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石油化工自动化论文

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摘要:在当前的新形势下,石油化工企业想要进一步提升生产能效,就必须对自动化控制技术予以足够的重视,并在实际生产的各个主要环节中合理应用自动化控制系统和设备,这样不但能够使生产设备得到有效的控制,从而提高生产效率,而且还能预防生产过程中安全事故的发生。
【关键词】
  • 石油化工 自动化 石油化工论文

石油化工自动化论文:企业自动化控制石油化工论文

1石油化工企业应用自动化控制所需具备的条件

自动化控制是一项较为复杂的技术,它是以独特的控制算法和方案为前提,并以控制理论为基础,对石油化工整个生产过程中的各种模拟量进行自动控制,如温度、压力、液位等等。实现自动化控制需要具备以下基本条件:其一,先进的控制设备和系统,如分散集中控制系统、现场总线控制系统、火灾控制系统等。其二,满足控制系统运行的实施方案,为自动化控制目标的实现构建平台。其三,高素质人才。通过上述三个条件的有机协调,能够实现石油化工生产过程的自动化控制。

2自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用

目前,国内很多石油化工企业都应用了大量的自动化控制技术,这使得生产能效和安全性大幅度提升,给企业带来了巨大的经济效益。由于石油化工企业的生产过程中存在大量的可燃性和有毒气体,一旦发生火灾后果极其严重,所以必须采取稳定、可靠地火灾控制系统。FDGS是可燃性气体监测与火灾控制系统的简称,与传统的DGS控制系统相比,FDGS的优势更加突出,具体体现在该系统能够独立完成对危险气体泄漏和装置火灾的检测、分析及防控。对于石油化工企业而言,其生产过程具有一定的特殊性,这使得各个生产环节对SIL(安全设备的安全完整性等级)要求相对较高,所以构成FDGS系统的各个部分均必须符合SIL国际认证。FDGS系统不仅可以连续不间断地进行探测,而且还能发现装置所在区域内可能出现聚集的各种危险气体,如可燃气体、有毒有害气体等等,不仅如此,系统还可以最早发现火情,并针对实际情况提供手、自动装置灭火。通过该系统的应用,能够极大程度地提高石油化工生产现场的安全性。

(1)FGDS系统的构成

FDGS系统的主辅设备会分布在两个区域当中,一个区域是装置现场,即危险区域,另一个区域是中央控制室,即相对安全区域。系统中的各个传感器具备检测功能,终端执行器主要负责执行功能。危险区域内的主要仪器和设备包括:IR火焰检测器、感温感烟探头、气体检测器、HVAC系统、熔断检测、火灾报警控制盘等,除了以上的自动化检测装置之外,在生产现场还布置了大量的手报按钮,当遇到突发火灾事件时,可通过该按钮进行报警。

(2)系统的主要功能和作用

①FGDS系统具备连续不间断的探测功能,能够在早期发现各个区域内可能聚集的有毒气体以及可能出现的火情。②系统为灭火提供了手自动装置,并设置有声光报警器,不同颜色与声音代表着不同的危险,现场操作人员可按照报警时的颜色和声音对险情进行判断,据此采取应对措施。③具备执行控制欲连锁逻辑功能,可以提供事件石油化工企业中自动化控制的应用研究陈寿宝(中海油能源发展油田建设工程分公司,天津300459)摘要:本文首先阐述了石油化工企业应用自动化控制所需具备的条件,并在此基础上对自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用进行论述。期望通过本文的研究能够对提高石油化工企业的生产能效有所帮助。关键字:石油化工;自动化控制;生产能效发生的顺序记录报告。

(3)系统设计方案

在对FGDS系统方案进行进行设计的过程中,要从全局的角度出发,对生产中的主要危险因素进行分析,并在此基础上确定最终方案。①火灾检测仪表选型。目前,市场中的火灾检测仪表种类十分繁多,每一种仪表的性能和应用场所均有所差别。为了达到最佳的效果,在选择仪表时,必须要结合生产现场的实际情况,同时,还要充分考虑防火分区的要求。按照我国现行GB50116-2013规范标准的规定要求,在选择火灾检测仪表时,应当满足如下以下几点要求:一是由于火灾发生的初期阶段会产生出烟和热,对于无明火辐射的场所应当选择感烟探测器。二是对于火灾发生后可能产生大量烟、热,且存在火焰辐射的场所,则应当选择感温感烟和火焰探测器。三是对于因温升过高可能引发火灾的场所,则必须选择感温探测器。②有毒及可燃气体检测仪表选型。在选择此类仪表时,应当以石油化工企业气体检测报警设计规范为依据,并确保所选的仪表满足以下规定要求:一是在工艺装置和储运设施的区域内应当安装可燃性气体检测器。二是对于使用有毒的装置和设施区域内,则应安装有毒气体检测器。三是如果可燃气体当中含有有毒气体,但有毒气体泄漏时达不到最高允许浓度时,应当安装可燃气体检测器。③安全性设计。由于FGDS系统归属于安全仪表系统的范畴,所以它的主要元件均应当选用故障安全型。如I/O应具备短路和断路检测功能;AI点则应具备异常电流检测功能;执行元件应当为励磁型;逻辑运算器要具备可靠地冗余和冗错功能。只有这样,才能确保整个系统的安全、稳定运行。

3结语

总而言之,在当前的新形势下,石油化工企业想要进一步提升生产能效,就必须对自动化控制技术予以足够的重视,并在实际生产的各个主要环节中合理应用自动化控制系统和设备,这样不但能够使生产设备得到有效的控制,从而提高生产效率,而且还能预防生产过程中安全事故的发生。在未来一段时期,应当加大对自动化控制技术的研究力度,除了要对现有的控制系统进行不断改进和完善之外,还应积极研发新的控制系统,使其能够更好地为石油化工生产服务,有助于推动石油化工企业的持续、稳定发展。

作者:陈寿宝 单位:中海油能源发展油田建设工程分公司

石油化工自动化论文:自动化控制石油化工论文

1石油自动化控制历程

经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。

2自动化控制设备和系统

石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。

3微电子技术和信息技术的应用

自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。

4专业技术人才作用愈加重要

我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。

5结束语

我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。

作者:唐勇 单位:重庆化工设计研究院

石油化工自动化论文:石油化工仪表自动化控制系统分析

摘 要:在科学技术不断发展的情况下,工业生产也发生了很大的变化,在生产过程中使用的仪表和控制系统出现了智能化发展情况,这样也使得石油化工在生产过程中,化工仪表出现了自动化控制技术不断发展的情况,对出现的新情况进行更好的分析能够更好的促进石油化工企业发展,同时也能更好的促进我国经济的发展。

关键词:石油化工仪表 自动化控制 控制系统

在石油化工企业发展过程中,使用的仪表在科技含量方面发生了很大变化,这样也使得仪表出现了自动化控制和智能化发展的情况,在这种情况下,仪表本身性能发生了很大的改善。智能化仪表在发展过程中不仅仅在结构运作方面发生了很大的变化,同时在适应性和功能方面也发生了很大的变化,因此,对石油化工行业的发展也是非常有利的。对设备进行更好的设计,不仅仅在功能方面能够进行改善,同时在工作效率方面也发生了很大的变化,这样也能更好的对其进行分析,促进石油化工企业获得更好的发展。

1 石油化工仪表控制系统发展

在科学技术不断发展过程中,仪表系统也发生了很大的变化,正在逐渐向数字化、智能化以及网络化方向发展,有其对石油化工行业的发展是有很大的影响的。在石油化工企业中,自动检测仪表出现了非常明显的变化,对控制系统的性能改善是有很大影响的。对于现场总线控制系统来说,能够更好的对适应一些要求的变化,这样能够更好的促进变送器发展,同时,也能更好的实现数字化仪表发展。相比较一般的变送器来说,数字化仪表在性能方面出现了很大的变化,尤其在分辨能力和安全性能方面得到了非常明显的改善,同时,在稳定性方面也出现了很大的变化,这样在进行生产的时候能够更好的保证生产效率。数字化仪表在性能方面得到了很大的提高,同时,在结构方面也发生了很大的变化,这样在进操作的时候更加方便。为了更好的发展我国的进出口贸易,很多的企业在生产过程中对产品的质量提出了更高的要求,这样使用数字化仪表在产品精度方面也得到了更好的提高、对产品加强管理也能更好的保证我国的产品能够更好的和国际产品进行比较,这样能够更好的发展我国的进出口贸易,同时也能更好的提升产品的质量和性能。

1.1 DCS与FCS系统

在我国的石油化工系统中,都使用的是DCS系统,为了更好的适应科学技术的变化,DCS系统在不断发展过程中也发生了很大的变化,和传统的系统进行比较,新的系统在数字化智能控制方面得到了很好的发展,同时在兼容性方面也是非常好的。将不同的型号和厂家的DCS系统进行连接,这样能够形成更大规模的管理控制体系,同时在进行控制的时候也能更加方便的进行控制,这样在性能方面也是能够得到更好发展的。

1.2 新型DCS系统

对于石油化工企业来说,炼油装置是非常重要的生产设备,在进行生产的时候只要能够产出成品油和半成品有,在经常一定的处理以后,就能够将其进行储存和运输,这样也是石油化工企业在生产过程中最后的工艺。在石油化工企业中应用DCS系统,能够更好的提高自动化控制能力,同时在进行管理的时候也能更好的进行。石油化工企业应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。

石油化工企业在进行生产的时候经常是会使用催化裂化的物质来进行生产的,在这种情况下,在炼油生产装置中是可以利用DCS系统来进行控制的,这样能够更好的对各个生产的情况进行监视和管理。在控制管理中操作是可以在一个控制室内完成的,这样就使得系统控制要采用多集控单元,同时在综合管理方面也是能够实现信息自动化控制的。

1.3 总线控制系统

现场总线控制系统慢慢形成了全数字化、开放性以及智能化化的特点,这样就使得石油化工企业在发展过程中出现了新的发展方向。现在,FCS自动化控制在应用方面出现了越来越好的情况,这样就使得设备在操作和功能方面也发生了一定的变化。现场总线控制系统在发展过程中出现了空间越来越广的情况,这样就使得很多的石油化工企业在生产过程中应用了FCS控制系统。现场总线控制工作是通过现场总线和局域网来进行实现的,因此,在进行使用的时候是要利用众多的计算机来进行实现的,这样能够更好的实现信息的交换,同时也能实现信息的共享。

2 具体分析

2.1 检测执行仪表方面

石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800 ℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。

2.2 控制策略

从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。

3 结语

在科学技术不断发展的时期,我国的石油化工仪表自动化控制技术也得到了很大的发展,在这种情况下,我国的石油企业在发展过程中也发生了一定的变化。石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。

石油化工自动化论文:石油化工自动化控制历程和技术应用前景

摘 要:石油化工技术繁多而复杂,自动化控制是其中较为重要的一个系统。多方位提升自动化水平,以适应石油行业现代化机械水平,有助于石油行业的发展。文章首先阐述石油化工自动化控制历程,在此基础上,分析石油化工自动化控制技术应用前景。

