時間：2022-07-20 10:18:59
導語：在石油化工企業(yè)自動化控制研究的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
1自動化控制在石油化工企業(yè)中的具體運用
1.1智能閥門定位器
閥門定位器的使用情況影響到產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量及安全性，為了保證石油化工裝置自動化控制系統(tǒng)的精度，首先要做的就是正確選擇調(diào)節(jié)閥，隨著自動化控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應用，智能閥門定位器也得到了普及。智能閥門定位器中雙向數(shù)字通訊減少了現(xiàn)場額外的布線，保護操作環(huán)境，提高了操作的安全性，實現(xiàn)了對整個過程的控制，同時還節(jié)省了硬件開支，為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。智能閥門調(diào)節(jié)器采用全密封結構，減少了外界環(huán)境對其造成的影響，有利于維持調(diào)節(jié)器的性能，延長使命壽命。此外，F(xiàn)IELDVUE閥門定位器和變送器可以通過HART通訊協(xié)議及時里了解現(xiàn)場信息。
1.2分散性控制系統(tǒng)
在石油化工企業(yè)中，分散性控制系統(tǒng)的應用是一個較為普遍的現(xiàn)象。分散性控制系統(tǒng)在我國經(jīng)歷了長久的發(fā)展歷程，已經(jīng)形成規(guī)模較大的企業(yè)，目前的分散性控制系統(tǒng)具有獨特的優(yōu)勢，比如智能控制的數(shù)字化發(fā)展、裝置的兼容性等，并且不同型號的分散性控制系統(tǒng)還可以互相連接，組成一個規(guī)模較大的便捷網(wǎng)絡管理控制系統(tǒng)。分散性控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應用主要是在油品儲運系統(tǒng)、化工生產(chǎn)裝置等方面，極大地提高了石油化工企業(yè)的生產(chǎn)效率。然而，分散性控制系統(tǒng)仍然存在諸多尚未解決的問題，其中較為突出的問題就是，分散性控制系統(tǒng)裝置的利用率偏低，資源浪費現(xiàn)象嚴重，且系統(tǒng)冗雜。
1.3火災和氣體檢測系統(tǒng)
與傳統(tǒng)的全球分銷系統(tǒng)相比，火災和氣體檢測系統(tǒng)不需要借助其他裝置就可以實現(xiàn)對裝置火災和危險氣體泄漏的檢測、分析、預防和控制。火災和其他檢測系統(tǒng)作為一套可燃氣體檢測及火災控制系統(tǒng)，適應了現(xiàn)代化工廠的HSE管理，滿足了石油化工企業(yè)管理的需要。石油化工企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品的時候，其各個環(huán)節(jié)對于SIL等級的要求都比較高，因此，火災和氣體檢測系統(tǒng)的組成件也必須具備相應的SIL等級國際認證才能投入使用?；馂暮蜌怏w檢測系統(tǒng)的各組成設備、附件分布在危險區(qū)域和非危險區(qū)域當中，各區(qū)域內(nèi)的傳感器具備檢測功能，終端執(zhí)行器則發(fā)揮執(zhí)行功能。此外，在布置現(xiàn)場還會設置許多手動報警按鈕，以便于及時險情并迅速做出報警反應?；馂暮蜌怏w檢測系統(tǒng)提供的主要功能有發(fā)現(xiàn)可燃氣體、有毒氣體、火焰和火災，提供自動和手動滅火裝置。同時，火災和氣體檢測系統(tǒng)可以將火災報警系統(tǒng)和氣體探測系統(tǒng)歸屬到一起進行設計，與其他設備的聯(lián)網(wǎng)可以構成一個消防安全網(wǎng)絡。
2石油化工企業(yè)加強自動化控制運用的有效策略
2.1采用自適應控制模式和最優(yōu)控制技術進行自動化生產(chǎn)
