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石油化工企業(yè)自動化儀表選擇
   石油化工工業(yè)是由化學(xué)工業(yè)發(fā)展而來,它采用石油、天然氣等原料,生產(chǎn)出燃料油(氣)三大合成材料及多種有機化工原料、合成氨等石化產(chǎn)品。

自動化儀表的智能化技術(shù)不但改善了儀表本身的性能,還影響到了控制網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu),它不再是功能單一的固定結(jié)構(gòu),其適應(yīng)性越來越強,功能也越來越豐富。

1關(guān)于檢測、執(zhí)行儀表

1.1溫度儀表

石化現(xiàn)場設(shè)備或管道內(nèi)界質(zhì)溫度一般都需要指示控制,溫度范圍為-200℃到+ l800℃ 。大多數(shù)采用接觸式測量。在現(xiàn)場指示的水銀玻璃溫度計多被雙金屬溫度計取代。最常用的是熱電阻、熱電偶。

1.2壓力儀表

因為與安全密切相關(guān),所以壓力儀表受到工程重視。壓力范圍為到300MPa(高壓聚乙烯反應(yīng)器)。壓力傳感器、變送器和特種壓力儀表采用多種原理,而且可用于高溫介質(zhì),脈動介質(zhì),粘稠狀、粉狀、易結(jié)晶介質(zhì)的壓力測量,精度可達0.l級。壓力表分液柱式,彈性式、活塞式(壓力校驗儀)三類。

1.3物位儀表

石化行業(yè)一般以液位測量為主,由于測量過程與被測物料特性關(guān)系密切,所以除浮力式儀表外,物料儀表沒有通用產(chǎn)品。按測量方式分為直讀式,浮力式、靜電式(差壓、壓力)、電接觸式,電容式、超聲波式、雷達式、重錘式、輻射式、激光式,磁致伸縮式、矩陣渦流式等,其中雷達式、磁致伸縮式以及矩陣渦流式液位計精度高,在石化行業(yè)正在逐步普及。

1.4流量儀表

流量儀表是石化行業(yè)溫、壓、液(位),流四大參數(shù)中內(nèi)容最豐富的一個門類。從控制的角度看穩(wěn)定和優(yōu)化是兩大永恒的主題,都要用流量來考核。而流量本身與流體及管道的關(guān)系又很大。流量,不是一般的流速,而是單位時間內(nèi)流體有效面截的流體的體積和溫度及壓力補償。

1.5在線過程分析儀

從工藝上看,生產(chǎn)過程中對溫度、壓力、流量.液位等工藝參數(shù)的保證,只是間接保證最終產(chǎn)品或中間產(chǎn)品的質(zhì)量合格,所以對過程中物料成分的直接分析和對最終產(chǎn)品的成分分析是非常重要的。又從環(huán)境保護的角度看,排放的物質(zhì)的成分也是要分析和在線監(jiān)測的。

1.6執(zhí)行器

執(zhí)行器由執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)構(gòu)成。石化行業(yè)經(jīng)常使用的是氣動執(zhí)行器,少數(shù)液動執(zhí)行器,其中氣動薄膜調(diào)節(jié)閥又是最常用的,還有少數(shù)氣動活塞、氣動長行程執(zhí)行機構(gòu)。

2關(guān)于控制策略

2.1常規(guī)控制

從氣動單元組合學(xué)儀表、電動單元組合儀表,常規(guī)DCS、新一代DCS的變化來看,石化工業(yè)自動化的連續(xù)控制、批量控制、順序控制的基本控制策略未變。

2.2先進控制和優(yōu)化

在現(xiàn)代控制論的推動下,各種智能化算法應(yīng)適而生,其中除智能PID控制器外。它以DCS為基礎(chǔ),可以是獨立的。也可以是一個軟件包,它與多變量動態(tài)過程模型辨識技術(shù),軟測量技術(shù)有關(guān),多采用測控與PID串級控制相結(jié)合方式等。

2.3人機界面

目前石化企業(yè)正在由一個裝置一個控制室逐步過渡成數(shù)個裝置一個控制室或全廠一個中央控制室,而且最終是以CRT或LCD屏幕顯示為主,輔以少數(shù)顯示儀表和指示燈,從鼠標(biāo)、鍵盤操作為主,輔以觸摸屏及少數(shù)旋鈕和按鈕,工業(yè)電視攝像頭攝取的畫面也由專用屏幕逐步納入以DCS操作站的屏幕。

2.4安全儀表系統(tǒng)

石化裝置由于大型化,連續(xù)化及工藝過程復(fù)雜、易燃、易爆,對環(huán)境保護要求高等原因,安全性要求日益提高,一般由DCS等設(shè)備完成安全連鎖保護的方法。在某些企業(yè)已經(jīng)不能滿足要求,所以緊急停車系統(tǒng)(ESD)等在DCS之外的單獨設(shè)置。此外還有火災(zāi)和可燃氣體檢測系統(tǒng)(FGS)、轉(zhuǎn)動設(shè)備管理系統(tǒng)(MMS);特別是壓縮機組綜合控制系統(tǒng)等。

3結(jié)語

現(xiàn)場儀表、分析儀表、控制策略及依存的DCS、SIS,管控一體化依存的ERP及相應(yīng)的計算機系統(tǒng)等,構(gòu)成了石化企業(yè)的自動化解決方案。

總之,化工企業(yè)自動化儀表能否合理、正常運行,不僅取決于高質(zhì)量的產(chǎn)品和正確合理的選型設(shè)計,而且和自動化儀表的正確安裝、施工有重要的關(guān)系。