关键词:石油化工;自动化控制;应用前景

前言

当前,我国经济快速发展,石油化工行业也得到了飞跃式进步,对应而言,企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术,材料、工艺和技术应用不断翻新,加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛,其受到越来越多的重视,因而,自动化控制技术越来越重要。然而,石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律,在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。

1 石油自动化控制历程

技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位,其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题,甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们,自动化是帮助企业提高效率的驱动力,尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中,渗透到各个行业和领域,生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说,从过程控制与管理,从仓库管理到市场营销,从生产计划到财务统计,设备管理到人事管理,自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。

中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展,通过引进自动化技术的手段,首先对技术进行研究和探讨,不断吸收消化其中的精要,在此基础上进行创新,从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。

2 自动化控制设备和系统

石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。

3 微电子技术和信息技术的应用

自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。

4 专业技术人才作用愈加重要

我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。

5 结束语

我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。

石油化工自动化论文:石油化工自动化控制仪表常见故障的原因探究

摘要在科技飞速发展的带动下,自动化技术取得了重大突破,各种自动化设备应运而生,极大地推动了石油化工生产的自动化和现代化。在石油化工自动化控制系统中,自动化仪表发挥着不可替代的重要作用,仪表的故障诊断和分析也成为石油化工行业的一项重要任务。文章首先对石油化工自动化控制仪表进行了简要概述,然后分析了石油化工自动化控制仪表的疑难故障,以期对石油化工行业的安全、稳定生产起到一定的帮助作用。

关键词石油化工;自动化控制仪表;故障

为实现石油化工生产的自动化,需要对生产过程中温度、压力、流量等数据进行全面监控,这些功能通过相应的检测仪表来实现,仪表一旦发生故障,将对化工生产的正常进行造成严重影响。因此,工作人员必须熟练掌握仪表的物理构造、测量原理以及性能指标等,能够准确地对仪表故障进行诊断和处理,从而保证化工生产的正常进行。

1石油化工自动化控制仪表概述

1.1 温度仪表

石油化工生产中所进行的化学反应及变化需要在特定的温度及压力环境下才能顺利进行,为实时监测温度变化、精密掌控温度范围,必须在生产中布设一定数量的温度仪表。目前对于生产温度主要采取接触测量,通过热电偶、热电阻等测温元件来测量温度数据,并借助现场总线技术来达到自动化温控效果。

1.2 压力仪表

压力仪表的类型比较多样,如压力传感器、压力变送器、特种压力表等,压力仪表可以用于高温、腐蚀等极端环境下的压力测量,也可用于易结晶及粉粒状介质的压力测量。通常情况下压力调节系统会借助压力变送器将采集到的信号输送至集散控制系统,实现自动化压力测量及控制效果。

1.3 物位仪表

根据测量方法的不同,可以将物位仪表划分为浮力式、直读式、差压式、辐射式、雷达式等,在石油化工生产中,雷达式物位仪表由于测量精度较高,同时对石化物料具有较强的适用性,正逐渐受到行业的青睐。

1.4 流量仪表

流量仪表基本上基于两种测量原理,一是体积流量测量,二是质量流量测量,具体来讲,有节流式、压差式和速度式几种。

2仪表故障的原因分析

通常情况下,自动化控制仪表由传感器、变送器、显示器三部分组成。其中传感器负责被测对象模拟信号的检测;变送器负责将传感器输出的信号转化为标准电流信号(4~20 mA),同时将信号输送至PLC控制器;显示器负责测量数据的直观显示。仪表故障通常表现为指示异常,如示数偏低、偏高、不动、异常波动等,导致仪表异常的原因有两种:一是工艺参数本身出现异常;二是测量系统的某一环节发生故障,导致数据显示不准确。要正确诊断故障原因,一是对仪表的测量原理、物理结构、使用特性等具有一定的了解;二是要熟知测量系统的整个工作流程;三是对化工生产的工艺流程、物料特性、设备性质等具有比较深入的了解。下面就化工仪表常见疑难故障进行具体讲解:

2.1 流量仪表故障

1)若流量仪表值达到最高,一般现场检测仪表也会显示最高,这时手动调节远程调节阀大小,若流量值减小,说明是工艺问题;若流量值不变,应该是仪表系统的故障,需要检测仪表信号传输系统、测量引压系统等是否存在异常。

2)若流量指数异常波动,可以将系统由自动控制转到手动,若依然存在波动状况,说明是工艺原因所致;若波动减小,说明是PID参数问题或仪表问题。

3)若仪表流量达到最低,首先检查现场检测仪表,若现场仪表同样显示最低,则查看调节阀开度,开度为零说明故障发生在流量调节装置上,若开度正常,极有可能是物料结晶、管道阻塞或压力过低所致。若现场仪表正常,说明显示仪表出现问题,其原因通常是机械仪表齿轮卡死、差压变送器正压室渗漏等。

2.2 物位仪表故障

1)液位仪表值达最高或最低时,根据现场检测仪表进行判断,若现场仪表正常,则将系统改为手动调控,查看液位是否变动,若液位能够在某一范围内保持稳定,说明是液位控制系统出现问题,反之则是工艺方面的原因。

2)对于差压式液位仪表,当控制仪表与现场检测仪表的显示数据不符,且现场仪表不存在明显异常时,检查导压管液封是否正常,若存在泄漏现象,补充密封液,仪表归零;若不存在泄漏情况,初步推断是仪表负迁移量出错,需进行校正。

3)液位控制仪表的数据异常波动时,要根据设备容量分情况进行判断,设备容量大的,通常是仪表出现问题;设备容量小的,要先检查工艺操作,若工艺操作有所变动,极有可能是工艺原因导致的波动,反之就是仪表方面的问题。

2.3 压力仪表故障

当压力仪表数据异常时,应当根据被测介质的物理状态――固态、液态、气态,进行针对性的检测和诊断。

1)压力控制仪表出现异常波动时,要首先确认工艺操作的变动情况,因为此类变化多是由工艺操作及PID参数异常所致。

2)当控制仪表停滞不动,即工艺操作变化的情况下仪表数据依然保持恒定时,通常是由于压力测量系统出现故障所致,这时应首先确认引压导管是否存在阻塞情况,若管道畅通,再确认压力变送输出装置是否处于正常状态,如果发现异常变化,则可确认问题出现在测量指示系统。

2.4 温度仪表故障

温度仪表故障通常表现为示数偏高、偏低或反应迟缓,当温度仪表发生故障时,要注意以下两点:一是温度仪表大都采用电动仪表;二是该系统仪表在检测时具有比较明显的滞后性。

1)温度仪表数据突然间变化到最高或最低,通常属于仪表系统方面的问题,这是由于仪表系统本身具有一定的滞后性,鲜少出现突发性的变动。若出现突发性的变动,一般是由热电阻、热电偶或变送放大器异常所致。

2)温度控制仪表发生高频异常波动时,通常是由于PID参数设置不当所致。

3)温度控制仪表发生比较明显的缓慢波动时,一般是由工艺操作方面的变动所引起的。若可排除工艺操作方面的影响,那么极有可能是仪表控制系统出现了故障。

3总结

石油化工自动化仪表控制系统的应用给石化行业带来了巨大的方便,重新定位了人与石油化工系统之间的互动关系。 在分析和处理实际的化工仪表故障时,不仅要掌握扎实的仪表理论和知识,还要对工艺实践有着详尽的理解,如此才能对仪表故障进行快速的诊断,然后采取合适的手段进行故障处理,保障化工生产的顺利进行,促进石油化工企业的进一步发展。

石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术分析

摘 要 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。本文详细介绍了我国石油化工仪表的各项控制系统,并加以分析,以期为我国石油化工的健康、持久、稳定发展提供有利条件。

关键词 石油化工仪表;自动化控制技术;智能化

一般情况下,石油化工必须配合天然气才能顺利生产,二者相互提供半成品与原料,最终实现最大化经济效益和社会效益。而现阶段的自动化控制技术也开始从过去传统单一结构运作模式转变成网络化、集成化与智能化共同发展的新型运作模式,这不仅提高了自动化仪表的各项功能,还强化了自动化仪表的适应性,使之能够有效满足石油化工提出的要求。

1 我国石油化工仪表的控制系统

为了尽快适应现代化石油化工仪表提出的各项要求,现场总线控制系统必须把数字化仪表作为变送器,这主要是因为数字化仪表的分辨力高、稳定性能与安全性能好,而且结构相对比较简单。同时还要加强产品管理能力,适当增加液相色谱仪与在线油品质量分析仪的实际使用量,以获取更为精准的数据资料,进而显著提升产品质量与性能,让出口产品质量能够匹敌当前产品,甚至是国际产品。

1.1分散控制系统与未来战斗系统

根据有关调查数据显示,我国石化系统与石油化工系统已采用3000多套分散控制系统,其中石化系统的采用量占总数的50%。由于现代科学技术的发展过于迅猛,促使分散控制系统不停地研发新产品,而新产品的生产应用了许多不同的系统,例如数字化智能控制系统、OPC系统与兼容性系统等,导致不同厂商与不同型号的分散控制系统都能够有效结合在一起,最终形成大规模的网络管理自动化控制体系。该系统除了更易于控制外,还有效增强了产品性能,使经济效益与社会效益实现了最大化。

1.2新型分散控制系统

成品油与半成品油在炼油设备中生产出来后,一定要做好调和工作,这样才能贮存运送出厂,该过程即为石油化工制油的最后一道工艺。在石化企业运送油品过程中,合理应用分散控制系统,除了可以提高自动化控制水平外,还可以便于管理工作的实施。应用分散控制系统来实现我国石化企业的仪表控制,而其他新建设备也可以应用分散控制系统来完成各项控制与管理工作。但如果设备为加强使用型或是石油化工的重要组成部分,那么应用分散控制系统时,其效用就会无法充分发挥出来,使得资源出现不必要的浪费,同时还会因使用率减少而导致自动化系统复杂化。

1.3总线控制系统

石油化工仪表中的现场总线控制系统具有微型化、数字化、智能化与开放化等诸多特征,而且这些特征已成为当前新型石化企业的主要发展目标。现阶段,未来战斗系统已广泛应用于各个领域,其设备操作技术与功设备能开发也随之得到有效完善,这对于现场总线控制系统的可持续发展来说具有十分重要的作用和意义。根据有关调查数据统计,大多数石化企业在控制系统方面仍采用未来战斗系统对本企业生产设备进行控制,最后利用现场总线与局域网来顺利完成现场总线控制工作。局域网的主要效用是通过网络让多个计算机系统实现信息的相互交换,其中具有较大的信息容量,相互之间可以达到信息共享的效果。而现场总线控制系统的技术要求是完成技术的信息共享工作,这样除了可以让用户公开化外,还可以让全部制造商公开化。

