發(fā)布時間：2023-07-27 16:13:50
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的石油化工自動化樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
經(jīng)過50多年的發(fā)展，石油行業(yè)的自動化進步主要體現(xiàn)在操作現(xiàn)場已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工勞作轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)今的自動化控制，低級的單回路控制已經(jīng)被予以淘汰，高級復(fù)雜系統(tǒng)控制推向市場，直到煉化管控一體化。自動化控制已經(jīng)蔓延至中國大中型石油化工企業(yè)的主要生產(chǎn)過程之中，雖然在水平上有所差異，但從總體來說，相對于傳統(tǒng)的行業(yè)操作，自動化控制已經(jīng)幫助取得更多的經(jīng)濟效益。與此同時，在小型的石油化工企業(yè)之中，也有很多骨干企業(yè)擁有比較成熟的控制系統(tǒng)和較低成本的自動化技術(shù)，并且，生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高，已經(jīng)成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程的主要檢測手段。我們了解到石油自動化控制歷程，還需對石油自動化控制應(yīng)用前景做進一步探討。
2自動化控制設(shè)備和系統(tǒng)
石油化工企業(yè)把化工過程的控制作為企業(yè)日常生產(chǎn)管理控制的目標(biāo)對象，自動化控制技術(shù)、算法和方案幫助石油化工企業(yè)可以有機調(diào)和控制理論，把整個生產(chǎn)過程納入到自動化控制體系，實現(xiàn)化工過程中各種模擬量的自動化控制。為了使得自動化控制的全過程得以有效實現(xiàn)，自動化控制設(shè)備、控制系統(tǒng)是必不可少的，除此以外，還要制定出科學(xué)合理的實施方案，為自動化控制打造控制平臺。高素質(zhì)的操作人員也十分重要，可以實現(xiàn)對科學(xué)管理、操作自動化控制系統(tǒng)。在將設(shè)備和體系、方案和人員進行科學(xué)的結(jié)合的前提下，才能使得石油化工企業(yè)的自動化控制過程得以順理成章地完成。從中我們可以發(fā)現(xiàn)，在化工行業(yè)中，其不僅對自動化控制的技術(shù)水平有所要求，還對自動化控制過程的匹配性有所要求。最優(yōu)化化工過程的自動化控制，可以降低企業(yè)的投入成本、提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，還可以降低企業(yè)所需能耗和生產(chǎn)成本，提高成品質(zhì)量，從而保障化工企業(yè)的安全科學(xué)生產(chǎn)。因而，對化工過程的自動化控制進行研究，然后使用先進的系統(tǒng)設(shè)備和技術(shù)，為化工企業(yè)提供服務(wù)，是化工企業(yè)前進和發(fā)展的驅(qū)動力。
3微電子技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用
自動化控制系統(tǒng)和自動化設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的有微電子技術(shù)和信息技術(shù)，化工自動化控制網(wǎng)絡(luò)和信息控制網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出一體化趨勢。在數(shù)據(jù)采集、自動化控制、技術(shù)調(diào)節(jié)等各個環(huán)節(jié)，都有化工過程的控制體現(xiàn)，通過化工過程控制一體信息平臺集中到自動化控制系統(tǒng)中。這要求自動化控制硬件需要更加具有可供挑戰(zhàn)的性能。過程控制的各個環(huán)節(jié)所采用的技術(shù)設(shè)備擁有各異的硬件設(shè)備，分別由不同的生產(chǎn)經(jīng)營商家供給，而開發(fā)商對硬件設(shè)施進行自主經(jīng)營。之所以，在多種資源進行整合的過程之中，很多時候會出現(xiàn)不兼容，接口不統(tǒng)一也時常出現(xiàn)，因而，技術(shù)產(chǎn)品的更新升級也會受到影響。綜上所述，化工自動化控制硬件需擁有多種優(yōu)點，如較好的兼容性、便于升級換代、速度快等。化工過程控制技術(shù)設(shè)備只有具備上述特點，才可以在控制領(lǐng)域中被廣泛使用，從而實現(xiàn)化工控制全過程和各個系統(tǒng)之間的完美聯(lián)合，保證任何的化工過程控制設(shè)備在升級換代的時候不會對化工企業(yè)的正常生產(chǎn)有所影響。控制硬件只有具備靈活性、精確度、抗干擾等各個方面的優(yōu)點，才能夠在化工過程自動化控制中發(fā)揮出顯著的作用?；ぷ詣踊刂频暮诵氖切畔⒓?，信息集成的重要組成部分是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。大多數(shù)化工企業(yè)使用流程管理模式，需要通過軟件平臺處理和管理化工過程中的大量數(shù)據(jù)。，使用哪一種軟件決定著化工控制過程自動化控制的信息有效集成性和共享性。
4專業(yè)技術(shù)人才作用愈加重要
我國化工自動化控制操作技術(shù)人員素質(zhì)普遍不高，原因在于我國自動化控制理論研究較為落后，存有的化工自動化控制研究成果不多。很多化工自動化控制操作技術(shù)人員不夠了解化工過程自動化控制原理，對化工行業(yè)有關(guān)的專業(yè)技術(shù)知識掌握甚少，化工自動化控制復(fù)合型人才欠缺。在化工自動化控制發(fā)展的過程中，人才起著決定性的作用。要想實現(xiàn)對整個化工過程的最優(yōu)化自動化控制，需要從以下幾個方面著手。首先，需要引導(dǎo)廣大的職工及時更新觀念，化工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層需要對化工自動化控制給予充分的重視，以切實行動引導(dǎo)更新全體職工的化工自動化控制觀念，從而開放思維，培育出強烈的責(zé)任心來對待化工工作，制定出科學(xué)合理的化工自動化發(fā)展規(guī)劃和信息化發(fā)展職工培育方法，把先進的技術(shù)手段和激勵措施相結(jié)合，促進化工信息化建設(shè)的發(fā)展。其次，還需要對化工自動化設(shè)備的整體利用水平給予更多關(guān)注。其充分體現(xiàn)了化工企業(yè)技術(shù)人員的操作能力。在自動化控制技術(shù)的發(fā)展過程中，因為電子技術(shù)發(fā)展速度較快，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，在化工企業(yè)自動化設(shè)備的采購、安裝及使用過程中，需要注意設(shè)備的這個特點，之后結(jié)合企業(yè)自動化控制現(xiàn)狀，加大對相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)力度。在化工過程自動化控制的過程中，需要并重經(jīng)濟效益和社會效益，注重投入產(chǎn)出比的分析，在信息資源建設(shè)和化工自動化控制應(yīng)用技術(shù)上投入更多的研究精力，從而不斷地提高化工自動化控制設(shè)備的整體使用水平。
5結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】石油化工 自動化技術(shù) 發(fā)展趨勢
在國民經(jīng)濟迅速發(fā)展的背景下，我國的能源消耗量也日益增加，雖然我國是一個能源大國，資源豐富，但是如今的經(jīng)濟發(fā)展需要的能源的數(shù)量驚人，在激烈的市場競爭中，我國的石油開采量與我國人民的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)所需漸漸拉開了差距，為了進行生產(chǎn)，我們從國外進口石油的現(xiàn)象越來越嚴重。但是從長遠的發(fā)展來看，要想提高綜合國力使國家長久穩(wěn)定的發(fā)展，就要減小對國外能源的依賴，尋求新的方法推進我國資源的開采和利用，減少石油進口量。1 石油化工自動化技術(shù)應(yīng)用必要性1.1 石油資源對我國經(jīng)濟發(fā)展的重要作用
