前言
自动化控制技术简言之通过技术实现生产的自动化,有效节省劳动力支出,提升生产效率与质量,确保生产的标准化。当前自动化控制技术应用已经十分广泛,从生产到生活无所不在,探究其应用于石油化工生产之中,对于提升石油化工生产安全性与生产质量有重要意义。然而,当前一部分石油化工企业对于自动化控制技术在仪表中的应用了解并不够全面,限制了技术的应用与推广。
1.自动化控制技术——石油化工仪表
1.1 DCS
集散控制系统(Distributed Control System)简称DCS,这种自动化控制技术是当前石油化工企业应用最为广泛的自动化控制技术之一。该系统主要是由过程监控与过程控制及组成的计算机系统,该系统主要以通信网络为纽带,综合了显示、通信、计算等技术,可以实现分级管理、集中与分散控制等。该技术主要应用于化工自动化批量控制与顺序控制上,且其主要应用于电动单元组合仪表之中。随着技术发展DCS产品逐渐更新换代,使用中DCS具有智能化与数字化控制特点,进一步加强石油化工生产管理简单度[1]。
1.2 PID
PID主要指石油化工生产中调节控制,可以通过比例(P)、积分(I)、微分(D)实现控制。其中比例控制比较简单,控制器的输入与输出误差信号之间存在一定比例关系,通过此来实现稳定的自动控制。PID依托于DCS,但其同时又是一个独立个体,其主要采用串级控制与测控相结合的方式,实现石油化工生产自动化控制。
1.3人机界面
人机界面技术适应石油化工生产多装置对应同一个控制室的发展需要,可以有效提升控制效率,提升自动化控制水平。自动化控制室主要以CRT与LCD显示屏为主,可以利用键盘或者鼠标实现相关操作,以触摸屏作为其辅助工具,实现石油化工自动化控制。人机界面技术往往是将控制策略与操作策略相结合,可以有效提升控制与操作效率。
2.自动化控制技术的应用——石油化工仪表
自动检测与分析是当前将自动化控制技术应用于石油化工仪表主要应用领域,其可以实现数字化、智能化检测与分析。当前石油化工生产中自动化检测与分析技术,主要应用在分析仪表与总线型变压器上。分析仪表可以通过对产品质量分析与管理,确保石油化工生产产品质量。总线型变压器利用全数字模式,与传统变压器分辨率与稳定性更高,可以通过数字化技术实现自动检测,提升自动化生产水平[2]。以下在石油化工仪表设计中AVEVA软件的应用为例。
2.1 AVEVA软件分析
AVEVA软件主要由ID(Instrumentation Designer )、IE(Instrumentation Engineer)、ISM(Instrumentation Security Manager)、IWM(Instrumentation Wiring Manager)四个部分组成。其中ID负责回路图与安装图;IE负责控制系统监控表、仪表索引表、I/O 表;ISM负责权限、分配人员、打包项目等;IWM负责端子柜、接线箱仪表等接线。传统设计软件在数据修改上需要根据修改参数所在仪表不同,分别在不同的表中就行修改,多次操作容易出现纰漏,但此 AVEVA软件内部各部之间是相互联系的,直接更改一处录入,便可实现对仪表数据表的更新,实现自动化更新处理。利用该软件可以实现仪表材料表、仪表数据表、仪表电气连接图、I/O 表等生成。
2.2索引设计
利用手动输入、PID等生成仪表索引,完善仪表回路,实现对仪表索引智能化控制。具体工作流程如下:(1)仪表选择,根据不同需要选择不同仪表,例如测量压力选择压力仪表(P),测量流量选择流量量表等(F);(2)选择时所选仪表具体参数,包括的仪表功能号、后缀等,完成软件对话框填写,之后添加相应的仪表回路,利用此方式根据石油化工需要添加不同仪表回路,如需修改可以选择修改编辑功能实现;(3)手动输入中无须将每一个仪表都一一输入,只需输入几个具有代表性的即可。在仪表回路编辑上也可以批量修改,提升处理效率。与传统仪表索引相比,AVEVA可以利用智能PID生成,且数据库按照设置规则对仪表进行命名可以确保仪表的一致性,各部分之间可以自动连接,查找更加方便,软件内禁止重复与错误位号,提升准确度。
2.2数据表设计
待仪表索引基本完成以后,可以进行下一步数据表设计工作。仪表数据表设计工作主要步骤如下:(1)模板与映射设计。设计人员需要根据不同仪表数据表设计的要求,设计出与之相符合的数据表模板,待模板设计好之后设计模板与相应仪表的映射,为之后数据自动化处理提供必要保障。(2)参数导入。通过AVEVA从工艺参数专业数据库进行录入,提升录入效率,同时还可以通过数据库对工艺参数数据进行筛选避免重复录入,提升录入效率与质量。在人工录入时,相关人员可以选择ExceL表格录入,确保速度与质量。
2.3电缆表仪表材料表
该软件可以根据仪表在软件中的具体位置,将不同电缆分配到不同接线箱中,并可以根据实际电缆线情况,载入AVEVA数据库中,之后根据已经设计好的具体缆线接线原则,在IWM中完成多种多样接线工作。尽管前期工作量可能比较大,但工作结束后可以通过Reports查看相应的电缆表,且电缆表可以根据不同的设计要求进行个性化设计与定制,该软件支持C#语言,大大提升后期工作效率。AVEVA根据软件中已经输入完成的安装图、桥架图等相关文件,对仪表材料进行自动化统计,统计速度快统计准确率高,还可以自动对数据进行更新,满足生产实际需要。
2.4安装图
AVEVA软件中需要先将相关安装图进行设计与编辑,仪表各项目安装图与回路图通过专业方式进行编辑,这个过程相对比较繁琐,但是输入之后会有效为系统对仪表处理效率提升提供保障。在相关安装图输入结束后需要根项目不同设计不同模板,便于系统进行自动化处理,提升系统处理速度与质量。与传统安装图相比AVEVA软件安装图可以根据不同安装方式,选择相应的安装图,可以自动比对数据库,确保数据的精准性避免仪表位号的重复或者遗漏[3]。
结束语
综上所述,石油化工仪表中自动化控制技术的应用前景广泛,相关企业可以根据当前实际需要,适当应用于创新自动化体系,促进生产效率提升确保生产质量,为自身发展打下良好基础。
参考文献
[1]李传坤, 赵东风, 王春利. 一种化工过程故障诊断知识自动化方法研究[J]. 高校化学工程学报, 032(002):393-400.
[2]许炜. 现代化工仪表及化工自动化的过程控制研究[J]. 中国战略新兴产业, 000(05X):P.126-126.
[3]郭非, 罗晓珂. 浅谈AVEVA软件在石油化工仪表设计中的应用[J]. 石油化工自动化, 2019(5).5-9