2 我国石油化工仪表控制系统的分析

2.1执行仪表的检测方法

展开石油化工生产作业时,其现场设备与管道内介质的实际温度均为-200℃~1800℃,并采用双金属温度计代替水银玻璃温度计,以便分散控制系统直接获取热电偶信号与热电阻信号。压力仪表在石油化工中是极为重要的构成部分之一。利用诸多原理制成的特殊压力仪表与压力传感器,不但可以抵抗高温,还可以在易结晶介质、脉动介质和粉状介质的条件下测量工作所需压力。此外,从物位仪表的角度上看,石化行业通常把液位测量作为重要核心,只有浮力式仪表具有通用产品,其他仪表均无通用产品,例如物料仪表等。但根据测量方法可有效划分为雷达、浮力、电容、静电、磁致伸缩和超声波等诸多类型,而且仪表内还存在执行器、流量仪表、在线过程分析仪和分析仪器等装置。为了能够正确分析出生产过程中的各类物料成分,必须保证温度、液位、压力与流量等工艺参数的准确性与真实性。同时还要详细分析石油化工生产后排放的所有物质,以防止生态环境受到严重污染。

2.2执行仪表的控制方法

过去传统石油化工在生产过程中均是一个设备使用一个控制室,但现阶段均为多个设备共用一个控制室,也可以由一个控制中心来控制全厂所有设备,把CRT显示或LCD屏幕作为核心。以便操作人员更易于使用。由于石油化工设备具有十分复杂的工艺过程,而且在一定程度上还会出现爆炸、火灾等情况,所以必须进一步提升石油化工的生产安全性、可靠性与稳定性。如果只依靠分散控制系统完成所有控制工作,那么现代化石油化工提出的要求就无法满足其效。应用智能化控制仪表与自动化控制仪表展开石油化工作业,除了可以实现安全生产外,还可以实现人性化生产。除此之外,还要将报警系统安设在生产线的危险区域,这样有毒气体或是可燃气体泄漏时就能够立即提醒,便于采取防护措施。

3 结论

我国石油化工企业必须高度重视各项生产仪表,并进一步增强自动化控制技术,只有这样才能消除安全隐患,保证产品质量。在确保石油化工安全生产的条件下,对自动化仪表控制系统进行研究与设计,以强化企业本身的自动化控制技术,提高市场竞争力,最终取得最大化经济效益与社会效益,这对于我国石油化工企业的可持续发展来说具有一定的推动作用。

石油化工自动化论文:PLC技术在石油化工油品储运自动化系统中的具体应用

摘要:为了克服人工的操作和管理带来的弊端,提高石油化工油品储运自动化管理作业的效率,减少环境污染,石化企业迫切需要高程度的机械化自动化,便于操作维护的石油化工油品储运自动化系统。储运自动化的程度直接影响到了储运自动化的效率及安全,这一工作早已成为石油化工企业自动化管理的一项重要的组成部分。因此在石油化工油品储运过程中建立起一套以计算机技术、数据库技术和网络信息技术为基础的自动化管理系统是迫切的也是必须的。本文笔者主要探讨了自动化设施在石油储运监控系统及决策管理中的应用,就石油化工油品储运自动化的系统构成,详细的介绍了PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)技术在石油化工油品储运自动化系统中数据采集以及对现场执行动作监控方面的广泛应用。

关键词:油品储运 数据采集 可编程控制器 数字滤波 油品调合

一、引言

新技术革命自上世纪八十年代中期延续至今,石油产业也正在向纵深发展。新概念、新工艺、新理论也层出不穷。油品的储运作为一门综合性较高的工程科学,是在石油化工企业中一个必不可缺的重要环节。提高石油化工油品储运自动化的技术、管理水平,对石油化工企业来说,可以减少损耗、增加效益、降低成本。民用油品的储运和军用油品的储运,矿场石油的储运和炼油厂油品的储运,尽管在基本理论上它们是大体相同的,但是在技术措施和设备上各有各的特点。同时液态介质的存储、核算、计量和管理上的工作都是油品储运业务中的重点组成部分,这就能证明提高油品储运自动化和管理水平对石油化工企业有着不可或缺的重要意义和作用。

二、PIG 扫线原理及原则流程

所谓的PIG扫线,就是通过压缩惰性气体获得动力,推动紧密充填在管道中的弹性海绵柱,使其以一定的速度前进来实现一次性清管/置换的技术。

PIG扫线原则流程及操作程序:

(1)PIG装置的设计

PIG装置是用作于发射/接收PIG芯而设置的,它的使用压力等级和直径等均与其他工艺管道是完全相同的,强度的计算及补强可取等径三通公式:

St0= PDw/(2[σ]tφ+P);

St0:主管段理论计算壁厚mm;

φ:强度削弱系数,对于单筋、蝶式等局部补强的PIG装置,φ=0.9;

[σ]t:基本许用应力MPa;

P:设计压力MPa;

Dw:主管外径mm;

本公式之适用于以无缝钢管焊制的PIG装置,并且主管外径≤660mm,支管内径和主管内径之比≥0.8,主管外径和内径之比≥1.05且≤1.5。

为了防止PIG芯到达末端后发生扭曲进入支管,在设计时应沿三通的焊缝内侧适当增设栅条。

设计氮气管与主管道管径之比在1:4、1:5之间为宜,这样是为了控制PIG芯的运动速度,目的在于延长PIG芯的使用寿命。

三、储运自动化系统的构成

石油化工油品储运自动化系统分为鹤管装卸车的控制以及销售管理自动化系统和罐区监控管理系统,个别还包括了储运污水处理管理系统。这其中罐区的自动化水平大体上代表了油品储运系统的整体自动化水平。这是因为罐区的监控与管理工作是储运自动化系统中最为基本的工作内容。下面就以PLC技术在罐区监控管理系统中的应用作为典范,简要的介绍一下PLC技术在石油化工油品储运自动化系统中的应用。

小鹤管装车具有着节能和安全等显著的优点,石油化工企业内的储运装车基本上都以它作为基本灌装设施。目前这种灌装设施的鹤管有两种规格:通常我们把口径大于Dg12O的鹤管称之为大鹤管,此类鹤管主要用于火车罐车的灌装工作;另将口径小于Dgl20的鹤管称为小鹤管,其常用的口径有Dg80、Dg50,此类鹤管主要用于火车罐车及汽车罐车的灌装工作。目前因此相应的分为大鹤管储运装车自动化微机控制系统和和小鹤管储运装车自动化微机控制系统。

(1)PLC应用在常见的储运自动化系统中

PLC技术紧随着微电子技术的同步发展,已开始替代传统的继电器控制装置。PLC作为以微处理器为核心的工业控制装置,如今它既能采集控制开关量,还能采集控制模拟量以及数字量,同时还可以实现过程控制、顺序控制、逻辑运算、计数、定时、联网通信等功能,将计算机技术与传统继电器控制系统紧紧的结合在了一起。凭借着抗干扰能力强、I/O组态灵活、结构紧凑、高可靠性及调试维护方便等众多优点,越来越受到众多工业用户的认可。在现代工业自动化领域中与工业机器人、CAD/CAM一起被称为现代工业化三大支柱。

在石油化工油品储运自动化控制系统中,PLC技术得到了普遍的应用。PLC的主要任务是完成定量程序装车控制、防静电、防溢及联锁控制,完成数据采集和对现场控制执行器的程序控制等内容。

选择模式6计数方式,输入IN-IR330.03作为内部触发方式,微分型指令@MOVB(82) 是位传送指令,当执行条件IR200.0由“OFF”变为“ON”时,@MOVB(82)传送一次#1到IR130通道的第3位,即IR330.03单元置1,就实现了使计数器从零开始计数。IR356与IR3576是采集累计脉冲的低位与高位的BCD码,使用BIN(23)指令转换成16进制数,并将其映射在DM309和DM310单元之中。

1、直接从空分制氮企业来引接氮气总管;

2、从运输距离小于等于400公里的深冷制氮企业来购置液氮,同时设置液氮储罐以及蒸发器等设备准备氮气供应系统;

对于分布式的小鹤管装车自动化系统,操作人员可以在装车现场操作撞车和监控装车情况。各个鹤位均设置一台定量装车控制设备来执行本鹤位的定量装车控制任务。这样可以达到实现系统操作的功能分散管理且集中见识的目的。

针对定量装车控制设备可以采用定量装车控制仪,但现市面上定量装车控制仪价格昂贵,可以采用西门子S7-200-CPU224的小PLC加西门子DT-900来实现,将其安装在石油化工油品储运装车现场的每个鹤位,以完成现场自动化装车控制的管路温度、体积流量、质量流量、静电接地、液位防溢、阀门开关状态等检测,通过以上的方式来完成安全联锁以及定量装车控制等功能。

(4)PLC应用在火车大鹤管装车自动化系统

火车大鹤管装车自动化系统相比前两种控制系统要复杂得多。在火车大鹤管装车自动化系统中,PLC相比之前还有很多任务要完成,包括对大鹤管的位置的上升、停止、下降和左、右位移的控制及位置的检测,接油斗的位置控制以及位置的检测,火车油罐牵引车位置控制,液压泵的开关控制等。

四、PLC在石油化工油品储运监控系统中的应用

PLC在石油化工油品储运监控系统中应用的原理:采集石油化工油品储运罐区现场的数据,并传至上位机,再由上位机编程、组态、连接,把实际流程形象的展现出来,并显示动态数据和设置PID控制参数、过程参数,除此之外还可以查看历史报警报表、趋势等。具体的应用程序如下:

(1)系统硬件的设计

本监测系统控制中心的主要功能有:库区管理,数据的采集和处理,与第三方监控系统的通讯,逻辑控制以及流量计算等。主站的控制器的主要组成部分有:主电源、CPU卡、液晶显示器、环路通讯卡等。其内部有两个固定的数据库,一个作为现场单元数据库,通过由上位机传递过来的读写指令对阀门进行控制;另一个作为自诊断数据库,负责记录通讯协议有关状态并给智能阀发布指令。同时,该系统的通讯协议采用M0dbus,

石油化工自动化论文:探究石油化工企业自动化技术的发展策略

摘 要:石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,本文论述了石油化工自动化技术目前的发展现状,以及提高石油化工工业自动化技术的具体措施。

关键词:石油化工 自动化技术 发展 信息

在信息技术高度发达的今天,石油化工自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而进步,从初期简单的手工操作到连续工艺作业,对生产稳定性和对控制的要求及自动化水平也越来越高,从简单的闭环控制到装置的全面自动化,使用的控制工具也从实现了DCS的广泛应用;控制技术方便又先进的控制系统、优化控制系统.随着工业规模的进一步推广,快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的开发成功,对自动化提出了更高的要求。石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。同时,激烈的市场竞争也对自动化提出了新的要求。

一、石油化工自动化技术的发展现状

1现场总线的应用正在逐步推广

现场总线应用于生产现场,实现全数字化、串行、双向、多变量数字通信的网络互连技术。现场总线虽然没有实现“制定单一现场总线”,但与现有的DCS、PLC等相比,现场总线控制系统FCS由于具有的全数字多点通信、现场设备状态可控、开放性、互可操作并能实现分散控制等特点,仍然是石油化工行业基础自动化系统的发展趋势。