石油是我國一項極其為重要的基礎(chǔ)能源，也是全球需求量最大的能源，經(jīng)濟全球化的迅速發(fā)展，信息技術(shù)全球化的推廣，讓石油工業(yè)迎來了較大的發(fā)展機遇，同時也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。盡管我國號稱能源大國，但是隨著世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展，國內(nèi)的石油的提供量已經(jīng)不能滿足當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)的需求。在社會不斷發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的石油化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)計理念不再適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展，具體的環(huán)境逼迫著生產(chǎn)理念的改變。如今的石油化工企業(yè)改變了航向開始朝著智能化的方向發(fā)展。
1.2 先進的科學(xué)技術(shù)逐漸滲透到石油化工企業(yè)
石油資源能夠保障我國國民經(jīng)濟的平穩(wěn)增長。世界范圍內(nèi)的經(jīng)濟發(fā)展趨勢逐步把先進的科學(xué)技術(shù)融入到石油化工行業(yè)中。在分析了以往的人工操作的局限性和不準(zhǔn)確性，逐步運用先進的科學(xué)技術(shù)模擬人工化，不僅達到了人工操作的效果，還高額度的，高精準(zhǔn)性的完成了數(shù)百倍次的工作量。從工廠生產(chǎn)的操作、維護的不同的角度出發(fā)，先進技術(shù)的控制系統(tǒng)具有相對的開放性、易于管理性。不需要耗費太大的精力，只要熟悉操作程序，并且通過生產(chǎn)操作的自動化、經(jīng)營管理模式的信息化、就可以簡單的實現(xiàn)傳統(tǒng)石油化工企業(yè)從原油選擇、采購、生產(chǎn)加工再進一步得到石油以及石油附屬產(chǎn)品的全部過程，不同的是這一過程具有智能性，簡化了工人手工操作的人力耗費和時間耗費。這種智能化的石油化工的生產(chǎn)及管理，可以在相同的時間和空間上使企業(yè)的利潤最大化。
1.3 傳統(tǒng)石油化工企業(yè)中，人工操作的缺陷性及危險性
（1）在傳統(tǒng)的石油化工企業(yè)中，生產(chǎn)需要人工操作，大量的作業(yè)量需要很大數(shù)量的工人協(xié)作完成，石油化工生產(chǎn)作業(yè)時具有一定的危險性，大量的工人集中作業(yè)的工作環(huán)境下，一旦發(fā)生安全事故，大量工人的人身和財產(chǎn)安全得不到保障，會造成大量的人員傷亡。
（2）人工操作，達不到石油化工產(chǎn)業(yè)要求的精準(zhǔn)度。石油化工企業(yè)的生產(chǎn)工作有嚴格的精準(zhǔn)性要求，但是人工操作生產(chǎn)過程中，精準(zhǔn)度不易控制，在人工操作控制的情況下，想要達到精確的工藝參數(shù)要求有很大的難度。并且極易因為這種誤差而造成投料不當(dāng)，從而導(dǎo)致生產(chǎn)時超溫超壓等異常狀況，埋下安全隱患，引起事故的發(fā)生。
（3）石油化工屬于高污染性，高腐蝕性的工作環(huán)境，全人工操作的模式下，如果做不好安全防范工作，長期工作的人員的身體健康得不到保障，對身心極可能造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害，容易形成職業(yè)病。
2 石油化工自動化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
2.1 自動化技術(shù)的應(yīng)用
石油化工自動化技術(shù)投入到石油化工企業(yè)的使用中，目前的使用主要有兩方面的應(yīng)用：自適應(yīng)控制和最優(yōu)控制。
（1）自適應(yīng)控制。根據(jù)具體的工作環(huán)境，智能調(diào)節(jié)機器的性能生成反饋信息，接受反饋信息后系統(tǒng)自動按照事先設(shè)定的程序標(biāo)準(zhǔn)來進行工作。在我國目前的石油行業(yè)自動化生產(chǎn)過程中，自適應(yīng)控制運用到了石油化工的不同部門，與以往的傳統(tǒng)自適應(yīng)控制模式相比較來看，如今的自控制系統(tǒng)更主要的是自整定與模型參考，具有具體的辨識過程的獨特性。并且在辨識過程中激勵信號平穩(wěn)運行。
（2）最優(yōu)控制。在當(dāng)代的控制理論中，最優(yōu)控制是一個占據(jù)極為重要作用的構(gòu)成環(huán)節(jié)。最優(yōu)控制給人們的生活提供了一個安定和平的大環(huán)境，使人民群眾的生活的各個方面得到定改善。如今最優(yōu)控制在石油化工產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用成果較為顯著，解決了傳統(tǒng)人工操作的各種弊病，提升了石油化工產(chǎn)業(yè)在我國的產(chǎn)業(yè)地位。
2.2 石油化工企業(yè)的自動化控制發(fā)展趨勢
2.2.1FCS將與DCS共存
DCS 自七十年代問世以來，采用了大量先進的成熟技術(shù)，經(jīng)歷了發(fā)展、成熟到集中應(yīng)用幾個階段。DCS 技術(shù)成熟，性能可靠，軟件豐富，功能完善，得到了用戶的信任，而FCS還處于發(fā)展階段，技術(shù)還不太成熟，可靠性還有待考證，功能不如DCS 完善。如今廣大用戶雖然關(guān)注FCS 的發(fā)展，但是多持觀望的態(tài)度。DCS 至今已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟和實用，仍是當(dāng)前工業(yè)自動化系統(tǒng)應(yīng)用的主導(dǎo)型，不會隨著FCS的出現(xiàn)和發(fā)展而走向衰退或是退出歷史的舞臺，DCS將會與FCS在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)共存下去。
2.2.2現(xiàn)場總線與DCS相結(jié)合
現(xiàn)場總線技術(shù)集成到現(xiàn)有控制系統(tǒng)中，利用DCS豐富而成熟的控制功能帶動現(xiàn)場總線的推廣應(yīng)用?，F(xiàn)場總線與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)之間的集成通過三種途徑：一是現(xiàn)場總線在DCS、PLC的I/O 層次上的集成，二是現(xiàn)場總線設(shè)備通過網(wǎng)關(guān)集成到DCS、PLC上，統(tǒng)一組態(tài)、監(jiān)控與管理；第三是獨立FCS 與DCS、PLC 之間的信息集成，兩者之間通過網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)信息交流與映射。通過以上幾種方法可以利用DCS、PLC成熟的技術(shù)與經(jīng)驗，發(fā)揮現(xiàn)場總線的獨特優(yōu)勢。在現(xiàn)場總線推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)上，盡快完善一體化功能。實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的一體化管理與控制。
3 結(jié)語
在經(jīng)濟全球化的大背景下，石油化工企業(yè)決定著一個國家競爭力的命脈，石油化工產(chǎn)業(yè)融入的技術(shù)含量的多少也是彰顯一個國家綜合國力的重要指標(biāo)。石油化工的自動化控制技術(shù)一直努力的尋找新的突破，處于不斷改革、創(chuàng)新的階段。石油化工自動化控制技術(shù)不斷進步對石油化工行業(yè)在激烈的行業(yè)競爭中的生存與發(fā)展起著積極作用。
參考文獻
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[2] 劉新輝.先進控制技術(shù)在工業(yè)控制中的應(yīng)用[J].牡丹江大學(xué)學(xué)報，2013（04）
關(guān)鍵詞：油品儲運 數(shù)據(jù)采集 可編程控制器 數(shù)字濾波 油品調(diào)合
一、引言
新技術(shù)革命自上世紀(jì)八十年代中期延續(xù)至今，石油產(chǎn)業(yè)也正在向縱深發(fā)展。新概念、新工藝、新理論也層出不窮。油品的儲運作為一門綜合性較高的工程科學(xué)，是在石油化工企業(yè)中一個必不可缺的重要環(huán)節(jié)。提高石油化工油品儲運自動化的技術(shù)、管理水平，對石油化工企業(yè)來說，可以減少損耗、增加效益、降低成本。民用油品的儲運和軍用油品的儲運，礦場石油的儲運和煉油廠油品的儲運，盡管在基本理論上它們是大體相同的，但是在技術(shù)措施和設(shè)備上各有各的特點。同時液態(tài)介質(zhì)的存儲、核算、計量和管理上的工作都是油品儲運業(yè)務(wù)中的重點組成部分，這就能證明提高油品儲運自動化和管理水平對石油化工企業(yè)有著不可或缺的重要意義和作用。
二、PIG 掃線原理及原則流程