自適應控制和最優(yōu)控制是自動化控制的兩種模式，自適應控制指的是能夠根據(jù)工作環(huán)境的情況而自動智能調(diào)節(jié)機器性能的反饋控制系統(tǒng)，從而使系統(tǒng)能夠按照設定的標準以最佳的狀態(tài)進行工作，而最優(yōu)控制則是現(xiàn)代控制理論的一個重要組成部分。自適應控制和最優(yōu)控制雖然有其缺陷，但仍被廣泛應用于多個領域，石油化工企業(yè)要采用自適應控制和最優(yōu)控制技術進行自動化生產(chǎn)。石油化工企業(yè)可利用自動化控制設備來反饋企業(yè)的生產(chǎn)狀況，從而根據(jù)反饋結果對企業(yè)生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)作出相應的調(diào)整，從而保證企業(yè)能夠按照原定的生產(chǎn)計劃正常運轉。最優(yōu)控制的基本理論是動態(tài)規(guī)劃和最大原理，采用變分法的方式在企業(yè)的生產(chǎn)過程中嚴格對溫度、壓力等因素進行嚴格控制。
2.2全面提升企業(yè)自動化生產(chǎn)的綜合控制能力
石油化工產(chǎn)業(yè)本身具有生產(chǎn)規(guī)模大的特點，互聯(lián)網(wǎng)技術、信息技術、網(wǎng)絡技術以及自動化技術等技術在石油化工生產(chǎn)中運用的效果較為突出。根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗，石油化工企業(yè)要想確保自身正常運轉，擴大生產(chǎn)規(guī)模，提高石油生產(chǎn)的效率，必須要全面提高企業(yè)自動化生產(chǎn)的綜合控制能力，要求石油化工企業(yè)充分借鑒技術優(yōu)勢，做到信息管理控制一體化，優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)結構，提高企業(yè)自動化生產(chǎn)的效率，保證企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的正常進行。
2.3以市場需求做為自動化生產(chǎn)的出發(fā)點
我國石油化工企業(yè)生產(chǎn)的目的是為了滿足市場需求，因此，石油化工企業(yè)的生產(chǎn)必須要結合市場現(xiàn)代化需求，符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展規(guī)律。石油化工企業(yè)需將市場需求作為自動化生產(chǎn)的出發(fā)點，把握好市場的導向，生產(chǎn)出大量的石油化工產(chǎn)品，充分滿足市場需求。同時，石油化工企業(yè)還要借鑒國內(nèi)外的先進技術，更新自己的生產(chǎn)技術，做好應對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題的準備，防止出現(xiàn)資源浪費、技術落后的情況，優(yōu)化資源配置，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
3結束語
綜上所述，自動化控制系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應用具有非常重要的意義，我國石油化工企業(yè)應當及時更新自動化控制技術，為自身的發(fā)展奠定堅實的基礎。
作者：劉陽 單位：陜西省西安市西安石油大學
摘 要：科技在不斷的發(fā)展，對工業(yè)生產(chǎn)有著重要的影響，科技的進步使得工業(yè)生產(chǎn)的效率也得到了提高，在進行石油化工的生產(chǎn)時，對科技的要求的是非常高的，石油化工在生產(chǎn)的過程中需要使用儀表自動化控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的應用對化工企業(yè)的發(fā)展是十分有利的，需要得到我們的重視。
關鍵詞：石油化工；儀表自動化；控制系統(tǒng)
石油化工企業(yè)的發(fā)展對國家的經(jīng)濟有著十分重要的影響，隨著科技的不斷發(fā)展，人們對石油化化工的要求在逐漸的增加，在整個石油化工的生產(chǎn)中，需要使用儀表自動化控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)隨著石油化工企業(yè)的發(fā)展，要求在逐漸的增加，在這樣的發(fā)展狀態(tài)下，就需要進行改進，在企業(yè)生產(chǎn)的過程中使用的是智能化的儀表，也就是儀表自動化系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)在整個功能上有了很大的提升，還在效率上也得到了極大的提高，這樣對石油化工企業(yè)的生產(chǎn)是十分重要的，使用儀表自動化控制系統(tǒng)為石油化工企業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。