2.工业控制系统软件及各种应用软件开发、系统集成技术成为核心技术,取代系统硬件而成为高附加值的载体

具体的技术手段首先是FCS将与DCS共存.DCS技术实现了性能可靠,软件丰富,功能完善等优点.已经成为工业生产过程控制的主要手段,当前工业自动化系统应用,没有随着FCS的出现而退出历史舞台,在今后相当长一段时间内,DCS将会与FCS共存下去。其次是现场总线与DCS相结合。从集成到控制系统,将现场总线智能仪表连接到DCS上,利用DCS的控制功能和软、硬件产品带动现场总线来应用。利用现场总线的全数字通信功能,收集现场大量非控制信息,建立现场智能设备数据库,建立和完善智能设备的远程状态监控、故障诊断、预防维护、在线调校等远程管理功能,实现对现场设备的一体化管理与控制。

二、石油化工企业综合自动化的有效手段

1.实现企业的管控一体化。

自从计算机发明以来,自动化技术就和信息技术紧密结合到了一起。信息技术的发展,给自动化技术提供了便捷的工具,使得过去的均匀控制、解耦控制、模糊控制等变成了一段段比较容易实现的软件代码。如何把IT技术尽可能多地应用到自动化技术中的能力,已经成为决定企业竞争力的重要因素。

1.1是更好的应用IT技术,通过优化来产生效益,和具体的工艺、设备相结合,挖掘设备和工艺潜力,促进提高产量、降低消耗、并使生产过程更加安全。

1.2是将企业中的“自动化孤岛”变成一个统一的平台,具体措施是:实现信息共享,提高信息利用率,提高企业决策水平和实效性,实现管控一体化。

2.先进的自动化控制系统的建立。

以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。同时以MES为代表的生产过程运行优化层。

2.1信息的集成、挖掘和增值

数据库管理系统则是信息集成的基础。因此要利用数据库管理系统时数据对生产过程进行监督与控制,同时设置关系数据库和实时数据库系统。利用信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。

2.2成本效益分析

应用财务分析方法进行分析评价,可以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,加强企业的竞争能力。为了达到公司预先的利润目标,就必须协调好原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售,控制控制原油的采购价格。

3.实现企业生产经营优化层

主要内容包括企业资源管理、供应链管理、客户关系管理、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。通过研究生产过程制造执行系统,可以实现在线成本的预测,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。

4.进行流程模拟,建立过程模型

实现流程模拟,是流程工业综合自动化的关键技术。由于炼油生产具有高度复杂性的特点,必须将工艺机理建模与系统工程理论紧密结合起来。实践证明,结合应用线性规划或动态规划的办法建立计算机调度系统,实现优化调度的有效途径。过程操作优化根据市场原料和产品需求变化,技术难点是建立过程稳态数学模型。此外,还有设备过程故障诊断技术、生产过程的安全保护技术等。

石油化工自动化论文:谈中国石油化工自动化系统集成现状与发展

摘要:石油化工是化学工业重要组成部分,其自动化水平的高低直接影响着石化产品的产量、品种及质量,影响着现代石化企业生产经营效益。本文就我国石油化工自动化系统集成现状和未来发展趋势进行了探讨,对理清我国石油化工自动化发展有一定意义。

关键词:石油化工 自动化系统 集成现状 发展趋势

一、引言

石油化工是化学工业的重要组成部分,是国民经济的基础和支柱型产业,在经济发展与人民生活中起着极为重要的地位,石油化工自动化系统技术水平直接关系着石油化工产业的发展水平,尤其是随着信息技术和现代企业管理水平的不断提高,石油化工自动化已经不再局限于生产过程的自动化,还涵盖了生产过程、人事管理、市场营销等多个范畴,直接影响着现代石化企业的生产经营效益。近年来,我国石油化工自动化系统集成取得了巨大的进步,一些技术甚至走在了世界前列,促进了我国石油化工的发展,获得了良好的经济效益与社会效益,但同发达国家相比,我国石油化工自动化系统集成水平还有不少未解决的问题,影响了石化企业整体自动化水平。

二、石油化工自动化系统集成现状

1.现场总线技术被广泛应用

现场总线技术是应用于生产现场,实现现场仪表、仪器、控制设备等之间数字通信的网络互连续技术,这一技术被广泛应用于石油化工自动化系统之中,其开放性、可控制、分散控制性等特点,给石油化工自动化系统通信技术产生了非常大的影响,为完善石油化工自动化管控一体化功能提供了有力条件。虽然现场总线控制系统有着众多优点,但传统DCS系统已经相当成熟实用,在可靠性、安全性、开放性、灵活性、协调性等方面都有突出表现,且功能相较现场总线控制系统更为完善,因此目前在石油化工自动化系统中还占据着一定地位,处于同现场总线系统共存的状态。

2.信息化与自动化高度结合

随着计算机技术与通信技术的发展,实时数据库技术、测量技术、数据处理技术、控制与过程优化技术、ERP技术等取得了较大的突破,IT技术被大量应用到石油化工自动化系统之中,有效的提升了生产过程远程监控、故障诊断、设备维护等自动化水平。而随着IT技术在石油化工自动化系统中的应用,相关的生产工艺、设备选型、生产流程等也发生了巨大的变化,极大的提升了石油化工企业的生产能力,降低了生产成本,提升了生产过程的安全水平。总体看来,在IT技术高度融入石油化工自动化系统后,石油化工生产智能化、数字化、信息化水平都得到了巨大的提升。

3.企业管理综合自动化

我国石油化工自动化系统的发展经历了数十年的时间,在不断的引起进技术、创新研究的过程中,我国石油化工自动化系统集成水平越来越高。目前,石油化工自动化系统集成已经迅速拓展向整个企业生产经营流程,取得了较大的成果。石油化工自动化系统综合流程主要分为三层结构,分别是生产过程控制系统、生产过程制造系统、企业资源管理系统等,涵盖了生产现场自动控制、生产流程优化维护、企业生产经营管理的方方面面。

三、我国石油化工自动化系统集成发展趋势

1.自动化系统集成水平进一步提高

随着全球经济一体化进程的加快,我国石油化工企业将会进一步融入国际竞争之中,要在国际竞争中占据更为有效的地位,石油化工企业就必须集成自动化系统,打破传统自动化系统信息孤岛的情况,提升信息流通和系统管理水平,真正实现实现一体化生产经营。而随着石油化工企业生产规模的扩大,自动化系统控制规模将进一步提升,安全仪表、设备监视、分散控制、数据采集、储运管理、设备管理、实时优化等多个子系统之间的自动化控制协调需求越来越高,这些都对石油化工自动化系统集成提出了更高的要求,必然促进系自动化系统集成水平的不断提高,不断向大型化、集成化、智能化方向发展。

2. MAV策略将成为重要模式

MAV策略是一种全新的主自动化系统供应商策略集成模式,这种集成模式以自动化系统供货商为核心,建立石油化工仪表与控制一体化系统,提升系统的性价比和使用寿命,降低系统的综合成本。这一模式,将会涵盖系统集成方案、网络结构、设备配置、管控作业程序、功能规模、组态模块、操作维护等等多个方面,使系统公用工程和生产装置同步集成,通过各接口和人机界面,以统一的标准总体协调。MAV策略能很好的应对现代大型石化项目建设、运行方面的需求,有利于集中管理、优化资源,将成为未来石油化工自动化系统集成的重要发展方向。

3.系统安全水平不断提升

石油化工自动化系统涉及生产、经营等多个环节,系统安全直接影响着整个企业生产、经营的安全, 直接关系着企业的经济效益与社会效益。目前石油化工自动化系统多采用ERP/MES/PCS的三层网络架构,这种架构在系统安全上还存在不少缺陷。随着硬件、软件等技术的提升,尤其是智能HART技术、现场总线技术、无线通信技术等在自动化系统中的深入应用,信息安全问题将会变更越来越为重要,如何保证系统的安全性将成为众多企业共同关注的问题,将会催生自动化系统安全水平的提高,从硬件设备、软件平台、安全策略、风险应对等多个方面得到完善。

4.绿色低碳将会成为自动化系统集成的影响因子

长期以来,我国二氧化碳排放量、工业能耗都一直较高,在能源与环境问题越来越为严峻的背景下,绿色低碳已经成为时代的主题。我国目前石油化工自动化系统集成对绿色低碳的考虑相对较弱,这是一个迫切需要解决的问题。未来,将会建立起一套以低碳能源、低碳技术、低碳产业为基础的新的生产经营模式,这必然会影响石油化工自动化系统集成,促使自动化系统集成更多的考虑绿色、环保问题。

四、结束语

石油化工自动化系统集成水平直接影响着我国石油化工生产经营管理水平,随着我国经济的发展与人民生活水平的提高,对石油化工生产经营管理提出了越来越高的要求。我国现有的石油化工自动化集成水平同发达国家相比还有较大差距,在未来,石油化工自动化系统将会向大型化、智能化、规模化、绿色化方向发展,系统安全水平将会不断提高。

石油化工自动化论文:浅析石油化工企业的综合自动化变电所

【摘要】在科技、经济飞速发展的今天,变电所发展自动化领域中,先进的电气设备已逐渐去代替老的、传统化的电气设备;特别是智能化数字开关、光电式互感器、等机电一体化设备的出现,变电所自动化技术即将进入数字化新阶段。本文主要针对目前石油化工企业110Kv、 35Kv与10Kv变电所自动化系统的特点,对其结构及功能等进行概括地阐述。

【关键词】变电所 综合自动化 构成特点

1 综合自动化变电所研究的主要内容

变电所自动化技术经过近几年的发展已经达到了更高的水平。自动化技术的大范围采用,使得我国城乡电网改造与工厂建设都已经大部分实现了无人值班,同时,自动化新技术在110kV及以上的超高压变电所建设中也得到了大量的采用,从而使电网建设的现代化水平得到了很大程度的提高,输配电和电网调度的可能性得到了增强,不仅如此,自动化技术的应用也使得变电所建设的总造价还得以降低,这已经成为了不争的事实。

对石油化工企业的110Kv变电所,为了确保电力系统安全、经济运行,通过对于先进的计算机技术、通信技术的有效应用,使得新的电气设备的保护和控制技术应用得到了充分的技术支持,变电所监视、控制问题得到了有效的解决,各专业之间在技术上、管理上实现了有机的结合;配合的默契程度也得到极大的促进,自动化技术的采用为电力系统自动化进一步发展打下了坚实的基础,变电所的安全性、可靠性得到大幅度的提高,运行质量也更为稳定。例如,高压电器设备本身监视信息的采集工作,变压器、避雷器以及断路器等设备的绝缘和状态等;故障录波器和继电保护等装置完成的各种故障前后瞬态状态量和电气量记录数据的采集工作,在完成上述工作后将相关信息报送给调度中心,以便为检修计划的制定、电气设备的监视以及将来的事故分析提供准确的原始数据。全面实现变电所综合自动化,对新建变电所不再实行过去的常规测量监视、保护、控制屏,实现由少人值班逐步向无人值班的过渡;对于老变电所的控制、测量监视等各方面进行技术改造,以进一步达到少人甚至无人值班的目的。