所謂的PIG掃線，就是通過壓縮惰性氣體獲得動力，推動緊密充填在管道中的彈性海綿柱，使其以一定的速度前進來實現(xiàn)一次性清管/置換的技術(shù)。
PIG掃線原則流程及操作程序：
（1）PIG裝置的設(shè)計
PIG裝置是用作于發(fā)射/接收PIG芯而設(shè)置的，它的使用壓力等級和直徑等均與其他工藝管道是完全相同的，強度的計算及補強可取等徑三通公式：
St0= PDw/（2[σ]tφ+P）；
St0：主管段理論計算壁厚mm；
φ：強度削弱系數(shù)，對于單筋、蝶式等局部補強的PIG裝置，φ=0.9；
[σ]t：基本許用應(yīng)力MPa；
P：設(shè)計壓力MPa；
Dw：主管外徑mm；
本公式之適用于以無縫鋼管焊制的PIG裝置，并且主管外徑≤660mm，支管內(nèi)徑和主管內(nèi)徑之比≥0.8，主管外徑和內(nèi)徑之比≥1.05且≤1.5。
為了防止PIG芯到達末端后發(fā)生扭曲進入支管，在設(shè)計時應(yīng)沿三通的焊縫內(nèi)側(cè)適當(dāng)增設(shè)柵條。
設(shè)計氮氣管與主管道管徑之比在1：4、1：5之間為宜，這樣是為了控制PIG芯的運動速度，目的在于延長PIG芯的使用壽命。
三、儲運自動化系統(tǒng)的構(gòu)成
石油化工油品儲運自動化系統(tǒng)分為鶴管裝卸車的控制以及銷售管理自動化系統(tǒng)和罐區(qū)監(jiān)控管理系統(tǒng)，個別還包括了儲運污水處理管理系統(tǒng)。這其中罐區(qū)的自動化水平大體上代表了油品儲運系統(tǒng)的整體自動化水平。這是因為罐區(qū)的監(jiān)控與管理工作是儲運自動化系統(tǒng)中最為基本的工作內(nèi)容。下面就以PLC技術(shù)在罐區(qū)監(jiān)控管理系統(tǒng)中的應(yīng)用作為典范，簡要的介紹一下PLC技術(shù)在石油化工油品儲運自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用。
小鶴管裝車具有著節(jié)能和安全等顯著的優(yōu)點，石油化工企業(yè)內(nèi)的儲運裝車基本上都以它作為基本灌裝設(shè)施。目前這種灌裝設(shè)施的鶴管有兩種規(guī)格：通常我們把口徑大于Dg12O的鶴管稱之為大鶴管，此類鶴管主要用于火車罐車的灌裝工作；另將口徑小于Dgl20的鶴管稱為小鶴管，其常用的口徑有Dg80、Dg50，此類鶴管主要用于火車罐車及汽車罐車的灌裝工作。目前因此相應(yīng)的分為大鶴管儲運裝車自動化微機控制系統(tǒng)和和小鶴管儲運裝車自動化微機控制系統(tǒng)。
（1）PLC應(yīng)用在常見的儲運自動化系統(tǒng)中
PLC技術(shù)緊隨著微電子技術(shù)的同步發(fā)展，已開始替代傳統(tǒng)的繼電器控制裝置。PLC作為以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置，如今它既能采集控制開關(guān)量，還能采集控制模擬量以及數(shù)字量，同時還可以實現(xiàn)過程控制、順序控制、邏輯運算、計數(shù)、定時、聯(lián)網(wǎng)通信等功能，將計算機技術(shù)與傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)緊緊的結(jié)合在了一起。憑借著抗干擾能力強、I/O組態(tài)靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、高可靠性及調(diào)試維護方便等眾多優(yōu)點，越來越受到眾多工業(yè)用戶的認可。在現(xiàn)代工業(yè)自動化領(lǐng)域中與工業(yè)機器人、CAD/CAM一起被稱為現(xiàn)代工業(yè)化三大支柱。
在石油化工油品儲運自動化控制系統(tǒng)中，PLC技術(shù)得到了普遍的應(yīng)用。PLC的主要任務(wù)是完成定量程序裝車控制、防靜電、防溢及聯(lián)鎖控制，完成數(shù)據(jù)采集和對現(xiàn)場控制執(zhí)行器的程序控制等內(nèi)容。
（2）PLC的計數(shù)單元詳解
PLC高速計數(shù)單元對應(yīng)采集管路上流量計的低位及高位通道單元都需要清零，高速計數(shù)單元計數(shù)通道清零的子PLC應(yīng)用程序如下：
LD IR200.00
OUT TR0
ANDNOT IR203.00
AND IR206.00
TIM 001 DM398
LD TR0
ANDNOT IR210.00
@MOVB（82）#1#300 IR330
BIN（23）IR356 DM309
BIN（23）IR357 DM310
選擇模式6計數(shù)方式，輸入IN-IR330.03作為內(nèi)部觸發(fā)方式，微分型指令@MOVB（82） 是位傳送指令，當(dāng)執(zhí)行條件IR200.0由“OFF”變?yōu)椤癘N”時，@MOVB（82）傳送一次#1到IR130通道的第3位，即IR330.03單元置1，就實現(xiàn)了使計數(shù)器從零開始計數(shù)。IR356與IR3576是采集累計脈沖的低位與高位的BCD碼，使用BIN（23）指令轉(zhuǎn)換成16進制數(shù)，并將其映射在DM309和DM310單元之中。
1、直接從空分制氮企業(yè)來引接氮氣總管；
2、從運輸距離小于等于400公里的深冷制氮企業(yè)來購置液氮，同時設(shè)置液氮儲罐以及蒸發(fā)器等設(shè)備準(zhǔn)備氮氣供應(yīng)系統(tǒng)；
3、自備變壓吸附制氮裝置，以供自產(chǎn)自用。
通過以下公司計算出液氮儲罐的最小容積：
VNh≥ 0785d2*L*Pc/（PNh-PC）
Vnh：氮氣儲罐最小容積m3；
d：儲運系統(tǒng)最大輸送管道內(nèi)徑m；
L：儲運系統(tǒng)最大輸送管道長度m；
PC：吹掃壓力，NPa通常以（PL+0.2）即可滿足；
PNh：氮氣儲罐長備充裝壓力NPa；
（3）PLC應(yīng)用在分布式小鶴管裝車自動化系統(tǒng)
對于分布式的小鶴管裝車自動化系統(tǒng)，操作人員可以在裝車現(xiàn)場操作撞車和監(jiān)控裝車情況。各個鶴位均設(shè)置一臺定量裝車控制設(shè)備來執(zhí)行本鶴位的定量裝車控制任務(wù)。這樣可以達到實現(xiàn)系統(tǒng)操作的功能分散管理且集中見識的目的。
針對定量裝車控制設(shè)備可以采用定量裝車控制儀，但現(xiàn)市面上定量裝車控制儀價格昂貴，可以采用西門子S7-200-CPU224的小PLC加西門子DT-900來實現(xiàn)，將其安裝在石油化工油品儲運裝車現(xiàn)場的每個鶴位，以完成現(xiàn)場自動化裝車控制的管路溫度、體積流量、質(zhì)量流量、靜電接地、液位防溢、閥門開關(guān)狀態(tài)等檢測，通過以上的方式來完成安全聯(lián)鎖以及定量裝車控制等功能。
（4）PLC應(yīng)用在火車大鶴管裝車自動化系統(tǒng)
火車大鶴管裝車自動化系統(tǒng)相比前兩種控制系統(tǒng)要復(fù)雜得多。在火車大鶴管裝車自動化系統(tǒng)中，PLC相比之前還有很多任務(wù)要完成，包括對大鶴管的位置的上升、停止、下降和左、右位移的控制及位置的檢測，接油斗的位置控制以及位置的檢測，火車油罐牽引車位置控制，液壓泵的開關(guān)控制等。
四、PLC在石油化工油品儲運監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
PLC在石油化工油品儲運監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的原理：采集石油化工油品儲運罐區(qū)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，并傳至上位機，再由上位機編程、組態(tài)、連接，把實際流程形象的展現(xiàn)出來，并顯示動態(tài)數(shù)據(jù)和設(shè)置PID控制參數(shù)、過程參數(shù)，除此之外還可以查看歷史報警報表、趨勢等。具體的應(yīng)用程序如下：
【關(guān)鍵詞】石油化工企業(yè)；自動化儀表；研究；措施
0.前言
由于近幾年來工業(yè)發(fā)展迅速，人們對石油的消耗量也逐漸增多，石油市場的發(fā)展越來越壯大。石油化工企業(yè)也應(yīng)該順應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展趨勢，由粗放型轉(zhuǎn)變?yōu)榧s型的生產(chǎn)模式，進一步優(yōu)化新型工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使用自動化儀表便是確保生產(chǎn)質(zhì)量的重要方法和手段，自動化儀表也成為生產(chǎn)中不可缺少的一部分。自動化儀表可以自動檢測、顯示、記錄生產(chǎn)中的工藝參數(shù)，對生產(chǎn)不合格的地方自動加以控制，提高了石油生產(chǎn)的質(zhì)量，保證了石油生產(chǎn)的效率，減輕了工作人員的工作負擔(dān)，是一項極為重要的技術(shù)。
