关键词：石油；化工仪表；控制系统；应用
引言：
通过信息化来带动工业化，是我国现阶段实施的基本国策，也是促进我国逐步实现工业化建设的主要指导思想。因此，在我国的石油化工企业不断进行现代化建设的今天，我国科技的迅猛发展，将仪表系统逐步带向智能化、数字化及网络微型化的轨道，均表现出我国用信息化来带动工业化的发展路子是正确的，也取得了一定的成效。但是在石油化工仪表控制系统方面，与国外比较，我国还存在诸多的不足，还需要在实践中总结经验，在研究中投入更多的人力、财力和物力，从而推动我国的石油化工企业的现代化建设进程。
1、新型自动检测与分析仪的应用
科学技术的快速发展推动了仪表系统逐渐朝着智能化、网络化、数字化以及微型化的方向发展，自动检测仪表开始应用在石油化工企业，其应用范围和应用水平也在不断提升。自动检测仪表的发展满足了现场总线的相关需求。目前，各个行业已经逐渐引进了现场总线数字化仪器，由于该仪器具备稳定性强、技术先进、可操作性强等优势，所以在石油化工控制领域应用广泛。石油化工企业引用在线分析仪表能够提升其产品质量，因此，石油化工企业应该大力开发有关系统类的应用，提升仪表的控制应用水平。
现阶段，为了提升产品质量和仪表应用水平，一般常用的在线分析仪表包括在线油品质量分析仪表以及在线液相色谱仪。NIR光谱分析仪是近几年出现的一种新型分析仪表，主要应用在石化企业炼油调合系统中。对于石油化工企业而言，仪器维护工作，尤其是预测维护工作，加强这方面的管理对企业的发展非常重要。因为其对系统的正常运行有着重要影响。目前，石油化工企业正在大力建设实时传感系统以及在线联机系统，对加热炉以及加热交换器进行有效监控，将先进仪表和系统应用在石油化工企业中，能够实现诊断、预测等功能，优化生产设备，提高生产潜力，减少维修和养护费用。
2、石油化工仪表控制系统的研究现状
2.1现场总线控制系统
在工业控制技术领域，采取措施加强现场总线控制系统具有重要现实意义。现场总线控制系统FCS可操作性强，具备开放化和系统化特征，能够将其与控制仪器以及现场网络连接起来，不仅能实现整个系统的分散与分布，而且还能提高对系统的控制性。总之，现场总线控制系统是二十一世纪石油化工领域最为重要的产品，其能够提高现场总线控制系统的整体技术水平，能够促进仪表控制系统的发展。
2.2DCS与FCS的共存时代
二十世纪七十年代，我国研发出了一种新型现场总线控制系统（DCS），如今该技术已经逐渐发展成熟。DCS技术具有成熟、可靠的特点，因此得到了广泛的青睐。与DCS相比，FCS系统处于发展的初期阶段，相关技术还有待完善，并且有些方面也存在一定的缺陷。因此，为了推动该技术的发展，最好实现DCS与FCS共存的局面，而且不要因为FCS的出现而消失。
2.3现场总线与DCS的衔接
现场总线与DCS相结合主要是将现场总线智能仪表与DCS系统衔接在一起，这样不仅可以发挥DCS的独特优势，而且还能扩大现场总线的使用范围，从而有效降低了系统的整体成本，充分发挥了DCS和现场总线的优势。同时，需要不断提高管理监控一体化功能，进而对现场设备进行系统化管理。
2.4先进控制及优化
随着经济和技术的发展，我国已经掌握了一些先进控制技术，如鲁棒PID控制和多变量预测控制技术等。推动先进控制技术的使用，不仅可以提高产品效率和质量，提高经济收益，降低生产成本，而且还能提高控制系统装置运行的安全性和稳定性，有效地有助于企业的可持续发展。
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2.5安全控制系统的应用
随着经济和科技的发展，石油化工企业的装置规模不断扩大，制作程序趋于复杂化，购买的材料一般具有易爆性和易燃性的特征，因此对各类设备的安全性提出了更高的要求。石油化工企业将安全控制技术推广到仪表控制系统中，能够提高设备运行的安全性和稳定性。加强紧急停车系统ESD的应用，能够减少意外事故和安全事故发生的概率。安全控制系统具体包括紧急停车系统、生产装置健康监控技术以及安全仪表系统等。