对于35Kv与10Kv的变电所,应当将改进和提高用电质量,提高供电安全与供电质量作为工作重点。更为高效地利用变电所综合自动化系统,全面改造与提升变电所的二次设备,不再使用原有的测量、保护、控制和监视屏,全面提高变电所综合自动化程度,以使变电所的控制和监视技术水平得到全面提升,使变电所管理得到有效的改进,最终使变电所无人值班得以实现。

要实现变电所的综合自动化应当从以下几方面着手:

(1)电网运行参数、设备运行状态的随时在线监视;设备本身异常运行的自检和自诊断工作。

(2)如果发现装置内部异常或变电所设备异常变化,为防止事态扩大,并保护其他设备安全,应当立即自动报警并闭锁相应的出口。

(3)如果电网出现事故,为将故障限制在最小范围,应当快速判断、决策,采样,并迅速隔离和消除事故。

(4)为确保自动和遥控调整电能质量,应当实现变电所运行参数的在线统计、计算、存储、分析报表和远端传输。

2 综合自动化变电所系统具有如下的特点

变电所综合自动化系统的主要特点包括系统结构微机化、功能综合化、操作监视屏幕化、测量显示数字化、运行管理智能化等几个方面。

2.1 微机化的分级分布式系统结构

不同配置的单片机或微型计算机共同组成了综合自动化系统内各子系统和各功能模块,其系统结构采用分布式结构,应用通讯技术,并通过总线、网络等,将数据采集、控制、微机保护等各个子系统连接起来,构成一个呈现分级分布式的整体系统。

2.2 综合化的功能

变电所综合自动化系统具有多种技术密集、多种专业技术相互配合、相互交叉的特点。它是以数据通信技术、计算机硬件和软件技术为基础逐步发展而来的。是变电所内全部二次设备(除交、直流电源以外)的综合集成。而微机监控子系统则是原来的模拟屏、操作屏、仪表屏、显示屏以及远动装置、变送器柜、中央信号系统等各项功能的综合集成;微机保护子系统替代了以前晶体管式或电磁式的保护装置;监控系统和微机保护子系统相结合,综合了故障测距、故障录波、中性点非直接接地系统和无功电压调节等子系统的各项功能。

2.3 屏幕化的操作监视

综合自动化变电所的实现,以CRT屏幕上的实时主接线画面来取代以前常规的庞大模拟屏;用屏幕上的鼠标操作或键盘操作来取代常规在控制屏上或断路器安装处进行的分、合闸操作;用计算机屏幕上的软连接片所取代了常规在保护屏上的硬连接片;以屏幕文字提示或语言报警以及画面闪烁取代了常规的光字牌报警信号;通过计算机上的CRT显示器,可以实现对整个变电所运行情况的实时监视并对各开关设备进行操作控制。

2.4 数字化的测量显示

常规的指针式仪表被CRT显示器上的数字显示所取代,实现了更为明了和直观的数据显示;而原来的人工抄表被打印机打印报表取代,这样一方面减轻了值班员的劳动强度或者直接节省了人力,另一方面还提高了测量精度及准确性,提升了管理的科学性。2.5 智能化的运行管理

变电所运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电所运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电所设备检修报告,即常规的变电所设备“定期检修”改变为“状态检修”。

要实现无人值班(或少人值班),变电所综合自动化是一种最重要的手段,根据重要性和电压等级的不同,变电所实现无人值班的要求和手段有所差别。但是,通过采取各种技术手段,使变电所整体的自动化水平得以提高,发生事故的机会得以减少,这些都是实现无人值班的关键;只有这样,才能缩短事故处理和恢复的时间,使变电所的整体运行更为可靠和稳定。

3 综合自动化系统变电所可以实现的各种功能

3.1 微机保护功能

此种保护是对站内所有的电气设备进行的保护。主要包括母线保护,变压器保护,线路保护,设备自投及电容器保护,低频减载等自动安全装置。上述各类保护还具有存储多套定值、故障记录、适合当地修改定值等其他功能。

3.2 数据采集功能

3.2.1 状态量采集功能

隔离开关状态,断路器状态,变电所一次设备告警信号及变压器分接头信号等均属于状态量的范畴。目前这些信号大多数采用的是光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。保护动作信号与其他信号不同,采用的是计算机局域网通过通信方式获得。

3.2.2模拟量采集功能

线路电压,各段母线电压,馈线电流,电压和功率值,频率,相位,电流和功率值等,这些都是变电所采集的模拟量。此外还有变电所室温,变压器油温等一些非电量数据的采集。模拟量采集精度应当可以满足SCADA系统的需要。

3.2.3 脉冲量功能

脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲,是也采用光电隔离方式与系统相连接的,内部采用计数器对脉冲个数进行统计,实现对电能的准确测量。

3.3 故障录波测距和事件记录功能

事件记录应当包含开关跳合记录以及保护动作序列记录两个方面。其SOE的分辨率一般应当在1~10ms之间,这样可以满足不同电压等级对SOE的不同要求。变电所故障录波配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。

3.4 控制和操作闭锁功能

操作人员可通过CRT屏幕对隔离开关,断路器,电容器组投切,变压器分接头进行远程控制操作。为了防止由于系统故障造成的被控设备无法操作,在系统设计时应当保留人工手动直接跳合闸手段。操作闭锁有以下内容:

(1)电脑五防及闭锁系统;

(2)根据实时状态信息,自动实现断路器,刀闸的操作闭锁功能。

(3)操作出口有同时操作闭锁功能。

(4)操作出口有跳合闭锁功能。

3.5 同期合闸和同期检测功能

该功能可分别以自动和手动两种方式实现。可以选择由独立的同期设备实现,也可以通过微机保护软件模块得以实现。

3.6 无功和电压的就地控制功能

电压和无功的控制一般采用调整投切电容器组,变压器分接头,同步调相机,电抗器组等方式实现。操作方式可以手动也可以自动,人工操作的情况下,可以就地控制或者远程控制。

3.7 数据处理功能

数据处理的主要内容是数据处理和记录历史数据的形成和存储,其中,上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据也包括在内。具体包括:

(1)断路器动作的次数信息;

(2)断路器切除故障时跳闸操作次数和截断容量的累计数量;

(3)变压器的有功、无功、输电线路的有功、无功,母线电压定时记录的最小,最大值及其时间数据。

(4)独立负荷每天的峰谷值,有功、无功及其时间数据。

(5)修改整定值及的控制操作记录;根据需要,该功能既可以在变电所当地全部手动实现,也可在远程调度中心或操作中心实现。

3.8 系统的自诊断功能

系统内部各种功能插件应当具有自诊断功能,自诊断信息与被采集的数据一样,被周期性地送往后台主控计算机和远方调度中心或操作控制中心进行处理。

3.9 与远程控制中心的通信功能

本功能在常规远动‘四遥’的基础上又增加了远方修改故障录波、整定保护定值与测距信号的远传等,其信息量远远超过了传统的远动系统。根据现场的不同要求,系统应当具有通信通道的切换及备用功能,确保通信的可靠性,不仅如此,还应当具备同多个调度中心不同方式的多种通信接口,且各通信口及MODEM应避免干扰,相互独立。保护和故障录波信息可以采用独立的通信接口与调度中心连接,通信规约应满足调度中心的要求,符合国家标准及IEC标准等相关行业标准。

3.10 防火、保安系统插件功能

从设计原则而言,无人值班变电所应具有防火、保安措施。

4 变电所综合自动化系统的现状及发展趋势

综合自动化的变电所在新建的一些变电所的运行中表现出了很明显的技术先进、功能齐全、结构简单、安全可靠等特点;经过十多年的发展和完善,目前已经达到很高的水平。在我国城乡电网的改造与工厂的建设中,不仅中、低压变电所大范围采用了自动化技术而实现了无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电所建设中也大量采用了各种新的自动化技术,从而使电网建设的现代化水平得到了极大程度的提高。综合自动化技术的运用,不仅使输配电和电网调度的可靠性得到增强,同时也使得变电所建设的总造价得以有效地降低。

5 结语

由以上的分析我们可以看到,变电所综合自动化技术的采用,对于提高电网的安全和经济运行水平、实现电网调度自动化和现场运行管理现代化可以起到极大的促进作用,它将使电网一次、二次系统的效能和可靠性得到大大增强,同时,对于保证电网的安全稳定运行也具有相当重大的意义。

变电所综合自动化,促进了无人值班变电站的实现,可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息,完整地掌握变电站的实时运行状态,及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理,同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷,把握安全控制、事故处理的主动性,减少和避免误操作、误判断,缩短事故停电时间,实现对变配电系统的现代化运行管理。

总之,变电所综合自动化系统具有可靠性高、抗干扰能力强、实时性好及维护简单等特点。随着计算机技术的迅速发展,变配电站的计算机化进程越来越快,变配电所计算机监控及无人值守已成为当今电气自动化领域的发展趋势,随着科学技术的不断进步以及硬件软件环境的不断改善,综合自动化技术的优越性也必将进一步地展现出来。

石油化工自动化论文:浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势

【摘要】在我国社会经济的取得发展与进步,人民的生活水平日渐提高,信息技术飞速发展的时刻,石油化工工业设个一直被我们熟知的传统工业,在当今时代仍然是一个国家经济发展支柱性产业。随着工业规模的扩大,经济全球化的迅猛发展,石油化工产业对石油化工的自动化提出了新的要求。与此同时,信息技术也对石油化工自动化技术的发展注入了新鲜的血液。

【关键词】石油化工 自动化技术 发展趋势

在国民经济迅速发展的背景下,我国的能源消耗量也日益增加,虽然我国是一个能源大国,资源丰富,但是如今的经济发展需要的能源的数量惊人,在激烈的市场竞争中,我国的石油开采量与我国人民的日常生活、工业生产所需渐渐拉开了差距,为了进行生产,我们从国外进口石油的现象越来越严重。但是从长远的发展来看,要想提高综合国力使国家长久稳定的发展,就要减小对国外能源的依赖,寻求新的方法推进我国资源的开采和利用,减少石油进口量。1 石油化工自动化技术应用必要性1.1 石油资源对我国经济发展的重要作用

石油是我国一项极其为重要的基础能源,也是全球需求量最大的能源,经济全球化的迅速发展,信息技术全球化的推广,让石油工业迎来了较大的发展机遇,同时也面临着前所未有的挑战。尽管我国号称能源大国,但是随着世界范围内的经济发展,国内的石油的提供量已经不能满足当今工业生产的需求。在社会不断发展的今天,传统的石油化工企业的生产设计理念不再适应当前的发展,具体的环境逼迫着生产理念的改变。如今的石油化工企业改变了航向开始朝着智能化的方向发展。