1.自動化儀表簡單介紹
1.1概念
自動化儀表是由許多自動化元件組成的，可以自動檢測、記錄、顯示生產(chǎn)中的工藝參數(shù)的自動化技術(shù)工具。自動化儀表一般是由顯示器、傳感器、變送器這三部分組成，這三部分又由許多小的儀表而組成。
1.2組成
溫度儀表，主要是監(jiān)控生產(chǎn)時的溫度，一般的溫度范圍控制在零下200攝氏度到1800攝氏度，通過接觸式測量來確保溫度在可生產(chǎn)的范圍內(nèi)。一般的溫度儀表為雙金屬溫度計、熱電偶等；特殊的熱電偶又分為防爆熱電偶、耐磨熱電偶、多點式熱電偶、表面熱電偶等。熱電偶一般都直接進入采集儀表，使溫度有變送器達到一體化。
壓力儀表，是監(jiān)控生產(chǎn)過程中的壓力。由于生產(chǎn)過程中，壓力過低和過高都會引起生產(chǎn)安全問題，所以石油化工企業(yè)對于壓力的監(jiān)控極為重視。生產(chǎn)中可以采用多種原理和方法進行壓力測試，確保測量的準(zhǔn)確性和生產(chǎn)的安全性。
流量儀表，是儀表中內(nèi)容最為豐富的、最為重要的儀表。在測量中要保持流量測量的準(zhǔn)確性，定時對流量進行考核，要保持流量的穩(wěn)定，是流量儀表得到優(yōu)化。
物位儀表，是一種測量液位的工具，因為石油化工一般大多使用浮力式儀表，在不同的壓力和差壓下，要選擇不同的測量方式，常用的測量方式有重錘式、浮力式、輻射式、激光式、靜電試、雷達式、超聲波式等，但是準(zhǔn)確度較高的方式是雷達式、矩陣渦流式等，都在石油化工生產(chǎn)中廣泛使用。
在線過程分析儀，是生產(chǎn)過程中工藝參數(shù)的保證，通過對生產(chǎn)中的溫度、液位、壓力和流量等參數(shù)的分析，間接分析和保證了中間產(chǎn)品以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，在生產(chǎn)中要非常注意對生產(chǎn)中使用的材料分析。它不僅要對生產(chǎn)的材料分析，為了達到環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)，對排放的物質(zhì)也要進行分析和監(jiān)測。在線過程分析儀是一種高科技的儀器，在使用時要尤為注意。
執(zhí)行器是調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)成的儀器，是石油化工生產(chǎn)裝置中的重要組成部分，根據(jù)不同的技術(shù)要求，還會使用閥門定位器等，改善調(diào)節(jié)閥的使用性能。
2.自動化儀表存在的問題
2.1安全性不夠
自動化儀表的數(shù)據(jù)一般都儲存在計算機中，而計算機的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險較大，在通過電子商談期間，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等商業(yè)信息極易被竊取；并且自動化系統(tǒng)在操作中也存在著一定的操作漏洞，如有操作不當(dāng)，很容易導(dǎo)致儀表的數(shù)據(jù)丟失，直接給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。
2.2自動化儀表的經(jīng)濟成本較高
雖然企業(yè)經(jīng)營使用電子設(shè)備可以減輕很多工作負擔(dān)，便捷生產(chǎn)操作，具有極強的實用性，但是自動化儀表等設(shè)備需要一筆極大的經(jīng)濟投入，隨著儀表的不斷改進與完善，所需要投入的成本也越來越大。企業(yè)需要不斷的更新設(shè)備，更新設(shè)備的軟硬件設(shè)施，在設(shè)備故障時還要進行維修，增加了企業(yè)的經(jīng)濟負擔(dān)。
2.3會受到一定的阻礙
由于石油化工企業(yè)使用了自動化儀表，計算機中每天所儲存和接受的數(shù)據(jù)越來越多，當(dāng)數(shù)據(jù)超過了計算機網(wǎng)絡(luò)平臺所能承受的范圍時，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)端口就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸受阻的現(xiàn)象。大部分企業(yè)為了傳輸數(shù)據(jù)方便，都使用多臺計算機連用，導(dǎo)致中心計算機的傳輸數(shù)量過大，降低整體數(shù)據(jù)運行的效率。
3.對于自動化儀表控制方法的研究
3.1進行模型預(yù)測控制
對于自動化儀表的預(yù)測控制是一種閉環(huán)優(yōu)化控制的策略。第一，要對儀表的模型加以預(yù)測，通過儀器顯示，用動態(tài)模型模擬石油化工生產(chǎn)系統(tǒng)。第二，在生產(chǎn)使用過程中，要對自動化儀表進行反復(fù)優(yōu)化，在使用時進行滾動控制，模擬不同的方法，使用不同的狀態(tài)，尋找到最適合的控制序列，優(yōu)化石油化工的生產(chǎn)。第三，要進行反饋校正，防止在使用時出現(xiàn)誤差，影響石油化工的質(zhì)量。模型預(yù)測的方法先進行模擬生產(chǎn)，采用合適的方法控制生產(chǎn)的漏洞，可以克服生產(chǎn)過程中的不確定因素，確保生產(chǎn)的質(zhì)量。
3.2對于企業(yè)的自整定控制
在石油化工生產(chǎn)中，為了鑒定生產(chǎn)產(chǎn)品是否合格，一般采用臨界振蕩法，這種方法的可靠性強，結(jié)構(gòu)簡單、易于操作，在檢測生產(chǎn)效果上的使用很廣泛。但是它也有一些缺點，例如，在實際操作中，自整定控制器的參數(shù)不容易計算，而且石油化工企業(yè)各不相同，許多數(shù)據(jù)和操作都相對之后，都會導(dǎo)致自整定控制器在整定時不能達到最佳的效果。
4.小結(jié)
石油化工企業(yè)是我國國民經(jīng)濟不可缺少的一部分，由于自動化儀表的技術(shù)日益滲透到生產(chǎn)過程中，對生產(chǎn)的影響也越來越大，雖然自動化儀表存在著一定的問題，但是整體上還是對生產(chǎn)起著引導(dǎo)、向上的作用。石油化工企業(yè)要加大對自動化儀表的投入，不能只為了節(jié)省一時的開支而放棄長遠的利益，對于自動化儀表的選擇既關(guān)系到企業(yè)的產(chǎn)量與質(zhì)量，又關(guān)系到儀表類型的選擇，要充分保證自動化儀表的質(zhì)量，才能擺正企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和企業(yè)的長遠利益。
【參考文獻】
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0 引言
石油化工與我們的生活，有著緊密的聯(lián)系，其在生產(chǎn)的過程中，具有極大的危險性，因此做好生產(chǎn)管理工作尤為重要。其中自動化儀表的管理，主要在于有效的控制，需要根據(jù)其應(yīng)用的特點，應(yīng)用控制技術(shù)，以此確保生產(chǎn)的質(zhì)量，確?；ぎa(chǎn)品的品質(zhì)。
1 石油化工自動化工業(yè)儀表的分類
自動化工業(yè)儀表應(yīng)用的重要性：石油化工在生產(chǎn)的過程中，會消耗大量的能源，同時還具有較大的風(fēng)險，在市場經(jīng)濟的不斷推動下，使得石油化工企業(yè)必須改革，開展技術(shù)革新，因此自動化儀表應(yīng)運而生。自動化儀表控制技術(shù)的應(yīng)用，使得石油化工生產(chǎn)程序變得更加的簡便，生產(chǎn)效率有了極大的提升，這些得益于自動化控制儀表的各項功能。
自動化工業(yè)儀表的種類劃分：在安裝的形式方面，可以將其劃分為盤裝儀表與架裝儀表、現(xiàn)場儀表等。在信號傳輸方面，可以將其劃為數(shù)字儀表與模擬儀表。就組合形式來講，可以將其劃分為基地式、綜合控制式、單元組合式等。就能源的使用來說，可以將其劃成氣動、液動、電動三種類型。就接入系統(tǒng)而言，可以將其分為自動化儀表，以及非自動化儀表兩種。傳統(tǒng)的自動化工業(yè)儀表如圖1所示。
2 自動化儀表控制技術(shù)功能
首先，可編程功能。自動化控制技術(shù)應(yīng)用在控制電路中，其硬件軟化主要是利用接口芯片，以替換硬件的方式，實現(xiàn)控制功能的，利用控制軟件，可以通過簡化儀表設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，進而達到自動化控制功能，若應(yīng)用些程序高端的軟件，還可以改造儀表設(shè)備，主要是通過改造其電路結(jié)構(gòu)，來提高的自動化儀表性能。
其次，計算功能。石油化工儀表控制技術(shù)，主要是應(yīng)用計算機技術(shù)，將其與自動化儀表相結(jié)合，進而提高了自動化儀表運行的精度以及運行的速度，提高了其計算功能。自動化儀表設(shè)備的計算功能，不僅可以簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，減少工人的勞動量，同時還可以起到精細化管理的作用，實現(xiàn)企業(yè)利益最大化。
