摘要：化工企业生产具有易燃、易爆、有毒等特点，而仪表是测量和控制工艺参数最直观的手段，更是保障工艺安全的关键环节。随着企业生产规模的不断扩大和自动化水平的迅猛发展，仪表设备遍及企业各个岗位乃至各个设备。然而仪表专业的安全技术有其自身特定的特点，导致仪表安全事故的原因有多重复杂因素，总结多年的工作经验，应从仪表维修作业和仪表设备管理两个方面避免事故。现从这两个方面谈一下如何做好化工仪表安全生产。
关键词：仪表；控制系统；长周期
引言
仪表控制系统是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求、安全保护的日益复杂应运而生的综合控制系统，集合了计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术等。大型石油化工企业仪表控制系统一般包含DCS系统、SIS系统、ITCC系统、PLC系统等。检测常规控制、复杂控制等过程控制系统采用DCS系统；独立于过程控制系统，实现仪表安全功能方面采用安全仪表系统，SIS系统；大型机组控制采用ITCC系统；小型机组设备，顺控等采用PLC系统。若将化工装置比作一个身体，那么控制系统就如同大脑，仪表设备是眼睛，调节阀是四肢，控制系统通过仪表的监视、获取数据信息，进行分析处理、控制、报警、联锁动作等。因此，提高仪表控制系统的安全稳定性,是化工装置的长周期运行的关键部分。
1.影响控制系统稳定运行的因素
1.1控制系统自身因素
1.1.1控制系统不成熟
控制系统从发展到成熟是一个漫长的过程，任何系统、软件的研发不可能十全十美，仪表控制系统需要不断地升级更新换代，来提高自身稳定性。在应用过程中，或多或少会发现控制系统软件、硬件的不完善、不周到，通常在其系统发展升级过程中，逐步完善，解决。在不成熟的应用业绩少的新控制系统产品中，有存在严重漏洞的可能，威胁着控制系统的正常使用，严重情况会造成网络瘫痪、甚至装置波动、停车。例：某公司DCS系统中，出现过因重装工作站一个报警文件没有禁用，工作站上线后，抢占了整个域内的过程报警进程，导致全厂DCS过程报警异常，厂家在后续的DCS系统升级过程中，将此BUG解决。
1.1.2控制系统设计问题
控制系统结构一般由化工装置仪控人员和厂家共同完成，设计深度不足，或厂家为了节约成本，设计结构仅满足基本设计要求，选用设备配置过低，导致系统功能性受限等问题，直接制约着控制系统安全稳定运行。例：某公司控制系统，最初设计结构考虑不足，采用单机版结构，在应用过程中，各操作站从控制器单独取数，数据独立保存，出现设定参数等数据不同步问题。需要将控制系统结构更改为服务器结构，彻底解决结构上的不足。
1.1.3控制系统电源
电源对控制系统运行至关重要，电源一旦故障，控制系统将彻底瘫痪。电源元器件必然经历老化过程，将导致电源不稳定，甚至损坏；同时电源的相关负荷问题还包括电源的容置、空开、保险容量等，控制系统与装置一同建设后，装置技改技措、扩能，控制系统扩容，电源负荷逐步偏离原设计，威胁着控制系统运行；另外，电气供电同样对控制系统电源有影响，如电气供电电压不稳，电气高压等情况。在某公司一次机组检修开始时，曾发生因电源负荷问题联锁停机事故：事故经过：ITCC系统一路供电端子，单独为机组振动和位移回路安全栅供电，检修过程中干气密封改造实施，设计未核算电源负荷问题。
2.仪表控制系统
2.1现场总线控制系统（FCS）
在石油工业运行中，需要采用合适的技术对仪表控制进行加强。仪表控制系统是其中非常重要的一部分，FCS是一种操作性非常强的系统。该系统具备一定的开放性，可以与仪器和网络实现有效衔接，这样可以实现系统的有效分布，还能对系统实施良好的控制。该系统在石油化工领域是至关重要的一部分，可以提升仪表控制系统的技术水平，促进石油化工的进步。