1 石油化工企業(yè)儀表的重要性
石油化工企業(yè)要想發(fā)展就離不開儀表，儀表系統(tǒng)在整個化工企業(yè)的發(fā)展中扮演著重要的角色，現(xiàn)在的石油化工企業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)逐漸的走向了現(xiàn)代化和數(shù)字化，數(shù)字化的應用提高了使用的效率，在儀表中除了使用數(shù)字化，還使用了智能化、網(wǎng)絡化等手段，這樣就可以很大程度的促進石油化工企業(yè)的發(fā)展。隨著石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對石油化工儀表的要求在逐漸的增加，在這樣的發(fā)展趨勢下，對儀表進行了改進，尤其是自動檢測儀，自動監(jiān)測儀在性能上的改進是十分大的。
從現(xiàn)場的總線上來說，可以更好的適應了工業(yè)的生產(chǎn)，在性能上的提高使變送器也在不斷的發(fā)展，這樣對整個變送器來說也是十分有利的?，F(xiàn)代化的自動化儀表在使用的過程中需要在安全性和穩(wěn)定性上得到提升，這樣就可以將整個石油化工企業(yè)的發(fā)展水平體現(xiàn)在儀表系統(tǒng)的使用上，因為自動化儀表的改進可以提升石油化工企業(yè)的生產(chǎn)俠效率，對整個生產(chǎn)有著十分重要的影響，需要得到我們的重視。
數(shù)字化儀表的出現(xiàn)不僅僅在性能上得到了極大的提升，在結構上也得到了極大的提升，數(shù)字化儀表在操作的時候變得更加便捷，因為現(xiàn)在的很多貨物都是進出口貿(mào)易，這樣對整個生產(chǎn)的要求就在逐漸的增加，在這樣的情況下，就需要在產(chǎn)品的質(zhì)量上有著嚴格的要求，尤其是在整體性上，需要將整體性總合的運用到儀表控制系統(tǒng)中，還要將在儀表的管理上加強，使用性能和結構較好的儀表，對生產(chǎn)的產(chǎn)品也是非常有利的，在質(zhì)量上可以得到保證，這樣出口到過國外的產(chǎn)品就會更加的受歡迎，對整個企業(yè)的影響也是非常大的，因此要使用較為先進的儀表自動化控制系統(tǒng)，這樣對石油化工企業(yè)的生產(chǎn)是非常重要的。
2 石油化工企業(yè)儀表自動化系統(tǒng)的介紹
2.1 DCS（分布式控制系統(tǒng)）
在石油化工的生產(chǎn)中，使用的較為頻繁的系統(tǒng)就是分布式控制系統(tǒng)和集中式控制系統(tǒng)，這兩大系統(tǒng)在石油化工產(chǎn)業(yè)中是十分關鍵的。但是在我國的石油化工企業(yè)中使用的都是DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)在性能和結構上都有著一定聽的優(yōu)越性，相對于傳統(tǒng)的儀表自動化系統(tǒng)來說，DCS系統(tǒng)在使用的過程中，使用了數(shù)字化和智能化技術，在兼容性上是非常好的，這樣對整個企業(yè)的發(fā)展就有了要求，在整個企業(yè)的發(fā)展中，一定要有著足夠的重視，兼容性的體現(xiàn)是DCS系統(tǒng)在功能上有著優(yōu)越性的體現(xiàn)，在整個企業(yè)的生產(chǎn)中，需要將整個企業(yè)的發(fā)展作為重點，因此兼容性就變得十分重要，在企業(yè)的發(fā)展中，可以將本企業(yè)不同的型號的系統(tǒng)與廠商的DCS系統(tǒng)連接在一起，這樣就可以形成一種控制體系，對整個企業(yè)的發(fā)展是十分有利的，在控制的時候也是非常便利的，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，在出現(xiàn)問題的時候也可以及時的溝通，這樣對整個企業(yè)的生產(chǎn)有著十分重要的影響。
2.2 新型DCS系統(tǒng)