1.2 先进的科学技术逐渐渗透到石油化工企业

石油资源能够保障我国国民经济的平稳增长。世界范围内的经济发展趋势逐步把先进的科学技术融入到石油化工行业中。在分析了以往的人工操作的局限性和不准确性,逐步运用先进的科学技术模拟人工化,不仅达到了人工操作的效果,还高额度的,高精准性的完成了数百倍次的工作量。从工厂生产的操作、维护的不同的角度出发,先进技术的控制系统具有相对的开放性、易于管理性。不需要耗费太大的精力,只要熟悉操作程序,并且通过生产操作的自动化、经营管理模式的信息化、就可以简单的实现传统石油化工企业从原油选择、采购、生产加工再进一步得到石油以及石油附属产品的全部过程,不同的是这一过程具有智能性,简化了工人手工操作的人力耗费和时间耗费。这种智能化的石油化工的生产及管理,可以在相同的时间和空间上使企业的利润最大化。

1.3 传统石油化工企业中,人工操作的缺陷性及危险性

(1)在传统的石油化工企业中,生产需要人工操作,大量的作业量需要很大数量的工人协作完成,石油化工生产作业时具有一定的危险性,大量的工人集中作业的工作环境下,一旦发生安全事故,大量工人的人身和财产安全得不到保障,会造成大量的人员伤亡。

(2)人工操作,达不到石油化工产业要求的精准度。石油化工企业的生产工作有严格的精准性要求,但是人工操作生产过程中,精准度不易控制,在人工操作控制的情况下,想要达到精确的工艺参数要求有很大的难度。并且极易因为这种误差而造成投料不当,从而导致生产时超温超压等异常状况,埋下安全隐患,引起事故的发生。

(3)石油化工属于高污染性,高腐蚀性的工作环境,全人工操作的模式下,如果做不好安全防范工作,长期工作的人员的身体健康得不到保障,对身心极可能造成不可逆转的伤害,容易形成职业病。

2 石油化工自动化技术的应用及发展趋势

2.1 自动化技术的应用

石油化工自动化技术投入到石油化工企业的使用中,目前的使用主要有两方面的应用:自适应控制和最优控制。

(1)自适应控制。根据具体的工作环境,智能调节机器的性能生成反馈信息,接受反馈信息后系统自动按照事先设定的程序标准来进行工作。在我国目前的石油行业自动化生产过程中,自适应控制运用到了石油化工的不同部门,与以往的传统自适应控制模式相比较来看,如今的自控制系统更主要的是自整定与模型参考,具有具体的辨识过程的独特性。并且在辨识过程中激励信号平稳运行。

(2)最优控制。在当代的控制理论中,最优控制是一个占据极为重要作用的构成环节。最优控制给人们的生活提供了一个安定和平的大环境,使人民群众的生活的各个方面得到定改善。如今最优控制在石油化工产业上的应用成果较为显著,解决了传统人工操作的各种弊病,提升了石油化工产业在我国的产业地位。

2.2 石油化工企业的自动化控制发展趋势

2.2.1FCS将与DCS共存

DCS 自七十年代问世以来,采用了大量先进的成熟技术,经历了发展、成熟到集中应用几个阶段。DCS 技术成熟,性能可靠,软件丰富,功能完善,得到了用户的信任,而FCS还处于发展阶段,技术还不太成熟,可靠性还有待考证,功能不如DCS 完善。如今广大用户虽然关注FCS 的发展,但是多持观望的态度。DCS 至今已经发展得相当成熟和实用,仍是当前工业自动化系统应用的主导型,不会随着FCS的出现和发展而走向衰退或是退出历史的舞台,DCS将会与FCS在相当长的一段时间内共存下去。

2.2.2现场总线与DCS相结合

现场总线技术集成到现有控制系统中,利用DCS丰富而成熟的控制功能带动现场总线的推广应用。现场总线与传统控制系统之间的集成通过三种途径:一是现场总线在DCS、PLC的I/O 层次上的集成,二是现场总线设备通过网关集成到DCS、PLC上,统一组态、监控与管理;第三是独立FCS 与DCS、PLC 之间的信息集成,两者之间通过网关实现信息交流与映射。通过以上几种方法可以利用DCS、PLC成熟的技术与经验,发挥现场总线的独特优势。在现场总线推广应用的基础上,尽快完善一体化功能。实现对现场设备的一体化管理与控制。

3 结语

在经济全球化的大背景下,石油化工企业决定着一个国家竞争力的命脉,石油化工产业融入的技术含量的多少也是彰显一个国家综合国力的重要指标。石油化工的自动化控制技术一直努力的寻找新的突破,处于不断改革、创新的阶段。石油化工自动化控制技术不断进步对石油化工行业在激烈的行业竞争中的生存与发展起着积极作用。

作者简介

贾苑(1984-10)男,汉,河北邯郸人,兰州寰球工程公司,设计,本科学历,自控设计方向。

石油化工自动化论文:自动化技术在石油化工中的应用分析

摘 要:我国社现代石油工业也得到了长足的发展,各项技术也有了不同程度的提高。随着信息技术的不断发展,其被应用到了各个领域的生产实践中。石油化工工业的生产活动的性质较为特殊,对于自动化技术的要求较高,信息技术也为其自动化提供了新的思路。本文简单分析了传统人工操作的缺陷;自动化在石油化工中的应用,包括自喷井的自动化监控技术、气举井的自动化监控技术、电潜泵油井的自动化监控技术等,并分析了自动化控制发展趋势,为石油化工企业自动化技术管理人员提供一定的参考与借鉴。

关键词:石油化工企业 自动化技术 必要性 应用 研究

随着我国社会的发展,各个企业的发展,对于能源的需求量不断攀升。石油最为能源行业的重要组成部分,极大的改变了人们的生活方式。在该社会形势下,石油工业得到了长足的发展,形成了完整的产业链,各项技术也有了较大程度的提高。计算机技术的提高及信息技术的快速发展,改变了许多各个企业的生产及管理方式,并具有操作方便、稳定性良好、可靠性高等诸多优点,被广泛的应用于各个领域。石油化工企业中的自动化技术也是该技术上发展起来的,并融入了生产的各个环节,能够有效的提高生产效率,保障生产的安全性并体改生产效率,因此,对其进行深入的研究探讨是十分有必要的。

一、石油化工传统人工操作的缺陷

石油化工企业的传统技术一般是人工操作,但是其存在较多的缺陷,包括以下几点:①石油化工企业的生产工艺对于镜准确有着较高要求,但是传统的技术中一般是采用人工操作,精准度的控制有较大的困难,且一般达不到技术要求,如果在生产是存在投料不当而出现超温超压等现象,容易造成安全隐患;②在传统的石油化工企业生产中,许多环节需要大量的人员共同协作完成,该类工作一般具有一定的危险性,人员大量集中的情况下容易出现安全事故,直接威胁到大量人员的人身和财产安全;③由于石油化工的性质较为特殊,人员在操作时处于高污染性,高腐蚀性的工作环境中,即使做好防范措施,长期的工作还是会使工作的人员身体健康得受到一定的损害,因此自动化技术在石油化工企业中的应用时十分有必要的。

二、自动化技术在石油化工中的应用

1.气举井的自动化监控技术

气举井属于油田中期开发过程中使用的一种开采方式,相较初期自喷井,其还需要控制好注气举气,并进行各种数据的测量,包括气举气的压力、温度及流量等。为了控制气举气流量,应在气举气入口处设置一个电动调节阀,该调节阀则是由远程测控终端系统进行全面的控制。气举井的自动化控制的机制是构件的运行信息均需有油井远程测控终端系统传全面传输至油田的操作站。在油田操作站中,有专门的气举优化软件,对各种信息数据进行计算,再结合油田优化控制产量的各项指标,向调节阀发出指令,及时调整电动可调油嘴和气举气控制阀的开度及状态。在进行气举气流量控制之前,可以利用气举节点分析程序调节阀运行的最佳设定值,油井在该最佳值的状态下运行,能够使运行效率保持在较高的状态,最大化的提高原油产量。如果气体处理厂工艺出现故障或者压缩机发生异常情况,而造成气举气气量较小,控制系统则会有选择新的自动关闭一些产量或者采油效率较低的油井,保障产量或者效率较高的油井有气源充足,达到油田优化生产的标准[1]。

2.自喷井的自动化监控技术

自喷井在实现监控自动化之前,需要收集各种数据,包括油压、套压、回压、油温等。如果油井中的油嘴属于电动可调油嘴.则还需要收集油嘴阀位的各项数据,根据上述信息合理调整油嘴的开度及状态。在油井控制系统中,基本上信息的传输的信号均属于AJ模拟信号,自动控制系统会将上述信号传输至油井远程测控终端系统,该系统则能够用来控制油井的生产。电动可调油嘴接收到油井远程测控终端系统反馈的模拟信号后,及时对于油嘴的开度及状态进行全面的控制,能够有效的控制油井的产油量。油井监控系统的作用可以分为收集信息及传达信息,其先全面收集信息,再将该类数据等信息发送至油田的监控系统,该类信息对于油田的发展有着重要的意义,可以根据该类数据实施存储、数据处理、准确的计算等,全面掌握油井的各项变化情况及发展趋势,并准确的计算出油嘴开度的最佳数据,达到控制油井出油量的目标[2]。

3.电潜泵油井的自动化监控技术

电潜泵油井的构成部分包括电潜泵变速驱动器及电潜泵远程测控终端系统,并通过变速驱动器对其进行监控,该监控技术需要结合生产要求,把各项必须的设备下入井底,包括电潜泵、井下压力传感器等,利用电缆将电潜泵变速驱动器与之连接起来,井底的压力传感器准确检测油井的压力,进而实现稳定井底压力的目标。该监控技术的优势在于无需实施远程控制即可以完成控制过程。远程测控终端系统的功能在于收集电潜泵的各类数据,如开关信号、模拟信号、脉冲信号等,并将其传输至油田操作控制系统,最后完成电潜泵油井的远程监测工作。

三、石油化工企业的自动化控制的发展趋势

1.现场总线控制系统与分散控制系统共同发展

分散控制系统的发展经历了较长的时间,包括发展阶段、技术成熟阶段、广泛应用阶段,其灵活的运用了大量已有的成熟技术,因此技术性能稳定、可靠性高,软件种类较多,因此功能较为全面,受到了用户的广泛赞誉。现场总线控制技术起步较晚,现阶段还处于发展阶段,技术尚未成熟,稳定性不佳,可靠性有限,且功能不全面,因此对于该技术的应用尚未实现大面积推广,用户多为观望的态度。我国现代工业自动化系统中依旧是以分散总线控制系统为主,该技术短时间内不会因为现场总线控制技术的出现及发展完善而被淘汰,相反,二者会在今后的很长一段时间内处于共存的状态[3]。

