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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)是由化學工業(yè)發(fā)展而來,它采用石油、天然氣等原料,生產出燃料油(氣)三大合成材料及多種有機化工原料、合成氨等石化產品。

自動化儀表的智能化技術不但改善了儀表本身的性能,還影響到了控制網絡的體系結構,它不再是功能單一的固定結構,其適應性越來越強,功能也越來越豐富。

1關于檢測、執(zhí)行儀表

1.1溫度儀表

石化現場設備或管道內界質溫度一般都需要指示控制,溫度范圍為-200℃到+ l800℃ 。大多數采用接觸式測量。在現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,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,脈動介質,粘稠狀、粉狀、易結晶介質的壓力測量,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系密切,所以除浮力式儀表外,物料儀表沒有通用產品。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),流四大參數中內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系又很大。流量,不是一般的流速,而是單位時間內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,生產過程中對溫度、壓力、流量.液位等工藝參數的保證,只是間接保證最終產品或中間產品的質量合格,所以對過程中物料成分的直接分析和對最終產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)行機構和調節(jié)機構構成。石化行業(yè)經常使用的是氣動執(zhí)行器,少數液動執(zhí)行器,其中氣動薄膜調節(jié)閥又是最常用的,還有少數氣動活塞、氣動長行程執(zhí)行機構。

2關于控制策略

2.1常規(guī)控制

從氣動單元組合學儀表、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

在現代控制論的推動下,各種智能化算法應適而生,其中除智能PID控制器外。它以DCS為基礎,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,軟測量技術有關,多采用測控與PID串級控制相結合方式等。

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,輔以少數顯示儀表和指示燈,從鼠標、鍵盤操作為主,輔以觸摸屏及少數旋鈕和按鈕,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等設備完成安全連鎖保護的方法。在某些企業(yè)已經不能滿足要求,所以緊急停車系統(tǒng)(ESD)等在DCS之外的單獨設置。此外還有火災和可燃氣體檢測系統(tǒng)(FGS)、轉動設備管理系統(tǒng)(MMS);特別是壓縮機組綜合控制系統(tǒng)等。

3結語

現場儀表、分析儀表、控制策略及依存的DCS、SIS,管控一體化依存的ERP及相應的計算機系統(tǒng)等,構成了石化企業(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,不僅取決于高質量的產品和正確合理的選型設計,而且和自動化儀表的正確安裝、施工有重要的關系。