DCS系統(tǒng)在石油化工企業(yè)的發(fā)展中是非常重要的，尤其是在煉油的時候，煉油是不能夠離開DCS系統(tǒng)的，在生產(chǎn)的過程中，會生產(chǎn)出半成品和成品，在石油化工企業(yè)中使用DCS系統(tǒng)可以增加其控制能力，提高自動化的性能，石油化工企業(yè)的生產(chǎn)可以利用DCS系統(tǒng)進行石油化工的生產(chǎn)，應用DCS系統(tǒng)進行控制，在一定程度上能夠更好的利用系統(tǒng)進行控制和管理，但是，還是有很多的企業(yè)在進行生產(chǎn)的時候無法更好的利用DCS系統(tǒng)的所有功能，導致自動化系統(tǒng)在使用的時候出現(xiàn)情況復雜的問題。我國在DCS系統(tǒng)生產(chǎn)方面也有很大的發(fā)展，在這種情況下，很多的軟件開發(fā)更加適合于石油化工企業(yè)的生產(chǎn)，這樣在功能方面也出現(xiàn)了更好的情況，同時在使用的時候可靠性也是非常高的。
3 具體分析
3.1 檢測執(zhí)行儀表方面
石化現(xiàn)場設備或者管道內(nèi)界質(zhì)溫度一般都在-200～1800℃之間?，F(xiàn)場的水銀玻璃溫度計都會被雙金屬溫度計取代。熱電阻和熱電偶信號都會直接進入DCS中。在所有儀表中壓力儀表是最受重視的，因為它是與人們的安全聯(lián)系最緊密的儀表。壓力傳感器和特殊壓力儀表都是采用很多原理生產(chǎn)的，能抵御住高溫，能在脈動介質(zhì)、粉狀和易結晶介質(zhì)中測量壓力等。再從物位儀表來講，石化行業(yè)都以液位測量為主，并且除了浮力式儀表外，物料儀表都沒有通用的產(chǎn)品。但從測量方式可分為浮力式、靜電式、超聲波式、電容式、磁致伸縮式和雷達式等等。儀表中還有流量儀表、分析儀器、在線過程分析儀和執(zhí)行器等儀表。溫度、壓力、流量和液位都是工藝參數(shù)的保證，對生產(chǎn)過程中物料成分的分析和對最終產(chǎn)品的分析都是非常必要的。要對排放的物質(zhì)進行詳細的分析，不能對環(huán)境造成污染。
3.2 控制策略
從如今的新一代DCS系統(tǒng)的變化可以看出，石化工業(yè)在自動化連接控制、批量控制和順序控制等基本控制策略還是沒有改變。智能化算法如智能PID控制器和多變量控制等都已經(jīng)開始普遍采用，其都是以DCS為基礎的控制，但也都可以獨立控制。傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程都是一個裝置一個控制室，但現(xiàn)在幾乎都是多個裝置一個控制室或全廠都由一個控制中心進行控制，并且都是以LCD屏幕或CRT顯示為主?，F(xiàn)在人機界面方面都在以DCS操作站屏幕為主，這樣能讓公益操作人員輕松地進行操作。
石化裝置的工藝過程復雜，很容易發(fā)生火災或爆炸等。因此對安全性的要求在不斷提升，若僅由DCS設備完成，則已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的要求了，如ESD系統(tǒng)就會在DCS之外單獨運行。智能化和自動化控制儀表不僅使得安全生產(chǎn)成為現(xiàn)實，而且現(xiàn)在應用的SIS系統(tǒng)都是以人性化和安全性為主的生產(chǎn)系統(tǒng)。不僅要緊抓安全生產(chǎn)，還要在生產(chǎn)線的危險場所設置警報系統(tǒng)，一旦有可燃氣體或有毒氣體泄漏后能及時得到提醒。全廠的每個角落都要在火災報警控制系統(tǒng)的監(jiān)控下，對重要的工藝裝置進行控制和檢測。
4 結論
石油化工在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)了安全生產(chǎn)，同時在控制方面也發(fā)生了很大的變化，因此，企業(yè)在發(fā)展過程中要不斷提高自動化控制水平，這樣能夠保證企業(yè)在激烈的市場中獲得更好的發(fā)展控制，提高企業(yè)的競爭力。
摘 要：石油化工產(chǎn)業(yè)與我國的經(jīng)濟和能源安全有著直接的關系，對我國社會發(fā)展起著至關重要的作用。為了促進石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，自動化控制系統(tǒng)逐漸在我國得到廣泛的研究和應用。本文將對我國自動化控制在石油化工行業(yè)的發(fā)展及應用做了探討。
關鍵詞：自動化控制 石油化工行業(yè)