最后，控制與監(jiān)督功能。石油化工企業(yè)中，使用的儀表設(shè)備，其自控能力相對較弱，而現(xiàn)代儀表設(shè)備具有較強的控制功能，可以有效地處理自身所存在的問題，并有效的控制故障。同時還具有較強的記憶功能以及監(jiān)督功能，可以及時發(fā)現(xiàn)并確定故障發(fā)生的位置，不僅減少了故障排查所需要的時間，還提高了故障處理的效率。
3 自動化儀表控制技術(shù)
3.1 自動化檢測技術(shù)
石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，應(yīng)用儀表自動化控制技術(shù)，不僅可以確保產(chǎn)品的質(zhì)量，同時還可以確保生產(chǎn)的安全性，確保自動化儀表設(shè)備以及其他設(shè)備可以安全地運行。隨著信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得自動化儀表技術(shù)中得以快速發(fā)展，主要表現(xiàn)在自動化檢測方面，現(xiàn)代的自動化檢測技術(shù)工作時，只需要根據(jù)程序設(shè)定，便可以實現(xiàn)故障檢測，并提出相應(yīng)的處理方案，同時自動化檢測技術(shù)可以自動保存數(shù)據(jù)，這一功能的發(fā)展，對故障檢測與處理，起到了促進作用，不僅可以提高生產(chǎn)效率，同時還可以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
3.2 模型監(jiān)測技術(shù)
石油化工自動化儀表控制技術(shù)中，模型監(jiān)控與分析技術(shù)是核心技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地控制石油化工生產(chǎn)的全過程，同樣也可以起到發(fā)現(xiàn)與診斷故障的作用，以及確保石油化工生產(chǎn)的安全性與可靠性。該技術(shù)的應(yīng)用，主要是通過建立模型的方式，在生產(chǎn)前對其加以控制，進而實現(xiàn)確保生產(chǎn)系統(tǒng)運行的作用。同時模型監(jiān)測技術(shù)可以實時反應(yīng)石油化工成產(chǎn)的現(xiàn)狀，進而發(fā)揮其發(fā)現(xiàn)與排除故障的作用，除此之外還可以的有效的控制石油化工生產(chǎn)的安全風(fēng)險。
3.3 儀表設(shè)備實時監(jiān)控技術(shù)
儀表設(shè)備監(jiān)控技術(shù)與模型監(jiān)測技術(shù)不同，但是在實際成產(chǎn)中，監(jiān)控技術(shù)也同樣起到確保生產(chǎn)安全性，該技術(shù)在應(yīng)用的過程中，主要是利用中心處理器等一些軟件，并且通過儀表設(shè)備，將各項信息與數(shù)據(jù)等及時的顯現(xiàn)出來，使得生產(chǎn)人員或者技術(shù)人員，可以明確生產(chǎn)現(xiàn)狀，同時可以有效地控制生產(chǎn)風(fēng)險，該技術(shù)正在不斷地發(fā)展完善，并被廣泛地應(yīng)用于石油化工生產(chǎn)中，發(fā)揮中促進生產(chǎn)的作用。
4 自動化儀表控制技術(shù)優(yōu)化分析
4.1 常規(guī)控制的優(yōu)化
在優(yōu)化石油化工自動化儀表時，基于其自動化基本控制策略，包括順序控制、連續(xù)控制以及批量控制等，主要優(yōu)化組態(tài)能力與控制方案。因為基本控制策略可以利用設(shè)備數(shù)據(jù)觀察制定，主要利用電動單元組合設(shè)備、啟動單元組合設(shè)備、DOS等，而且可以實現(xiàn)多方面控制，包括調(diào)節(jié)比率、前饋調(diào)節(jié)與均有調(diào)節(jié)、自動調(diào)節(jié)與分成調(diào)節(jié)、串級調(diào)節(jié)與非線性調(diào)節(jié)，同時還可以實現(xiàn)單回路控制與連續(xù)控制，在優(yōu)化常規(guī)控制時，控制算法與功能塊基本不變。
4.2 安全儀表系統(tǒng)優(yōu)化
隨著石油化工業(yè)的進一步發(fā)展，對于石油化工裝置的要求也越來越高，尤其是在安全性方面，石油化工安全事故主要是由于大型設(shè)備、連續(xù)化操作，以及易燃易爆物質(zhì)等引發(fā)的，因此石油化工企業(yè)高度重視設(shè)備安全運行，為了確保自動化儀表設(shè)備可以安全運行，依靠傳統(tǒng)的DCS設(shè)備，來連鎖保護，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化儀表運行的需求，需要加快加入并完善緊急停車系統(tǒng)，以此提高安全儀表系統(tǒng)運行的安全性。自動化儀表已經(jīng)可以實現(xiàn)智能化與網(wǎng)絡(luò)化操作，這給石油化工企業(yè)的生產(chǎn)，帶來了極大的便利，而為了更好地促進石油化工的生產(chǎn)與發(fā)展，確保自動化儀表的安全性，具有現(xiàn)實的意義，因此需要在各個方面做好全面的管控，尤其是設(shè)備的選用方面，要根據(jù)選用標(biāo)準(zhǔn)，擇取適合的儀表設(shè)備。
4.3 人機界面的優(yōu)化
石油化工企業(yè)形式，已經(jīng)由原有的單個裝置對應(yīng)控制室，發(fā)展為多個裝置共同對應(yīng)控制室，主要利用LED與CRT顯示屏為主要顯示媒介，輔助媒介為顯示儀表與指示燈。操作工具以鼠標(biāo)與鍵盤為主，輔助操作工具為觸摸屏、旋鈕、按鈕等。現(xiàn)代石油化工自動化儀表設(shè)備控制技術(shù)，在DCS組態(tài)時，與人際界面操作策略是緊密聯(lián)合的。在工位號實行操作指令時，儀表棒圖是可以緊密相伴的，并且能夠快速組態(tài)，包括細目、趨勢、分組等畫面。制作模擬圖時，需要注意以下事項：要依據(jù)制作工藝，嚴謹?shù)闹谱鳎源擞袡C的協(xié)調(diào)人機界面，包括報警功能、操作優(yōu)化與事故判斷、控制策略等。在優(yōu)化人機界面時，不僅要提高HMI軟件與DCS軟件等的性能，還需要確保各項指標(biāo)的實現(xiàn)，以及加強系統(tǒng)集成中注重硬指標(biāo)的實現(xiàn)，同時還需要加強控制軟指標(biāo)，工作人員與是操作人員要做好相互配合，確保工藝裝置可以實現(xiàn)有效最佳操作。
[關(guān)鍵詞]石油化工儀表；自動化；性能評價；智能芯片
中圖分類號：TQ056 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）24-0123-01
在石油化工領(lǐng)域已形成以智能芯片、控制技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)為核心的各種類型的智能儀表、控制設(shè)備， 并大量地應(yīng)用在生產(chǎn)實踐中， 為生產(chǎn)過程的參數(shù)測量、過程控制、優(yōu)化操作起到了關(guān)鍵性作用。若想更加準(zhǔn)確、迅速的檢測工藝的參數(shù)，并及時對石化工生產(chǎn)進行監(jiān)控、分析，引入智能化、系統(tǒng)化、集成化的自動化儀表是現(xiàn)代石化工生產(chǎn)的必經(jīng)之路，因此對石油化工自動化儀表的性能進行研究具有十分重要的意義。
1.電磁閥和氣動元件的性能評價
電磁閥和氣動元件是自動化儀表安全控制系統(tǒng)最重要的部分，是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件，電磁閥可以配合不同的電路來實現(xiàn)預(yù)期的控制，并具有一定的靈活性和精確性，在石油化工自動化控制系統(tǒng)中，可以利用電磁閥控制系統(tǒng)調(diào)整介質(zhì)的方向、流量和速度。電磁閥和氣動元件一般用在最為關(guān)鍵的地方， 工作環(huán)境比較惡劣， 維護、保養(yǎng)比較困難， 而且根本無法在線切出進行維護和修理， 對于故障的處理只能等到儀表出了問題以后， 而這些儀表一旦發(fā)生故障就會發(fā)生非計劃停車。在設(shè)計上防爆電磁閥多采用鑄鋁外殼， 這種外殼在露天工況中極易受到環(huán)境的腐蝕發(fā)生氧化反應(yīng)， 殼蓋和外殼之間易絞合在一起， 在檢修時無法打開盒蓋， 只能進行破壞性檢查，因此用戶迫切需要有新一代的電磁閥產(chǎn)品出現(xiàn)， 以解決現(xiàn)有電磁閥產(chǎn)品存在的多種問題。傳統(tǒng)的電磁閥在設(shè)計時未輸出任何有用的運行信息和狀態(tài)信息， 維護人員無法判斷電磁閥的運行情況。而在裝置中，電磁閥安裝后極易發(fā)生接線盒進水， 線路短路、斷路， 線圈燒毀等故障， 這些問題一般巡檢很難發(fā)現(xiàn)，由于缺乏有效監(jiān)測手段，這給現(xiàn)場維護人員的工作帶來了極大的被動性。