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2.2集散控制系统（DCS）与FCS共存
20世纪起国内有关仪表控制系统的研究就已经开始，DCS是二十世纪七十年代出现的一种系统，用于分布控制。而经过不断完善与更新，DCS逐渐变得成熟且完善。现如今DCS在国内的石油化工领域也发挥着至关重要的作用，但是自FCS出现后，DCS在应用上已经是越来越少，因为FCS本身很多的优点是DCS无法取代的，只是FCS还需要不断完善，尚存在一些漏洞需要补足，而这些漏洞在很多时候会对石油化工生产造成一定的制约，给企业造成一定的损失，所以现如今国内石油化工领域两种系统并存[1]。
2.3现场总线与DCS连接
石油化工领域仪表控制系统的作用是至关重要的，并且现场总线中的智能仪表连接起来。将现场总线以及DCS连接好才能将系统的价值发挥出来。同时可以扩展现场总线的应用范围，让整体上的成本有所降低，二者直接的连接可以对整个局面实施统一管理和监控，这样对石油化工的生产过程可以进行更加有效的管控。
2.4先进控制及优化
如今在石油化工领域信息化技术发挥的作用不断提升，控制系统也在逐渐向着智能化的方向发展，国内已经掌握了一些对仪表更加有效的控制手段，这些手段对石油化工的进步起到促进作用，让国内的石油化工领域可以生产出更加多样化的高质量产品，降低生产的成本，让石油化工可以创造出更高的价值，并提升整体生产体系的稳定性以及安全性。
2.5安全控制系统
生产技术不断提升，石化企业可以将更多的产品生产出来，但是与之一同发展的就是生产流程。如今的石化生产流程更加复杂，生产规模不断扩大，所以在生产时受到的影响因素更多，安全问题也更容易凸显，所以安全控制方面也是在不断提升，应加强生产安全性以及稳定性。
3.仪表控制系统长周期运行的应用
3.1新型自动检测与分析的应用
在石化生产中，检测仪表已经实现了自动化的改造，相关的运用不断增多，对石化产品的质量检查越来越严格，并加入了在线分析技术。为了让产品质量不断获得提升，在线分析方面增加了很多仪表装置，并实现自动化控制，这样可以提升软测量技术的水平，为石油化工的产品检测提供了极强的助力。
3.2先进控制的应用
先进控制让石油化工可以生产出更高质量的产品，生产效率也会不断提升，降低石化生产的成本，这样可以为企业带来更多的经济效益，先进控制是对现阶段的生产模型进行判断和控制，预测出更加科学的生产模型，这样可以使生产效益得到提升，并可以借助更加强大的运算能力，在很多复杂的环节发挥出作用，只是国内在先进控制方面与发达国家还是存在差距的。
3.3制造执行系统
首先是操作控制，可以实现装置的控制以及数据库的控制；其次是生产管理的环节，可以对现场实施科学的生产调度以及产品的储运；最后是管理层，主要是对ERP系统进行控制，提供制造周期以及生产成本等信息。对生产过程中产生的数据进行有效处理，并储存在ERP系统中[2]。
结语
如今国内的工业体系中，石油化工的地位是毋庸置疑的，为社会创造出更多的效益，相关技术不断更新，尤其是自动化技术不断进步，让石化生产在智能化方向上获得更加高速的发展，这对石油化工的不断进步起到促进作用，促进其长周期的运行。
参考文献
[1]张瑜岭.自动化仪表控制系统技术与应用[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(14):187-188.
[2]杜平先.石油化工自动化控制的关键技术及仪表控制策略探究[J].科技创新与应用,2015(22):120-121.
论文作者:赵崇建
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：控制系统论文; 仪表论文; 系统论文; 石油化工论文; 电源论文; 装置论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第26期论文;