在我國，雖然石油資源總量較大，石油消費增長速度很快，但是就目前的石油產(chǎn)量并不能使人們對石油的需求得到滿足，需要進口的石油數(shù)量越來越多。在這種形勢下，石油化工產(chǎn)業(yè)需要在不斷研究和引進新技術的同時，提高企業(yè)管理水平，采用自動化控制系統(tǒng)。自動化控制不僅能避免人工操作的危險，而且為提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化企業(yè)分布、節(jié)能降耗、延長運轉周期、增加資產(chǎn)利用率、安全生產(chǎn)發(fā)揮了更大作用，同時推進了石油化工行業(yè)的發(fā)展轉型。
一、石油化工企業(yè)人工操作的危險性
1.現(xiàn)場人工操作用人多，一旦發(fā)生事故件直接造成人員傷亡。
2.人工手動控制中很難嚴格控制工藝參數(shù)，稍有不慎即會出現(xiàn)投料比控制不當和超溫、超壓等異常現(xiàn)象，引發(fā)溢料、火災甚至爆炸事故。
3.作業(yè)環(huán)境對人體健康的影響不容忽視，很容易造成職業(yè)危害。
4.設備和環(huán)境的不安全狀態(tài)及管理缺陷，增加了現(xiàn)場人員機械傷害、觸電、灼傷、高處墜落及中毒等事故的發(fā)生，直接威脅現(xiàn)場人員安危。
二、石油化工企業(yè)自動化控制運用歷程
石油化工自動化系統(tǒng)的技術發(fā)展關系到這一支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，因此，十分引人關注。多年的經(jīng)驗證明，自動化已成為企業(yè)提高效率的有效手段之一，特別是隨著信息技術的應用和發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)自動化的概念已不單是生產(chǎn)過程的自動化，還包括企業(yè)信息管理和實驗室災難性等的綜合自動化，具體包括生產(chǎn)過程控制與管理、計劃、倉庫、設備、安全、財務、人事、市場和經(jīng)營等的信息系統(tǒng)，是企業(yè)的綜合信息管理系統(tǒng)。中國石油化工自動化經(jīng)過50多年的發(fā)展，通過技術引進，消化吸收和不斷創(chuàng)新，自動化水平取得了長足進步。主要體現(xiàn)在：現(xiàn)場已從手工操作發(fā)展到自動化控制，從低級的單回路控制發(fā)展到高級復雜系統(tǒng)控制，直到煉化一管控一體化。中國的大中型石油化工企業(yè)主要乍產(chǎn)過程在不同水平上均已實現(xiàn)了自動化控制，并取得顯著的經(jīng)濟效益小型骨干石油化工企業(yè)的主流程也已具有比較成熟的控制系統(tǒng)和低成本自動化成套技術，并實現(xiàn)了生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高，已成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程的主要檢測手段，電子儀表、數(shù)字儀表、智能變送器與執(zhí)行器的使用數(shù)量逐年增加現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應用取得進展，近年來已成為石油化工自動化領域發(fā)展的熱點之先進控制與優(yōu)化技術、安全性控制、生產(chǎn)調(diào)度和管理中的開發(fā)與應崩進一步提高，并取得了良好的經(jīng)濟效益。
三、自動化控制的幾種方法
1.自適應控制
自適應控制可以看作是一個能根據(jù)環(huán)境變化智能調(diào)節(jié)自身特性的反饋控制系統(tǒng)以使系統(tǒng)能按照一些設定的標準工作在最優(yōu)狀態(tài)。一般地說，自適應控制在航空、導彈和空間飛行器的控制中很成功。可以得出結論，傳統(tǒng)的自適應控制適合沒有大時間延遲的機械系統(tǒng)；對設計的系統(tǒng)動態(tài)特性很清楚。但在工業(yè)過程控制應用中，傳統(tǒng)的自適應控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的，廣泛應用于商業(yè)產(chǎn)品，但用戶并不怎么喜歡和接受。傳統(tǒng)的自適應控制方法，要么采用模型參考要么采用自整定，一般需要辨識過程的動態(tài)特性。它存在許多基本問題：需要復雜的離線訓練；辨識所需的充分激勵信號和系統(tǒng)平穩(wěn)運行的矛盾；對系統(tǒng)結構假設；實際應用中，模型的收斂性和系統(tǒng)穩(wěn)定性無法保證。另外，傳統(tǒng)自適應控制方法中假設系統(tǒng)結構的信息，在處理非線性、變結構或大時間延遲時很難。