要改變這種局面，必須對這些儀表進行智能化和信息化改進， 為用戶提供能進行預(yù)期檢查和檢修的相關(guān)信息和條件，在電磁閥發(fā)展過程中，應(yīng)該盡量簡化控制回路以往的執(zhí)行器，在電磁閥內(nèi)利用工作介質(zhì)形成自身的控制回路。據(jù)了解，電磁閥和氣動儀表生產(chǎn)商已經(jīng)開始研發(fā)新一代的氣動產(chǎn)品， 主要方向概括為以下幾個方面：將機、電、氣技術(shù)混合應(yīng)用， 一切以方便、可靠、成本來決定；提供系統(tǒng)化、模塊化的產(chǎn)品，用戶不必考慮如何選擇氣動元件， 如何裝配、如何調(diào)試，而是根據(jù)用戶的要求量身訂制， 做到“即插即用”；智能化、狀態(tài)監(jiān)測、可診斷氣動技術(shù)的智能化與IT 、傳感器、通信技術(shù)相結(jié)合；未來的以太網(wǎng)和微芯片技術(shù)還將應(yīng)用到閥島技術(shù)中， 通過以太網(wǎng)這樣一個通信載體， 可以實現(xiàn)閥島、智能儀表之間完美的信息傳遞。
2.智能定位器的性能評價
具有HA RT 協(xié)議、FF、Profibus DP總線功能的智能閥門定位器的種類已經(jīng)很多， 其調(diào)校、信息的查詢、參數(shù)的修改等功能都非常方便。但是在線更換障礙問題對于智能定位器來說仍是重要的缺陷。對于在用的智能定位器來說， 在故障恢復(fù)后需要做初始化檢查、調(diào)校， 這就需要控制閥能進行從全關(guān)到全開或從全開到全關(guān)的全行程動作， 而對于有些安裝在主線上、無旁路的控制閥根本不具備閥門在線全關(guān)或全開的條件， 對于這種控制閥就不具備更換智能定位器的條件， 否則控制閥就會失控。此種情況下， 反而是普通的電氣閥門定位器可以在控制閥在線時進行更換，而無需要將控制閥進行全開、全關(guān)的動作， 這就預(yù)示著智能閥門定位器的應(yīng)用功能有很大的缺陷。但是智能化是發(fā)展的趨勢，要完善智能定位器的功能，可考慮在設(shè)備管理系統(tǒng)中開發(fā)一種專門的閥門管理軟件，對在用的智能定位器進行實時跟蹤， 記錄運行過程中的所有數(shù)據(jù)， 當(dāng)定位器故障后， 要保持故障前的位置不變動， 并利用旁路功能進行手動設(shè)定， 以保持控制閥的位置不變。在更換新的定位器后， 需要下載前面記錄的運行數(shù)據(jù)，并激活新裝的定位器后才能工作。智能定位器是控制過程中十分重要的設(shè)備， 為了防止設(shè)備出現(xiàn)故障， 在設(shè)計中要提供異常狀態(tài)預(yù)防功能， 以對設(shè)備的性能降低時能進行及時預(yù)告。
3.旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測儀表的性能評價
旋轉(zhuǎn)機械的狀態(tài)監(jiān)測儀表由于采用低頻設(shè)計， 易受到外界的干擾， 測量值容易出現(xiàn)跳動， 進而引發(fā)機器聯(lián)鎖誤停車，所以在生產(chǎn)過程中往往采用表決式測量方式進行安全控制，以避免機器發(fā)生誤停車；安裝難度大，旋轉(zhuǎn)機械的振動、位移、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的監(jiān)測是保護旋轉(zhuǎn)機械安全運轉(zhuǎn)的必要措施，對于1臺中、大型的旋轉(zhuǎn)機械， 一般設(shè)計安裝了多達十幾個到幾十個的振動、位移監(jiān)測回路， 以對機器的運行狀況進行嚴密的監(jiān)測，而監(jiān)測回路中各種儀表的安裝和維護十分關(guān)鍵， 也十分復(fù)雜，對于1臺旋轉(zhuǎn)機械的監(jiān)測儀表的調(diào)試、安裝時間往往需要2～3d，遇到困難時就需要更長的時間， 工作量相當(dāng)?shù)拇?；若旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測儀表沒有直觀的智能化信息化窗口， 這些功能全部移入了計算機管理系統(tǒng)中或另配的專用顯示器中，除了監(jiān)測儀本體上有幾個LED 顯示外， 其他什么顯示也沒有， 重要的測量變送單元趨近器上也沒有指示，監(jiān)視儀變成變送器， 這樣監(jiān)視儀就可以取消了，由于機器的監(jiān)測狀態(tài)信息和儀表本身的狀態(tài)信息不能全部在儀表中反映出來， 非常不直觀， 儀表的故障很難發(fā)現(xiàn)， 發(fā)生故障之后也難以判斷。
對于旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測儀表， 要求將儀表中的許多信息顯示出來， 就必須要將趨近器、監(jiān)視儀進行智能化升級， 增加必要的信息顯示單元， 并開發(fā)快速安裝的智能軟件， 以提高用戶的安裝效率， 縮短安裝時間。通過對產(chǎn)品的信息化升級， 開發(fā)儀表本身的自診斷軟件， 對儀表受干擾的情況進行判斷， 以幫助用戶判斷儀表的運行情況及故障分析， 提高用戶對產(chǎn)品的維護效果。
4.溫度變送器的性能評價
溫度變送器是自動化儀表控制系統(tǒng)中重要的部分之一，是溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送標(biāo)準(zhǔn)化輸出的重要儀表。一般情況下，石油化工企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備都是有指示控制的，溫度一般控制在-200℃ -1800℃范圍內(nèi)。溫度電流變送器可以把溫度傳感器的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?，連接到儀表上，從而顯示出相應(yīng)的溫度，這樣可以比較簡單、直觀地觀察石油化工生產(chǎn)中的實時溫度，較好的控制生產(chǎn)過程。溫度變送器傳輸距離遠、抗干擾能力強、測量精度高、具有較好的穩(wěn)定性。在石油化工自動化控制系統(tǒng)中，可采油熱電偶溫變，可免用補償導(dǎo)線，降低成本。同時，對溫度變送器的功能不斷的研究和完善，更好的將信號傳遞給其他相關(guān)的溫度采集儀表，實現(xiàn)石油化工自動化控制的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：熱工；自動化；系統(tǒng)設(shè)計；實現(xiàn)及優(yōu)化
時代在不斷向前發(fā)展，然而對于熱工自動化系統(tǒng)同樣也需要不斷去適應(yīng)更多更復(fù)雜的環(huán)境和形式。由于目前的熱工自動化還存在一些相應(yīng)的問題，就不得不對熱工自動化系統(tǒng)的技術(shù)進行相應(yīng)的設(shè)計調(diào)整，進而確保熱工自動化技術(shù)的實現(xiàn)，并在應(yīng)用的過程中不斷改善和優(yōu)化升級。
一、熱工自動化系統(tǒng)中存在的問題
（一）由于經(jīng)濟的發(fā)展，相關(guān)的電力消耗不斷地在增加，而且相應(yīng)的電力分布的范圍也是極其廣泛的，再加上由于分布的距離比較遠，因此，對于現(xiàn)在的熱工系統(tǒng)的監(jiān)控，就會造成信息信號的傳輸比較慢，相應(yīng)故障的離散性也在不斷擴大。如果熱力自動化控制系統(tǒng)的運行邏輯出現(xiàn)了一些混亂狀況，就會對信號的抽樣工作帶來不必要的時間浪費。同時，相關(guān)的電纜和電源以及相應(yīng)的熱控設(shè)備等一些外界設(shè)備，可能會由于環(huán)境的變化而出現(xiàn)一些異常，而且這些異常都極其不容易被發(fā)現(xiàn)。這些問題的出現(xiàn)就要求相應(yīng)的工作人員，在進行相關(guān)設(shè)備的設(shè)計和安裝以及測試運行的時候，一定要謹慎，從而確保熱工自動化系統(tǒng)設(shè)計的合理性，確保安裝維護具有方便性，并適時對熱工系統(tǒng)的運行工作進行監(jiān)控，進而有效確保整個運行系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性。
（二）通常由于熱工系統(tǒng)的設(shè)計不合理，就會導(dǎo)致整個熱工系統(tǒng)的運行出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，而且相應(yīng)的運行單元也會出現(xiàn)混亂，系統(tǒng)中的功能會有一部分喪失掉。與此同時，在信號的傳輸過程中，如果沒有對信號的傳輸進行一定的保護措施，就無法確保傳輸過程中的時效性和準(zhǔn)確率，而且也影響了連鎖信號的定值，而無法對時間進行合理的設(shè)置。此外，除了相關(guān)機械本身的故障以外，有些問題的出現(xiàn)也是由于工作人員對相應(yīng)的工作的不負責(zé)，導(dǎo)致了電力系統(tǒng)的崩潰。同時，由于電力的發(fā)電成本是非常高的，相關(guān)的發(fā)電企業(yè)一定要進行相應(yīng)的安全考核，并考慮對周邊環(huán)境的影響。
