石油化工儀表控制分析范文
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1.先進(jìn)控制的應(yīng)用
隨著石油化工企業(yè)的發(fā)展，對生產(chǎn)裝置實(shí)施了先進(jìn)控制，在有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量和降低運(yùn)行的成本的基礎(chǔ)上，還能確保裝置運(yùn)行過程中的安全性，從而為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)階段，很多先進(jìn)的控制技術(shù)都已經(jīng)得到較好的發(fā)展，不斷走向成熟。先進(jìn)控制具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：⑴先進(jìn)控制主要以模型為策略：當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)的模型推斷控制和模型預(yù)測控制等，此類模糊的智能控制逐步成為我國先進(jìn)控制中的發(fā)展主流；⑵以強(qiáng)大計(jì)算力為支撐，達(dá)到先進(jìn)控制的目的：先進(jìn)控制能夠在DCS/FCS上得到實(shí)現(xiàn)，國外在這個(gè)領(lǐng)域的開發(fā)較早，成果比較成熟，出現(xiàn)控制器如DMC-PLUS、SMOC；比如我公司在催化、蒸餾裝置上運(yùn)用的先進(jìn)的智能內(nèi)模控制技術(shù)可以在控制閉環(huán)的情況下，采用NLJ優(yōu)化算法在線辨識過程模型，收斂速度快，能夠縮短計(jì)算速度，所得到的模型準(zhǔn)確精度高，無需測試實(shí)驗(yàn)，對裝置沒有任何干擾。⑶能應(yīng)用在復(fù)雜的過程控制中：像多變量的耦合和大時(shí)滯等。現(xiàn)在先進(jìn)控制在中石油及中石化等企業(yè)的幾十套裝置內(nèi)得到成功的運(yùn)行，為技術(shù)進(jìn)步提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。如我公司的智能非線性區(qū)域控制技術(shù)多適用于液位-流量非線性區(qū)域控制系統(tǒng)，充分發(fā)揮液位的緩沖作用，盡可能使流量穩(wěn)定，減少對后續(xù)工序的影響。在投運(yùn)智能內(nèi)模控制系統(tǒng)后，回路控制快速平穩(wěn)，兼顧魯棒性和控制精度的優(yōu)點(diǎn)，全面保證了裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，提升裝置的控制品質(zhì)，降低了操作人員的工作強(qiáng)度和精神壓力。
2.1現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。現(xiàn)場總線已經(jīng)在對工業(yè)控制技術(shù)中造成明顯的影響，它本身就是開放性系統(tǒng)的一種，在使用過程中能和現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)、控制儀器直接連接，在操作使還能進(jìn)行相互操作，從而在使用使可進(jìn)行分散分布的操作，還能提高其控制性。因此，在石油化工儀表的控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)被廣泛用于主要系統(tǒng)中，同時(shí)在使用和實(shí)踐的過程中，它為提高儀表控制系統(tǒng)的性能而指明了更好的發(fā)展方向。
2.2FCS與DCS共存。DCS產(chǎn)生于上世紀(jì)七十年代的系統(tǒng)，目前，DCS系統(tǒng)的已經(jīng)處于成熟階段，其使用時(shí)具備技術(shù)性好、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，因此，在實(shí)際使用中得到廣泛推廣和發(fā)展。FCS則還處在發(fā)展階段，其系統(tǒng)還不夠成熟，但是它與DCS比較，功能上卻更完善，盡管還存在很多的缺陷。未來在石油化工企業(yè)中，DCS和FCS共存是主要的發(fā)展趨勢，而隨著FCS系統(tǒng)的逐步完善和發(fā)展，DCS系統(tǒng)將會被完全取代。
2.3現(xiàn)場總線和DCS結(jié)合運(yùn)用。現(xiàn)場總線與DCS相結(jié)合，就能把現(xiàn)場總線智能儀表直接與DCS連接，從而能充分發(fā)揮出DCS優(yōu)勢，還能將現(xiàn)場總線應(yīng)用進(jìn)一步推廣，實(shí)現(xiàn)降低成本和充分發(fā)揮出兩種系統(tǒng)各自的優(yōu)勢這一目的。現(xiàn)場總線被廣泛推廣時(shí)，就能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)一體化的功能，并可以進(jìn)一步對現(xiàn)場設(shè)備實(shí)施優(yōu)化控制及管理。
2.4先進(jìn)控制及其優(yōu)化應(yīng)用。現(xiàn)階段，我國可以熟練掌握和應(yīng)用部分控制技術(shù)，將先進(jìn)的控制技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際，使系統(tǒng)裝置具備更好的穩(wěn)定，運(yùn)行中更安全，還能提高企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量，確保收率，并降低成本，從而增加企業(yè)的收益，取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。如我公司在催化、蒸餾裝置上運(yùn)用的先進(jìn)的智能內(nèi)模控制技術(shù)，該系統(tǒng)是嵌在DCS中的，只要它投入運(yùn)行，該系統(tǒng)就可以長期運(yùn)行，不會發(fā)生由于通信問題而導(dǎo)致的系統(tǒng)中斷，因此它不會給系統(tǒng)維護(hù)帶來新的問題，免維護(hù)。
2.5安全控制系統(tǒng)應(yīng)用。由于現(xiàn)代化的石化企業(yè)中裝置規(guī)模出現(xiàn)不斷擴(kuò)大、制作過程更加復(fù)雜、運(yùn)用的材料多為易燃和易爆物質(zhì)等特點(diǎn)，因此，就要求設(shè)備具備更高的安全性，從而為設(shè)備的安全運(yùn)行提供更多的保障。石化企業(yè)會加大在儀表控制系統(tǒng)中安全控制技術(shù)的應(yīng)用力度，從而為避免工業(yè)的災(zāi)難，減少工業(yè)的事故損失等方面發(fā)揮重大作用。為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供安全保證。比如我公司的智能多變量協(xié)調(diào)控制技術(shù)可以有效協(xié)調(diào)COT溫度、爐膛負(fù)壓、氧含量、支路溫度均衡及負(fù)荷控制系統(tǒng)之間的關(guān)系，消除系統(tǒng)間的耦合影響，在保證各個(gè)控制回路平穩(wěn)的基礎(chǔ)上，全面實(shí)現(xiàn)了加熱爐的安全平穩(wěn)操作。
3.結(jié)束語
在石油化工儀表控制系統(tǒng)發(fā)展的過程中，把現(xiàn)場總線技術(shù)與信息化技術(shù)實(shí)施綜合，可以實(shí)現(xiàn)石油與化工業(yè)一起發(fā)展和共同進(jìn)步的目的。從而為推廣綜合的自動化系統(tǒng)，進(jìn)一步完善石油化工儀表控制系統(tǒng)應(yīng)用，提高企業(yè)的控制系統(tǒng)水平等打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
作者：鄭華曾啟明單位：新疆同益投資有限公司中國石油克拉瑪依石化公司