2.最優(yōu)控制
最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個重要組成部分。成功應用于航天航空和軍事領域，在許多方面改變了人們的生活。一個典型的最優(yōu)控制問題描述如下：被控系統(tǒng)的狀態(tài)方程和初始條件給定，同時給定目標函數(shù)。然后尋找一個可行的控制方法使系統(tǒng)從輸出狀態(tài)過渡到目標狀態(tài)，并達到最優(yōu)的性能指標。動態(tài)規(guī)劃、最大值原理和變分法是最優(yōu)控制理論的基本內(nèi)容和常用方法。龐特里亞金極大值原理和貝爾曼動態(tài)規(guī)劃是在約束條件下獲得最優(yōu)解的兩個強有力的工具，應用于大部分最優(yōu)控制問題。在實際應用中，最優(yōu)控制很適用于航天航空和軍事等領域，例如空間飛行器的登月、火箭的飛行控制和防御導彈的導彈封鎖。工業(yè)系統(tǒng)中也有一些最優(yōu)控制的應用，例如生物工程系統(tǒng)中細菌數(shù)量的控制等。然而，絕大多數(shù)過程控制問題都和流量、壓力、溫度和液位的控制有關，用傳統(tǒng)的最優(yōu)控制技術來控制它們并不合適。
四、自動化控制在石油化工企業(yè)的發(fā)展趨
石油化工自動化系統(tǒng)的發(fā)展新趨勢將必然和智能控制在石油化工領域里面的應用研究相關。大型石油化工裝置的一些控制難點與解決對策石油化工自動化的主要研究對象是過程控制系統(tǒng)的設計、分析和維護，其內(nèi)容較為主富，涉及控制系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)，如石油化：亡對象的特性分析、建模方法、控制器原理與相關計算，以及自動化儀表工具(如變送器、控制閥等)。其研究對象既包括簡單控制系統(tǒng)，又包括復雜控制系統(tǒng)及先進控制算法，還涉及控制方案的設計，以及對控制器參數(shù)進行整定。大型石油化工裝置的過程控制系統(tǒng)則是其重點各種過程及設備，如儲罐、儲槽、流體管道、換熱器、加熱爐、精餾塔、反應器、泵和壓縮機都足被控制對象。這些對象有簡單的，也有復雜的。應當說，煉油和乙烯領域里面的過程自動化控制系統(tǒng)(甚至于石油化工領域里面的大多數(shù)過程自動化控制系統(tǒng)，其控制難點都是和系統(tǒng)中的強耦合、大滯后、多慣性及慢時變等非線性系統(tǒng)環(huán)節(jié)相關。
五、結語
石油化工行業(yè)從未放棄對新技術的開拓和追求，這促進了石油化工自動化控制技術的不斷發(fā)展，另一方面，自動化控制技術的不斷創(chuàng)新也同時推進了石油化工行業(yè)的發(fā)展轉型。石油化工自動化控制技術需要在自主創(chuàng)新的基礎上，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化企業(yè)分布、節(jié)能降耗、延長運轉周期、增加資產(chǎn)利用率、安全生產(chǎn)發(fā)揮更大作用，使得中國的石油化工行業(yè)躍升為世界范圍內(nèi)的強者之一。
摘要：石油化工自動化控制系統(tǒng)是一個極其豐富而廣泛的技術領域，在該行業(yè)內(nèi)當前的智能控制理論及控制算法的發(fā)展格外的引人關注，本文將淺要談論一下自動化控制在石油化工行業(yè)的發(fā)展及應用。
關鍵字：自動化控制；石油化工行業(yè)；發(fā)展；應用
一、石油化工企業(yè)人工操作的危險性
1、危險性大小五要素：
化工裝置的危險性大小通常用危險度來分級，分為高度危險級、中度危險級和低度危險級三級，構成危險度的五個要素是：
（1）、物質(zhì)：工藝過程中的物質(zhì)本身固有的點火性、可燃性、爆炸性和毒性。
（2）、容量：工藝過程中物料量，量大危險性大。
（3）、溫度：運行溫度越高，點火溫度低的危險性大。
（4）、壓力：運行壓力越高越危險。
、操作：不同的化工產(chǎn)品、不同的反應類型、不同的運行條件、不同的工藝路線、不同的原料路線造成化工操作異常復雜。
人工操作的危害