3、石油化工仪表控制系统的发展趋势展望
3.1未来现场总线控制系统将迅速发展
现场总线控制系统是顺应市场需求的产物，未来在石油化工生产中对它的应用将会更加广泛。随着现场总线控制系统的迅速发展，将会实现全数字式结构，其在稳定性、可靠性、分辨力以及可互操作性等各个方面都会得到极大地增强。并且，由于市场对商品计量精确度的要求正不断提高，未来计量用质量流量计的精确度也会进一步提高，预计未来其精确度可达±0.1%以上。
3.2未来炼油调合系统将更广泛地应用NIR光谱分析仪
NIR光谱分析仪的出现大大方便了石油化工生产工作。目前在我国的炼油调合系统中，虽然已经应用了NIR光谱分析仪，但总体上而言其尚未得到大范围的普及。不过，由于市场评价良好，所以可以想见未来炼油调合系统将更广泛地应用NIR光谱分析仪。
3.3未来在线分析仪表控制系统将大力推广
近年来，随着市场要求的提高，石油化工产品质量也必须要不断提高。为了加强石油化工产品质量管理，有效保障产品质量，未来将会越来越多地应用在线分析仪表控制系统，尤其是像在线气相分析仪器、液相色谱仪器、油品质量分析仪器等的应用将会十分频繁，另外还会出现更多的新型在线分析仪表控制系统。
3.4未来在线联机监控系统将大范围应用
在线联机监控系统在未来拥有着很大的发展空间，因为通过利用传感器进行热交换器和加热炉的实时监控，不但能够及时诊断其故障，同时还能够预测其维护保养能力，从而延长设备寿命，降低对设备进行检修和更换的成本。因此，未来在线联机监控系统将大范围应用。
3.5未来安全控制系统将进一步推广应用
对于石油化工生产而言，生产安全永远都需要摆放在第一位。石油化工生产本身就是一项危险性较大的生产工程，所以对生产安全性要求很高，必须要采取有效的措施来保障各类生产设备的安全可靠。而安全控制系统的应用，就是为了保障生产安全，因此未来其将会进一步得到推广应用。
3.6先进控制技术的应用
处理复杂的多变量过程控制问题通常采用先进控制系统来完成，先进控制是建立在常规单回路控制之上的动态协调约束控制，可使控制系统适应实际工业生产过程动态特性和操作要求。模型的控制策略是基础，先进控制是目前基于控制系统的一个重要发展方向，如智能控制和模糊控制。仪表控制系统的发展方向首先是先进控制系统的应用，为保障装置稳定的运行，石化企业在装置上应用先进控制系统，同时系统的安全性得到提高，降低运行成本，为企业带来明显的经济效益。先进控制的建立需要有足够的计算能力来支持，可通过DCS/FCS来实现，国内和国外都有成功的实例。当前我国已能熟悉掌握并应用部分先进的控制技术，比如鲁棒PID控制和多变量预测控制技术。先进控制技术的实施，让系统装置更稳定，运行更安全，同时也提高企业生产产品的质量，保证了收率，降低成本，增加了收益，使企业取得了显著经济效益。
4、结语
石油化工仪表控制系统的发展和进步以及对石油化工仪表控制系统的合理运用可以为石油化工企业带来巨大的经济。在这种大背景下，通过对石油化工仪表控制系统相关方面的分析，得出合理的应用智能化的石油化工仪表控制系统可以为企业带来较好的效益，也有利于企业的健康和可持续发展。
参考文献：
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[2]苗雨,郑鑫博.石油化工仪表控制系统的应用及发展[J].中国石油和化工标准与质量,2012(13):252-252.
[3]叶松林.浅谈石油化工仪表控制系统的应用[J].科技资讯,2011(14):26+28.
论文作者:黄绵炯
论文发表刊物:《科学与技术》2019年17期
论文发表时间:2020/1/15
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