（三）雖然目前一些熱工電力系統(tǒng)的設(shè)備都進行了相應(yīng)的更新，但是由于管理模式的落后和不合理，也造成了熱工自動化系統(tǒng)問題的出現(xiàn)。通常所有的設(shè)備都會進行相應(yīng)的定期檢修 ，在檢修的過程中，會造成大量的人力物力等的浪費，還會由于在檢修過程中造成相關(guān)電氣元件的故障，進而對整個機組造成嚴重的威脅，甚至導(dǎo)致電力出現(xiàn)斷電現(xiàn)象。此外，最關(guān)鍵的是在檢修的過程中，沒有相應(yīng)的評估性的標(biāo)準(zhǔn)，這在一定程度上也影響了設(shè)備的運行情況。
二、熱工自動化系統(tǒng)中問題的解決
（一）目前，熱工系統(tǒng)的機組數(shù)量及其容量在不斷的增加，因此，需要對熱工自動化系統(tǒng)進行一定的遠程監(jiān)控。在監(jiān)控的過程中，相關(guān)部門可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)控，并且能夠?qū)ο鄳?yīng)的故障實現(xiàn)遠程技術(shù)的支持和原因分析，能夠有效提高相關(guān)的服務(wù)質(zhì)量和效率。
（二）需要引進相應(yīng)的設(shè)備以及管理系統(tǒng)的軟件，對自動化設(shè)備實現(xiàn)相關(guān)參數(shù)的管理?？梢越⒁欢ǖ臒峁けO(jiān)督的信息平臺，并將DCS控制系統(tǒng)的界面以標(biāo)準(zhǔn)化的形式引入信息平臺，并對相關(guān)的熱工運行參數(shù)進行整合和判斷，并對其中不符合的參數(shù)進行記錄，然后發(fā)出相應(yīng)的要求，進而生成缺陷處理單。除此之外，系統(tǒng)軟件還能夠?qū)τ趨?shù)進行自動調(diào)節(jié)，并能夠?qū)@種調(diào)節(jié)進行可行性的判斷，并能夠在一定的時間內(nèi)，能夠進行其他的自動生成。這樣的方式，提高了檢修人員的預(yù)防能力。
（三）對熱工系統(tǒng)的相關(guān)機組人員進行不定期的培訓(xùn)，確保它們能夠熟練掌握新的技術(shù)，不斷提高他們的技術(shù)素質(zhì)，確保他們能夠做好相應(yīng)的監(jiān)督和預(yù)防工作。此外，政府部門應(yīng)該設(shè)立相關(guān)的考試，實行崗位證書制度，確保每一個技術(shù)操作人員都是合格的。
三、熱工自動化系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用
（一）自律分布式的系統(tǒng)
自律控制系統(tǒng)能夠在一定的時間內(nèi)有效實現(xiàn)自律的可控性和自律的可協(xié)調(diào)性。自律的可協(xié)調(diào)性就是指如果整個系統(tǒng)中任意一個子系統(tǒng)出現(xiàn)了錯誤，整個系統(tǒng)就可以通過自動協(xié)調(diào)，進而控制好自己的工作狀態(tài)，同時也能夠在運行中進行相互的協(xié)調(diào)。目前使用最多的就是DCS，然而這種DCS與自律的DCS相比是有很大的差別的?，F(xiàn)有的DCS有兩種不同的類型，分別是層次分布型系統(tǒng)和水平分布型系統(tǒng)。這兩種系統(tǒng)都僅僅能實現(xiàn)局部范圍內(nèi)的控制。然而自律性的DCS卻能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)之間的相互控制，具有自律的可控性，也具有自律的可協(xié)調(diào)性。
（二）APS技術(shù)
所謂的APS就是機組順序控制的代名詞。在操作的過程中只要按下一個按鈕就可以讓整個機組能夠按照預(yù)先設(shè)定的程序進行運行，并能夠在各個子控制系統(tǒng)運行的情況下，隨時可以進行智能化的啟動和暫停，并對各個子系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)控制，同時還能夠在少量人參與的情況下或者不需人員參與的情況下，就能夠?qū)φ麄€機組系統(tǒng)實現(xiàn)開關(guān)工作。ASP系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)熱工自動化工作，它的優(yōu)點在于可以大大降低工作人員的勞動強度，還能夠減少或者杜絕人為操作中的各種不確定因素。ASP已經(jīng)成為提高自動化水平的主要方法，也成為機組發(fā)展的主要方向。
（三）無線測量技術(shù)
無線測量技術(shù)能夠在機組運行的過程中，控制和監(jiān)控更多的情況，進而獲得十分關(guān)鍵的工藝信息，進而整合進入DCS。這樣的技術(shù)不僅能夠節(jié)省相應(yīng)的安裝成本，還能夠不斷推動自動化技術(shù)的改善和提高。
四、熱工自動化系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化
對于熱工的自動化系統(tǒng)來說，要對其技術(shù)進行優(yōu)化，就必須加強控制系統(tǒng)對相應(yīng)的硬件進行合理的配置，確保傳輸信號的穩(wěn)定性和可靠性。因此，必須采取以下優(yōu)化措施：
（一）對大型機組熱工進行控制。通常在大型機組的運行過程中，一定要保護熱工并確保相應(yīng)的控制邏輯是正常的。目前，對于控制邏輯的改進也應(yīng)該不斷著眼于全局，并對其中比較容易出錯的設(shè)備，通過預(yù)先設(shè)置的邏輯措施來降低或者避免在控制邏輯過程中的失效。
（二）不斷完善應(yīng)急處理的預(yù)案。火力機組由于過于分散，再加上形式比較多樣復(fù)雜，這樣就很容易出現(xiàn)控制系統(tǒng)的癱瘓等。因此，必須制定一個比較完整的應(yīng)急預(yù)案，幫助操作人員根據(jù)相應(yīng)的預(yù)案對機組進行規(guī)范化的處理。
（三）將不同類型預(yù)案的安全級別進行分類。由于熱工設(shè)備的差異性比較大，因此，一定要進行系統(tǒng)的維護，確保熱工自動化相關(guān)儀表的校驗工作。
（四）在新的階段實現(xiàn)儀表自動化校驗管理的一體化。在熱工系統(tǒng)中，信號的傳輸是一個十分重要的環(huán)節(jié)，而保證熱工對信號測量的準(zhǔn)確性也是一個十分重要的環(huán)節(jié)。因此必須通過全程計算機的管理，進行儀表的管理工作，確保儀表的校正具有可靠性和科學(xué)性。
總結(jié)：
綜上所述，文章首先說明了熱工自動化系統(tǒng)存在的問題，進而又說明了相應(yīng)問題的解決措施，然后說明了熱工自動化系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，主要介紹了三種技術(shù)各自的優(yōu)點和使用情況；最后說明了熱工自動化系統(tǒng)優(yōu)化實現(xiàn)的措施，突出表現(xiàn)了熱工自動化系統(tǒng)在相關(guān)行業(yè)中的重要作用，也說明隨著經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展，熱工自動化系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用將更加的廣泛，與此同時，操作人員應(yīng)該在實踐中不斷改善、提高并優(yōu)化熱工自動化系統(tǒng)技術(shù)，確保在應(yīng)用中更加方便更加科學(xué)，從根本上降低工人的勞動強度，減少不必要的損耗，提高工作效率，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益和社會效益。
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關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化；實踐性教學(xué)體系；優(yōu)化策略
隨著電氣工程自動化相關(guān)技術(shù)在社會各行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，社會對相關(guān)專業(yè)的人才需求顯著增加。在這一背景下，各大高校紛紛開設(shè)并不斷完善電氣工程自動化專業(yè)，該專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建關(guān)系到學(xué)生相關(guān)實踐能力的掌握水平。本文針對電氣工程與自動化課程的特點，提出“三層次、六類別”的實踐教學(xué)體系建設(shè)思路，對實踐教學(xué)方式與內(nèi)容進行改革，以期促進課程體系的優(yōu)化與完善。
一、實踐教學(xué)體系建設(shè)的背景分析