（1）、現(xiàn)場人工操作用人多，一旦發(fā)生事故件直接造成人員傷亡。
（2）、人工手動控制中很難嚴格控制工藝參數(shù)，稍有不慎即會出現(xiàn)投料比控制不當和超溫、超壓等異常現(xiàn)象，引發(fā)溢料、火災甚至爆炸事故。
（3）、作業(yè)環(huán)境對人體健康的影響不容忽視，很容易造成職業(yè)危害。
（4）、設備和環(huán)境的不安全狀態(tài)及管理缺陷，增加了現(xiàn)場人員機械傷害、觸電、灼傷、高處墜落及中毒等事故的發(fā)生，直接威脅現(xiàn)場人員安危。
二、石油化工企業(yè)自動化控制運用歷程
石油化工自動化系統(tǒng)的技術發(fā)展關系到這一支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，因此，十分引人關注。多年的經(jīng)驗證明，自動化已成為企業(yè)提高效率的有效手段之一，特別是隨著信息技術的應用和發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)自動化的概念已不單是生產(chǎn)過程的自動化，還包括企業(yè)信息管理和實驗室災難性等的綜合自動化，具體包括生產(chǎn)過程控制與管理、計劃、倉庫、設備、安全、財務、人事、市場和經(jīng)營等的信息系統(tǒng)，是企業(yè)的綜合信息管理系統(tǒng)。
中國石油化工自動化經(jīng)過50多年的發(fā)展，通過技術引進，消化吸收和不斷創(chuàng)新，自動化水平取得了長足進步。主要體現(xiàn)在：現(xiàn)場已從手工操作發(fā)展到自動化控制，從低級的單回路控制發(fā)展到高級復雜系統(tǒng)控制，直到煉化一管控一體化。中國的大中型石油化工企業(yè)主要乍產(chǎn)過程在不同水平上均已實現(xiàn)了自動化控制，并取得顯著的經(jīng)濟效益小型骨干石油化工企業(yè)的主流程也已具有比較成熟的控制系統(tǒng)和低成本自動化成套技術，并實現(xiàn)了生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高，已成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程的主要檢測手段，電子儀表、數(shù)字儀表、智能變送器與執(zhí)行器的使用數(shù)量逐年增加現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的應用取得進展，近年來已成為石油化工自動化領域發(fā)展的熱點之先進控制與優(yōu)化技術、安全性控制、生產(chǎn)調(diào)度和管理中的開發(fā)與應崩進一步提高，并取得了良好的經(jīng)濟效益。
自動化控制的幾種方法
1. 自適應控制
自適應控制可以看作是一個能根據(jù)環(huán)境變化智能調(diào)節(jié)自身特性的反饋控制系統(tǒng)以使系統(tǒng)能按照一些設定的標準工作在最優(yōu)狀態(tài)。
一般地說，自適應控制在航空、導彈和空間飛行器的控制中很成功?？梢缘贸鼋Y論，傳統(tǒng)的自適應控制適合沒有大時間延遲的機械系統(tǒng)；對設計的系統(tǒng)動態(tài)特性很清楚。但在工業(yè)過程控制應用中，傳統(tǒng)的自適應控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的，廣泛應用于商業(yè)產(chǎn)品，但用戶并不怎么喜歡和接受。傳統(tǒng)的自適應控制方法，要么采用模型參考要么采用自整定，一般需要辨識過程的動態(tài)特性。它存在許多基本問題：需要復雜的離線訓練；辨識所需的充分激勵信號和系統(tǒng)平穩(wěn)運行的矛盾；對系統(tǒng)結構假設；實際應用中，模型的收斂性和系統(tǒng)穩(wěn)定性無法保證。
另外，傳統(tǒng)自適應控制方法中假設系統(tǒng)結構的信息，在處理非線性、變結構或大時間延遲時很難。
最優(yōu)控制
最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個重要組成部分。成功應用于航天航空和軍事領域，在許多方面改變了人們的生活。
一個典型的最優(yōu)控制問題描述如下：被控系統(tǒng)的狀態(tài)方程和初始條件給定，同時給定目標函數(shù)。然后尋找一個可行的控制方法使系統(tǒng)從輸出狀態(tài)過渡到目標狀態(tài)，并達到最優(yōu)的性能指標。
