。

3.1 对石油化工模拟控制

模拟控制的主要步骤是由程序进行执行，通过手动操作进

行编程操作，对石化行业进行抽样，得到对应的输出表达值之后，将其与石化产品输出数据变量相结合，转换为模糊控制量，利用模糊控制规则推理导出模糊控制量，并最终实现特定的石化控制量。

2 石油化工行业自动化仪表的控制技术的应用

2.1 常规控制

常规控制是控制理论中最为基础的控制方式，主要包括顺序控制、批量控制和连续控制等。一般来说，常规控制的内容是比较固定的，即使系统已经升级更新，对于常规控制而言几乎

154 | 2018年11月3.2 最优控制

最优控制目标是最大程度上优化操作系统的性能，保证

自动化仪表技术的应用能发挥最优的效果，使人力得到，同时采取最优控制的系统控制比人为操作更为有效。最优控制实现了每个处理过程的优化，确保了稳定的生产环境，成功解决了人工控制的各种弊端，逐步实现了管理效益和效益的最大化，也因此在石化行业的应用逐步扩大。

浅析模具表面质量问题

分析与新技术应用

王建国(安徽三联学院,安徽 合肥 230601)

摘要：本文分析了模具表面处理不当的问题，再对现代的新 技术进行的初步的分析和介绍，以期有效提升模具表面质量。关键词：表面处理;新技术;表面质量

3.3 对石油化工专家系统控制

专家系统控制器主要由知识库，推理引擎和控制器三个部

分共同组成。专家控制器的核心是基于所有专家的工作经验进行推理，分析和控制，充分体现了高质量的管理和控制与专家系统中存储的专业知识的紧密联系。其中，专家知识还涵盖了基本的操作规则，理论知识，工程实践，控制理论等等。

0 引言

模具通常承受着各种不同来源，不同形式，不同程度的应力，因此，模具表面的使用性能尤为重要。面对不同的应力变化，模具通常面临失效和损坏等现象，进而直接影响模具的使用寿命。模具的损坏原因主要由表面处理不合理引起。

3.4 自整定控制

自整定控制是现代控制理论中重要的控制方式之一，应用比较广泛的是临界振荡法。

主要步骤包括以下几个方面：如果控制器处于关闭状态，那么控制器在启动后的一整天内都有效，之后对控制器执行最大值或最小值的输入范围确定，在检查对象执行完毕后，调整控制器的作用，使被监测对象出现在输出的幅度波动中，值得注意的是，需要控制振幅振荡的幅度。最后，将获得的参数发送到算法块控制器内，结束操作。自调节控制器由于结构简单，使用可靠，操作容易，目前已经广泛应用在石油化工企业的生产中。但是，由于石油化工企业的参数并不是完全理想的，存在非线性以及滞后等原因，使得控制器无法进行很好地整定。

1 常见表面处理不当问题

模具在处理过程中，常见的失效模式多种多样，复杂程度也不一样。常见的如变形和开裂，表面腐蚀等。这些失效，由各种不同的原因造成。但是分析出失效原因，再有针对性的采取防护措施，可以达到有效减小和控制失效的目的。

1.1 表面变形和开裂

模具表面产生变形和开裂的原因通常有多种形式，包括材料问题的原因，产品设计的问题，还有机械生产过程中产生的问题。其中，材料问题常见的是，模具本身的材料有质地变形问题。而设计问题较为复杂，通常包括尺寸形状较为复杂，模具本体均匀度较差等，这些都对模具的应力影响较大。而机械生产过程中，常常存在加工过程中应力不均、工艺不匀等现象。使得模具表面温度过高，而造成失效隐患。模具在使用过程产生变形和开裂等现象，是极大的使用隐患，对于加工生产都有巨大的影响。

3.5 人工神经元网络（ANN）对石油化工的控制

神经网络控制是现在很流行的控制方式，由于HOPFIELD网络和BP网络的快速发展，加快了人工神经元网络的融合与发展。目前，人工神经元网络控制技术已发展成熟，应用前景十分可观。由于神经系统的工作方式与人类的日常工作相同。所以人工神经网络仿照神经系统，因而该系统具有记忆，学习和模仿的能力，因此可以通过模拟人类思维模式来控制石化生产的运作。具体的操作方式是：当神经系统收到一个例子时，它会自动读取样本内容进行学习，并搜索某些规则进行掌握。所以相较于其他的控制方式，在增加新内容时，人工神经网络控制技术反应迅速，能够做出准确的分析和控制。

1.2 模具表面硬度不均匀

现代化生产中模具越来越趋向于大型化，而相应的模具材料的选取逐渐倾向于淬透性低的钢种。这样的材料中，钢材组成物本体的碳化物成分偏析现象较为严重。模具制造过程中，模具本身的制造工艺较难把握，生产后处理无法达到准确及时性，极易造成模具材料的硬度不均匀。另外，模具加工过程中，淬火温度高，淬火后再冷却，过程时间长，模具表面材料冷却不均匀，冷却过程夹杂过多，这些都会造成模具表面处理不均匀，从而引起模具表面均匀度较差，工作寿命也因此大打折扣。

4 结语

综上所述，在国家经济发展中，石化产业的作用非常重要，直接关系到我国是否能从粗放型向集约型、智能自动化发展，因此，有必要继续扩大石化企业的关注度，提高石化企业采用自动化仪表控制技术，推动石化企业的可持续发展。

参考文献:

[1]齐凯浅谈石油化工行业自动化仪表的常见故障与处理措施[J].中国石油和化工标准与质量，2013，(3).

[2]张晋，徐秀荣．自动化仪表在石油化工发展中的作用[J]．城市建设理论研究(电子版)，2013,(17)．

作者简介：闫磊(1984-),男,汉族，河南任丘人，本科，职称：工程师，研究方向：石油化工自动化。

1.3 模具表面局部软点

模具在制造生产时，表面处理过程中出现有氧化现象极为常见，通常也伴随有锈蚀等杂物的出现。另外，模具表面淬火后的冷却过程，掺入各种绣渣等杂物，都会因此引发模具表面的局部软点现象。局部的软点，对模具表面的耐磨性能有极大的影响，对模具的可靠性和寿命也有着负面的作用。

1.4 表面腐蚀

模具表面出现腐蚀现象的原因通常也有多种。如，在模具

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