電氣工程與自動化專業(yè)向社會輸送的學(xué)生應(yīng)具備扎實的自然科學(xué)知識、人文社會科學(xué)知識以及語言溝通能力等，能夠掌握本專業(yè)領(lǐng)域必須具備的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識，如電子技術(shù)、電路理論、控制理論、電機拖動理論、計算機硬件、軟件設(shè)計等；掌握本專業(yè)相關(guān)實踐操作技能的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，如能夠獨立完成對運動控制、電力電子技術(shù)以及工業(yè)過程控制等相關(guān)實踐內(nèi)容的操作與應(yīng)用。從上述分析中不難看出，電氣工程與自動化專業(yè)是一門實踐性非常強的工科類專業(yè)，強調(diào)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握，注重學(xué)生動手能力以及實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實踐教學(xué)作為教學(xué)體系的組成部分，對培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才具有非常重要的意義與價值。因此，結(jié)合電氣工程與自動化專業(yè)實踐，構(gòu)建一套完整的實踐教學(xué)體系，有利于我國創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。
二、實踐教學(xué)體系基本結(jié)構(gòu)分析
為促進學(xué)生實踐能力、實驗?zāi)芰σ约皠?chuàng)新能力的綜合發(fā)展，在高校電氣工程與自動化實踐教學(xué)中推行“三層次、六類別”的實踐教學(xué)體系建設(shè)思路，以對學(xué)生基本實驗技能的培養(yǎng)為基礎(chǔ)，以獨立設(shè)計能力為中心，以創(chuàng)新研究能力為目標(biāo)，展開相關(guān)實踐教學(xué)活動。其中，實踐教學(xué)共包括三層，分別為基本型實驗、提高型實驗以及研究創(chuàng)新型實驗三部分。在基本型實驗中，主要涉及電氣工程與自動化專業(yè)的相關(guān)實驗課程或單獨設(shè)立的實驗課程，有基本實驗與選修實驗兩類；在提高型實驗中，主要涉及電氣工程與自動化專業(yè)相關(guān)課程設(shè)計、實習(xí)以及綜合性、設(shè)計性實驗；在研究創(chuàng)新型實驗中，主要是根據(jù)學(xué)生興趣選擇實驗中心的不同開放型、創(chuàng)新型實驗室，由學(xué)生自主擬定研究課題，并建立基金項目或參與教師科研項目。
（一）基本型實驗
基本型實驗通常與電氣工程與自動化專業(yè)相關(guān)學(xué)科課堂理論教學(xué)同步進行，以培養(yǎng)學(xué)生實驗基礎(chǔ)技能為目標(biāo)，實驗內(nèi)容包括基礎(chǔ)原理以及理論驗證兩種類型。以“電力電子技術(shù)”基本型實驗為例，為體現(xiàn)高校電氣工程與自動化專業(yè)的教學(xué)特色，堅持自制與外購相結(jié)合，對相關(guān)實驗設(shè)備進行自主研制與生產(chǎn)，積極改進實驗條件。實驗基礎(chǔ)平臺由校企合作單位提供，實驗掛箱則由高校自主研發(fā)。通過校企合作，一方面能夠滿足實驗教學(xué)的需求；另一方面，能夠為本專業(yè)學(xué)生第二課堂的開展提供大量課題支持。此外，在開發(fā)各類自制儀器的過程中，可以選擇本專業(yè)的優(yōu)秀學(xué)生參與其中，在教師的引導(dǎo)下參與資料收集、方案論證、電路設(shè)計以及調(diào)試安裝等環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力和團隊協(xié)作能力。
（二）提高型實驗
提高型實驗以基本型實驗為基礎(chǔ)，能夠為學(xué)生提供層次較高的綜合型實驗內(nèi)容。開展此類實驗活動的基本目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力。根據(jù)電氣工程及自動化專業(yè)的課程群類別設(shè)置綜合設(shè)計型實驗，實驗內(nèi)容包括專業(yè)實習(xí)型實驗（如電力電子、電機學(xué)習(xí)實習(xí)實驗，電機開放性實驗，電機學(xué)、自動控制原理課程設(shè)計實驗等），綜合設(shè)計實驗（飛行控制實驗、過程控制實驗、導(dǎo)航測控實驗等）。以電力電子與電力傳動專業(yè)為例，本專業(yè)實驗平臺采取積木式結(jié)構(gòu)，具有較好的響應(yīng)性和可擴展性。在實踐教學(xué)過程中，教師可以借助基本單元模塊完成基礎(chǔ)性實驗內(nèi)容，也可以在開放式實驗平臺中完成電路設(shè)計。提高型實驗的開展注重學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，如開關(guān)電源、電機學(xué)、自動控制、現(xiàn)代調(diào)速等多項課程專業(yè)知識的交叉，以促進相關(guān)專業(yè)的科研成果及時轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶒灲虒W(xué)內(nèi)容。
（三）研究創(chuàng)新型實驗
此類實驗以電氣工程與自動化專業(yè)在新能源發(fā)電、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用為核心。通過構(gòu)建創(chuàng)新型實驗研究平臺，可為學(xué)生提供實踐創(chuàng)新的環(huán)境支持。學(xué)生可以在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中申請創(chuàng)新型項目，或在教師科研課題中分解小項目，也可直接參與創(chuàng)新基金項目，以提升實驗?zāi)芰?。以“航空航天?yīng)用”為例，多數(shù)高校建設(shè)了面向本專業(yè)學(xué)生的重點實驗室和實驗工程中心，實驗室內(nèi)主要由二次電能變換裝置、配電系統(tǒng)、航空電源發(fā)電系統(tǒng)等平臺構(gòu)成，本專業(yè)學(xué)生可以通過實驗工程中心，開展有關(guān)電力電子功率變化、發(fā)電機等相關(guān)創(chuàng)新型知識的研究。
三、實踐教學(xué)體系優(yōu)勢分析
“三層次、六類別”的實踐教學(xué)體系建設(shè)思路充分突顯了行業(yè)特色。該教學(xué)體系以電氣工程與自動化相關(guān)崗位的實際需求為導(dǎo)向，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，以培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力以及實踐能力為核心目標(biāo)，在實踐教學(xué)過程中引入本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。此外，通過真實性電氣工程與自動化實訓(xùn)平臺，全面實施實踐教學(xué)，以促進學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的提高?！叭龑哟巍⒘悇e”的實踐教學(xué)體系還具有大型工程的特點，該體系教學(xué)目標(biāo)與“大工程”的概念相吻合，即強調(diào)根據(jù)學(xué)生培養(yǎng)階段的不同，逐步滲透“工程概念”，以模擬的方式還原“工程師”的角色，以促進學(xué)生合作精神的培養(yǎng)。該體系通過分散工程設(shè)計環(huán)節(jié)，借助專業(yè)性的訓(xùn)練環(huán)節(jié)將其貫穿起來，從而有效打破了課程界限，一方面能夠使本專業(yè)理論知識與實踐教學(xué)體系緊密聯(lián)系；另一方面，也促進了學(xué)生實踐能力的提升。
四、結(jié)語
構(gòu)建電氣工程與自動化專業(yè)實踐教學(xué)體系，需要樹立以實現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展為目標(biāo)的教育理念。當(dāng)前，隨著高校教學(xué)改革的不斷深入以及專業(yè)課程的進一步綜合，實踐教學(xué)體系構(gòu)建也需進行相應(yīng)調(diào)整。本文通過分析電氣工程與自動化實踐教學(xué)體系的建設(shè)，提出構(gòu)建“三層次、六類別”的實踐教學(xué)體系優(yōu)化策略，并對該體系中的主要結(jié)構(gòu)層次進行分析，探討了應(yīng)用實驗教學(xué)體系的優(yōu)勢，以期進一步完善該課程體系。
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