2.现场总线控制系统与分散控制系统有机结合

分散控制系统的技术已经趋于成熟,且功能较为全面,控制力较强,在现场总线技术集成应用于现有控制系统方面,可以充分利用其功能优势促进现场总线的广泛应用。一般情况下,现场总线与传统控制系统之间的集成可以通过各种方式实现,具体情况如下:①充分利用网关,将现场总线设备集成至可编程逻辑控制器及分散控制系统中,实现统一组态,全面监控与管理的功能;②现场总线也可以集成至分散控制系统及的可编程逻辑控制器的I/O 层次中;③独立性较高的现场总线控制可以与分散控制系统及可编程逻辑控制器之间的信息进行集成,并利用网关的功能充分交流信息。利用上述各种方式均是以分散控制系统及可编程逻辑控制系统的成熟的技术与经验为基础,充分的发挥出现场总线控制系统的功能及优势。另外,现场总线控制技术应尽快完善一体化功能,达到统一管理及控制现场设备目的。

四、总结

现代社会的经济形势发生了较大的变化,全球化已经成为了大的趋势。石油行业作为现代社会中极为重要的产业之一,其对于我国经济发展有着重要的意义,也直接关系着社会的稳定及人们的争产生活。石油化工企业的得到了长足的发展,其技术含量在一定程度上代表着国家的综合实力。我国的各个产业对于石油的消耗不断提升,使得石油化工产业的提高生产效率,因此自动化技术的应用是十分有必要的。自动化技术在石油化工企业中的应用经历了一段时间,随着社会形势的不断变化,其对于自动化技术的水平也提出了更多的要求。实践活动中需要管理人员全面掌握各项因素,将理论与实践相结合,不断优化自动化技术,提高企业的自动化水平,保障生产效率及安全性。

石油化工自动化论文:石油化工自动化的关键技术及结构综述

【摘要】加快石油化工工业自动化技术的发展,是现阶段面临的重大课题。石油工程的自动化技术,是将先进的工艺装备技术、现代化的管理技术、优化的信息集成技术有机结合在一起的,对工程的整体进行全面控制与管理,为企业发展提供整体解决方案,从而实现企业的优化运行、优化控制、优化管理。因此,加强石油化工自动化技术研究与建设所具备的指导意义与价值非常重大。

【关键词】石油化工 经济 自动化 关键技术

中图分类号: F407.22文献标识码:A 文章编号:

虽然,目前我国的石油化工业的整体产品质量、生产工艺、以及管理水准、自动化技术、信息化工作进程水平等方面与国外发达国家相比还有着不小差距。但我国高度重视石油化工自动化技术的发展。目前我国在石油化工业自动化技术研究与发展所取得的长足进展也说明了石油化工业综合自动化的应用前景非常广阔。

1 石油化工能源性产业关键技术的结构构成

一般而言,大型石油化工集团企业或相关行业都非常注重自动化发展水准以及实践应用成效的优化体现。因此,这些企业无不具备先进规模化的信息集成系统。如,美国、日本、英国等的上百家炼油企业、化工产业都已经实施过了CIMS计划。而其目的就是进一步提升自动化应用管理水平,促进产业化经济迅猛发展。常规而言,石油化工业在引入自动化应用技术时一般都会考虑以下几点。

其一,安全。所谓安全则是为自动化控制系统、检测板块、以及设备的运作装置等提供安全运行保障,具体的保障举措则是对装置系统、控制系统、检测系统等进行定期检查故障或阶段性维护等。

其二,成本。显然,成本问题则是考虑投入自动化技术应用研究所用的总体投资,这种投资一般需要先进技术工艺、技术指标权重等的分析与测评,以此才能衡量出具体的建模技术、控制技术等的最高输出作业效率,最终分析出降低生产物料能耗、资源耗损等的投资比重,保证最大化成产效益。

其三,运作效率。通过有组织、有规划的计划调度与先进工艺流程模拟技术等来加强设备的生产效率以及实际作业利用率等。其四,核心竞争力。这种核心竞争力的体现显然与自动化应用技术有着直接重要联系,一般会通过诸如ERP、SCM、CRM,电子商务,以及价值链等技术进行辅助,从而才能确保企业价值增值,在原有的技术硬件基础上提高自身综合实力。具体而言,结合国内外先进自动化技术的发展形势去看待自动化关键技术结构,可将其主要划分为三层结构。

PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、传感器技术、特种执行机构等。这是最基础的一层,是过程控制层,即按照生产计划,使用尽可能低的消耗,稳定的生产出更为优质的产品;

以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术等。中间一层是数据处理及工厂管理层,是由管理网及网上的服务设备构成的;

(3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、企业电子商务平台等等。这是决策层,生产是由计算机自动管理的按公司决策、市场分析、经济利益进行的。

2 石油化工业自动化的关键技术

2.1 数据库信息集成

石油化工业自动化技术的主要载体是信息集成,而数据库管理则是确保信息集成得以实现的必要基础。由于石油化工行业有着自身行业特性,它往往需求庞大的海量数据加以处理、同时能够对数据进行开发与应用,以此才能体现数据库管理系统的强大功能与实用价值,促进石油化工业实现管理系统的各项经济指标控制。所以,数据库管理系统基于此种海量信息需求处理的形态下,就要实时对数据的产生加工过程进行监督与控制。而负责监督与控制的数据库运用载体则为关系数据库与实时数据库。这两种数据库能够作为系统信息的集散地,并可独立完成相应操作,且能相互协调进行。这样,通过信息集成化的数据库后台数据加工处理,就能把各种信息加以充分运用,并实现信息集成共享,以此保障了信息的增值与充分利用。

2.2 决策支持

(1)经营决策分析。石油化工业生产经营过程同样与其他企业一样需求决策支持,即经营决策是指导石油化工业生产经营活动的执行准则,同时也是一项重点执行内容。但是,由于传统管理模式下的决策支持往往缺乏相应的经验积累、决策质量不高、随意性幅度较大等缺点。而当前结合信息产业技术下的ERP、CRM、SCM等信息系统的出现,使得各项决策与同行业信息、数据等能够加以整合并实现优化,从而利于当前石油化工业的经营生产决策部署,提高自动化应用水准。

(2)成本效益分析。成本效益分析的本质目的在于提高各项业绩指标的利润最大化。一般而言,石油化工业自动化生产经营过程中,所必须加以进行盈亏生产方案分析的一项工作就是实际成本投入与计划成本之间的对照工作。即分析好这一过程的经济指标并进行及时调整,能够利于企业决策质量上升一个档次,更贴近企业生产经营实际情况。

2.3 流程模拟运用技术

简单说,流程模拟就是对石油化工自动化经营生产过程加以模拟,即建立出反映生产原貌形态的过程模型。我们知道,炼油生产直至后续的原料油品经营过程所涉及到的内容非常多,并且过程复杂,因此,当前在石油化工业运用综合自动化技术中的流程模拟加以充分运用,将生产工艺机理与整个系统化炼油生产过程加以紧密结合开来,势必会提高石油化工生产过程的结构优化能力。而除此之外,在石油化工业中还有着测量、机械故障诊断等技术都是自动化领域研究的重点问题。

2.4自动化技术未来增长点

以低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础建立低排放、低能耗、低污染的新经济发展模式促进了自动化技术的发展。我国二氧化碳排放量、工业能耗普遍偏高。其中,原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于国际领先水平。为实现到 2020年单位 GDP 二氧化碳排放比 2005 年下降 40%~45%,需要探索一条适合我国国情的低碳经济发展途径,石油化工行业是重要行业之一。而发展新经济无疑将促进自动化技术的发展,风能、核能、太阳能综合利用,市政、楼宇、环保等自动化技术将成为未来自动化市场的增长点。黄步余总结说:“石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化技术的不断发展,另一方面,自动化技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。”

结束语

总之,在当前石油化工行业中努力开发自动化工作建设进程应用技术非常重要。一方面,提高石油化工业的自动化水准能够提高产业价值、降低生产经营成本,提高产品质量;另一方面,随着当前市场经济需求的愈发强劲,自动化应用技术的前景也愈发广泛,各行各业中也必然脱离不开自动化应用技术。为此,石油化工业加强自动化技术的研究与应用并最终再次做出突破,势必会提高自身产业核心竞争能力,在国内市场中占据主导地位。

石油化工自动化论文:试论石油化工企业仪表自动化设备的故障预防与维护措施

【摘要】随着我国经济的不断发展,作为国民经济的支柱型产业,石油化工企业也取得了长足的发展,特别是先进技术的应用,使石化企业的运行装置也越来越先进,仪表自动化设备成为了石油化工企业运行装置的主要操控者,提高了石化企业的生产效率,对我国整体经济的发展产生了重要影响,因此,为了使仪表自动化设备能够被更好地应用于石化企业的生产工作,必须积极采取措施,做好仪表自动化设备的故障预防与维护工作。

【关键词】石油化工企业;仪表自动化设备;故障预防与维护;措施

在目前的石油化工企业中,仪表自动化设备占生产装置总投入的比例越来越大,仪表自动化设备在实际的运行中,虽然为石化企业的生产带来了很大的便利,但是由于这种仪表自动化设备直接控制着石油化工企业的生产装置,所以在运行的过程中不可避免的会出现故障,为了保证石油化工企业的经济效益,必须在平时应做好自动化设备的维护工作,在出现问题时,应该积极地采取措施进行维修,保证仪表自动化设备的正常运行,使石油化工企业能够保证顺利的发展,创造更大的经济收益。

一、做好仪表自动化设备的故障预防工作

为了使石油化工企业的仪表自动化设备能够正常运行,为企业创造更多的经济收益,必须做好设备的故障预防工作,仪表自动化设备在未发生故障之前,就应做好故障的预防工作,制定有针对性的、有计划的预防性故障维护工作计划,使仪表自动化设备的故障能够防范于未然。因此这种故障预防工作属于预防性维护,避免了故障发生了之后再对设备进行维护,不仅能减少对石油化工企业的正常生产造成损害,还能减轻事故发生后设备维护工作的难度。

1、做好仪表自动化设备的分级管理预防工作

在进行设备故障预防的过程中,应该规范各级仪表自动化设备操作人员的管理工作,因为随着石油化工企业的不断发展和壮大,仪表自动化设备在石油化工企业的生产设备中所占的比例也越来越大,所以在这些先进设备的操作上投入的人员也越来越多,为了保证仪表自动化设备能够顺利的运行,必须对现有的设备管理制度进行创新,建立使用现代石油化工企业的运行仪表自动化设备管理制度,做好设备的维护工作,在管理的过程中能及时发现设备在运行工作中可能产生的问题,并积极采取措施,使这些隐患被消除在萌芽之中。