動態(tài)規(guī)劃、最大值原理和變分法是最優(yōu)控制理論的基本內(nèi)容和常用方法。龐特里亞金極大值原理和貝爾曼動態(tài)規(guī)劃是在約束條件下獲得最優(yōu)解的兩個強有力的工具，應用于大部分最優(yōu)控制問題。
在實際應用中，最優(yōu)控制很適用于航天航空和軍事等領域，例如空間飛行器的登月、火箭的飛行控制和防御導彈的導彈封鎖。
工業(yè)系統(tǒng)中也有一些最優(yōu)控制的應用，例如生物工程系統(tǒng)中細菌數(shù)量的控制等。然而，絕大多數(shù)過程控制問題都和流量、壓力、溫度和液位的控制有關，用傳統(tǒng)的最優(yōu)控制技術來控制它們并不合適。
自動化控制在石油化工企業(yè)的發(fā)展趨
世界級規(guī)模的工廠需要集成自動化的系統(tǒng)。對于當前的大型煉化一體化企業(yè)來說，為應對全球競爭，對于企業(yè)信息化系統(tǒng)的建設高度重視，這就要求DCS系統(tǒng)打破以往只是單裝置控制形成一個個“信息孤島”的狀況，通過系統(tǒng)集成實現(xiàn)真正的全廠集中控制、操作和管理。與此同時，當前新建的大型石油化工企業(yè)，生產(chǎn)裝置規(guī)模大且同步建設，控制系統(tǒng)規(guī)模多達幾萬點，涉及分散控制系統(tǒng)硯場總線控制系統(tǒng)（DCS/FCS）、安全儀表系統(tǒng)（SIS）、火災和氣體檢測系統(tǒng)（FGS）、壓縮機控制系統(tǒng)(CCS）、轉動設備監(jiān)視系統(tǒng)（MMS）、設備包控制系統(tǒng)（PECS）、分析數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ADAS）、罐區(qū)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(TDAS）、儲運自動化系統(tǒng)（MAS）、設備管理系統(tǒng)（AMS）、操作數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(ODs）、先進控制（APC）、實時優(yōu)化(RT-OPT）、操作培訓仿真系統(tǒng)（OTS)等多種自動化控制系統(tǒng)，要實現(xiàn)全廠控制系統(tǒng)之間的集成，對于自動化系統(tǒng)的集成水平就提出了更高的要求。
石油化工自動化系統(tǒng)的發(fā)展新趨勢將必然和智能控制在石油化工領域里面的應用研究相關。大型石油化工裝置的一些控制難點與解決對策石油化工自動化的主要研究對象是過程控制系統(tǒng)的設計、分析和維護，其內(nèi)容較為主富，涉及控制系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)，如石油化：亡對象的特性分析、建模方法、控制器原理與相關計算，以及自動化儀表工具(如變送器、控制閥等)。其研究對象既包括簡單控制系統(tǒng)，又包括復雜控制系統(tǒng)及先進控制算法，還涉及控制方案的設計，以及對控制器參數(shù)進行整定。大型石油化工裝置的過程控制系統(tǒng)則是其重點各種過程及設備，如儲罐、儲槽、流體管道、換熱器、加熱爐、精餾塔、反應器、泵和壓縮機都足被控制對象。這些對象有簡單的，也有復雜的。應當說，煉油和乙烯領域里面的過程自動化控制系統(tǒng)(甚至于石油化工領域里面的大多數(shù)過程自動化控制系統(tǒng)，其控制難點都是和系統(tǒng)中的強耦合、大滯后、多慣性及慢時變等非線性系統(tǒng)環(huán)節(jié)相關。
結語
石油化工行業(yè)從未放棄對新技術的開拓和追求，這促進了石油化工自動化控制技術的不斷發(fā)展，另一方面，自動化控制技術的不斷創(chuàng)新也同時推進了石油化工行業(yè)的發(fā)展轉型。石油化工自動化控制技術需要在自主創(chuàng)新的基礎上，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化企業(yè)分布、節(jié)能降耗、延長運轉周期、增加資產(chǎn)利用率、安全生產(chǎn)發(fā)揮更大作用，使得中國的石油化工行業(yè)躍升為世界范圍內(nèi)的強者之一。