在日常的仪表自动化设备维护的过程中,应该对不同的设备实行分级管理的制度,实行二级维护工作,并重视日常的设备巡检工作。在进行设备维护的过程中,应该首先对全体设备进行全面的维护,使全体员工都投入到设备的维护过程中,然后再组织专门的人员,对重要设备进行二级维护。在进行二级维护工作的过程中,应有选用具有专业知识的人员负责这项工作,确保能及时发现仪表自动化设备在运行中存在的隐患。通过这种分级管理的故障预防工作,不仅能使各级的维护人员之间权责明确,还能使原有的故障预防水平得到很大的提升,及时发现仪表自动化设备中存在隐患,积极采取措施,解决这些问题。避免仪表自动化设备在出现问题之后,再采取措施,进行维护工作,而对石油化工企业的生产造成的消极影响。

2、做好仪表自动化设备的生命周期预防工作

对于在具体的仪表自动化设备的故障维护过程中,由于每一台设备都具有一定的使用周期,而且生命周期的长短还与设备所处的环境相关,所以,为了增加仪表自动化设备的生命周期,减少设备出现故障,必须在故障维护的过程中,确保设备所处的环境是符合要求的,不会影响设备的使用,增加设备的故障。在平时的维护过程中,应做好现场的测量工作,确保仪表的温度、压力和液位等方面在正常的范围内,减少仪表自动化设备故障的产生,做好维护工作。

二、做好仪表自动化设备的故障维护工作

1、在维护中应用仪表自动化诊断技术

在仪表自动化设备运行的过程中,不可避免的会产生故障,为了保证石油化工企业的利益,必须及时对政协故障进行维护,保证仪表自动化设备的正常运行,确保石油化工企业的工作效率。

在进行仪表自动化设备维护的过程中,可以采用仪表的自诊断技术,来实现设备的维护工作,并做好设备的管理工作。仪表自动化设备的自诊断技术经过多年的发展,已经相当的完备了。因为自诊断技术,采用的人工智能的设备检测和分析方法,所以能及时发现在设备运行中存在的问题,并通过对设备的分析,采取措施来消除这些故障,或是通过采取自动警报的方式,使维修人员能及时发现故障,并采取故障维护措施,保证设备的正常运行。这种设备维护技术,不仅减轻了设备维护人员的工作量,还能通过其智能化的分析,为设备维护人员提供可以参考的数据,使维护方案的制定更加适用于设备的维护工作。

2、确保维护和管理工作的规范性

在对仪表自动化设备进行故障维护的过程中,还应该确保设备在管理和维护的过程中,各个环节是相互衔接,且符合规范的要求。这样能极大地减少设备故障的产生。所以在对设备进行管理的过程中,应该充分考虑石油化工企业的生产规模和设备维护人员的数量和技术,在仪表自动化设备的选购的过程中,尽量选取技术先进、功能完善、售后有保证的设备,避免在进行设备安装的过程中,购买的设备不符合要求,而产生设备不能正常使用的情况或是造成设备使用寿命减短的现象,为日后的设备维护工作带来困难。

结语

在石油化工企业的仪表自动化设备的运行中,为了保障企业的经济利益,保证设备的正常运行,必须做好设备的故障预防和维护工作,对设备进行定期的检测,采取预防措施消除设备在运行中存在的隐患,并对已经出现的设备故障进行维护。在防护和维护的过程中应积极探索新的、有效的方法,使石油化工企业的仪表自动化设备能够真正的为石油企业的发展做出贡献,保证我国石油产业的顺利发展。

石油化工自动化论文:浅谈自动化控制系统在石油化工中的应用

摘要:随着我国经济的发展,科技水平也不断提高。石油化工产业作为我国经济发展的支柱产业之一,其自动化技术越来越受到人们的重视,对其研究也日益增多。本文以石油化工的配电自动化技术为主要研究对象,对其进行了具体分析。

关键词:自动化控制系统;配电自动化技术:石油化工;应用

随着我国经济的发展,科技水平也不断提高。石油化工产业作为我国经济发展的支柱产业之一,其自动化技术越来越受到人们的重视,对其研究也日益增多。本文以石油化工的配电自动化技术为主要研究对象,对其进行了具体分析。

一、石油化工的自动化技术要求

(1)安全控制要求。应对关键设备、关键部位进行定期专业化故障诊断、检测、维修,认真保证其安全。(2)效率控制要求。对于效率的控制要求主要通过先进的科学理论、合理的计划调度和相应的模拟流程技术来提高设备和有关装置的生产效率,这样也能够提高原材料的使用率,保证资源的合理利用。(3)成本控制要求。成本控制就是要在先进技术的基础上,实现能源的最小化使用,尽可能降低能源和原材料的消耗,通过建模、控制以及优化等技术来提高相关产品的利用率和合格率,进而降低相应的成本。

二、配电自动化技术发展现状

配电自动化技术从总体上来说是一个集成的系统,这项技术主要是用在配电网上面的多种设备,通过远程进行实时监控和协调工作。配电自动化是近几年来我们发现的新技术领域,也是计算机网络技术、通信技术与配电网络监控方面很好相结合的一个例子,可以说是电气自动化技术发展使用的典型案例。目前,电气自动化技术中的配电自动化技术在我国以及一些发达国家已经得到了广泛使用和大力推广。就发达国家来说,欧美等包括日本在内的发达国家已经开始了对配电自动化技术的使用和推广,并且通过大量实践证明了这项技术的优越性,表明了这项技术能在很大程度上有效地提高配电网运行的可靠性,并且能够进一步保证效率的最大化。配电自动化技术在石油化工业作业中应用的主要目的是要提高电能供应的高质量,从而减少人员的工作强度。在充分利用和发挥电气自动化技术的各种先进设备的优势前提下,为石油化工企业工程以及电力公司双方都带来可观的经济效益,能够最大限度地提高劳动效率。另一方面,我国在配电技术方面的应用也有一定的发展过程,主要经历了 3 个特殊的发展阶段,即柱上自动化、依靠遥控控制检测自动化及靠计算机辅助的自动化,截至目前,国内的自动化配电网技术都是依靠这 3 种方式来实现的。

2.1 柱上设备自动化

自动化技术在这方面的运用主要是考虑到了要使自动化配电的开关设备之间能够有效的配合,其中主要的设备就是重和器分段以及对故障进行检测的故障检测器。通过多种设备的配合使得故障得到隔离,从而进一步恢复区域的供电。这种技术的主要特点是:工程量相对较小,工程的投资较小,不需要为了工程的需要配备相关通讯网络,同时现有的配电网中也能够进行方便的改造而不影响其他方面的工作。但是这种技术也有其缺点,那就是重和器在工作过程中需要很多次地进行重组操作,并且必须通过正确的判断后才能对发生故障的区域进行清除解决,然而这样频繁的操作会严重冲击电网,有可能导致停电现象,同时,用电设备也可能损坏。

2.2 遥控遥测自动化

自动化技术在这方面的应用主要是取决于 FTU 和相应的通信网络,需要的设备主要是 FTU、通讯网络以及计算机网络系统,通过这 3 个方面技术的配合使用来进一步实现远程的、实时实效的监控。遥控遥测自动化技术是柱上设备自动化技术在一定程度上的升级,这项技术可以通过人工来实施遥控、遥调以及遥信,这样就能及时地对电网的负荷进行切换。但是遥控遥测设备自动化技术工程量相对较大,同时投资的金额也相对较大,所以在改造现有的配电网上面有很大的难度,可行度比较小。

2.3 计算机辅助自动化

计算机网络辅助设备自动化技术可以说是比较高级的自动化应用技术,这种技术的主要使用设备是 FTU、计算机网络系统、通讯网络系统以及高级的应用型软件等技术。通过这种自动化技术能够实现配电方面的管理系统以及包括人工智能技术在内的技术的混合应用,这种自动化技术不仅能够进行远程的检测遥控,同时还对原有的配电管等进行管理系统的完善,使得配电系统能够在很大程度上实现相对自动化的运行,而不影响其他工作。但是这种自动化技术相对于上面两种自动化技术来说,需要的投资和工程量都是空前巨大的。

三、配电自动化技术在石油化工应用中存在的问题

石油化工方面为了能够相对可靠地提供电力,相关的电力部门先后经过了大幅度的检查维修,对以前存在的线路进行了一定的改造,大大提高了化工企业的供电质量。另一方面,我们需要看到的是,我国在利用配电的供电方面还存在着很大的问题。就拿 21 世纪前 7 年来说,故障出现次数仍较为频繁。表 1是这几年由于这方面问题而出现的故障次数。

从表 1 中可以看出,故障出现次数正逐年下降,这说明供电可靠性有所提高。但是我们还应看到,因为石油化工企业以及相关工作的特殊性,配电需要大量的线路,且线路距离非常长。加之石油化工工作的环境相对较差,另有自然因素带来的大风、大雨等,就使得该趋势很难得到有效保障。就像表 1 中所示,2004 年以后故障减少的幅度相对前几年有所降低,减少次数也逐年降低,所以降低相应故障出现次数也是很有难度的。

四、配电自动化技术在石油化工中的实际运用

目前电气自动化技术在石油化工中的应用主要体现在配电网自动化供电技术的应用上。这项技术的应用主要是保证石油化工企业在工作时,油田的工作能够不受其他因素的影响。这种技术的应用能够使电网在进行工作时,发生故障的区间实现相应的隔离,从而在某些区间发生故障的情况下,其他区间还能正常工作,不影响其他环节的工作进程。配电设备自动化主要通过两个方式进行工作的:

4.1 就地进行控制

就地控制在这方面主要表现在,不需要通信方式就能够将故障进行隔离,这是因为,配电设备自动化只要能够检测到电压的加时限,经过多次重合后就可以将故障进行隔离。配电设备自动化的工作原理其实很简单,当馈线出现了无法挽回的故障时,重和器会合不上闸,一旦重和器合不上闸,就会发生跳闸现象,这样的话,发生故障的两头就会因为两端的负荷开关断开、没有电压的支持,从而分开,无法工作。分开之后,重和器会再次进行合闸,而此时负荷开关在进行设定后就会自动地关上,经过这样一个简单的过程之后,故障就会被轻松隔离,之后可以再将重和器进行调度,重新连接上开关之后就可以恢复电力,正常地输送电力了。

4.2 远程进行遥控

配电设备自动化在远程遥控上的应用主要是,灵活应用一定的通讯手段,进而实现远程遥控。包括可以进行电动操作的负荷开关、远程通讯的馈线远程终端技术 FTU 以及馈线的自动化控制中心部位这 3 个主要部分。这种远程控制技术相对已经比较先进,控制技术的核心部位主要是 FTU,FTU 可以通过对相关情况的分析,采集到一些相关联开关的运行状况,然后对这些采集到的情况进行分析得出相应结果,分析结果作为对故障区域定位的依据,从而准确找出故障位置,然后通过远程遥控控制线路开关,最后使得正常区域的供电得到恢复。

五、结语

综上所述,自动化技术在石油化工中的应用是一种必然的发展趋势,它能够有效提高油田的工作效率,进而提高整体生产效率,很好地保障生产活动有序、健康、快速发展。同时,这项技术在石油化工中的普及应用也应该考虑到实际环境、作业情况等,从设备的起始阶段到生产活动过程中的各个环节都应尽可能发挥其作用。

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期刊名称:石油化工自动化

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