石油化工仪表控制系统的应用及发展

安全仪表系统在石油炼化系统中的应用
安全仪表系统
安全是石油炼化系统中最重要的任务之一。

随着技术的发展，
石油炼化系统中的安全仪表系统越来越普及。

安全仪表系统不仅可
以提高石油炼化系统的安全性，而且可以减少损失和降低维护成本。

安全仪表系统是指一类用来识别并预测潜在的危险事件的设备
和软件集合。

该系统的核心部分是一组传感器，它们会感知到环境
变化并将信号传回控制系统。

该系统利用反馈控制来自动调整其内
部参数，以提高系统的鲁棒性和可靠性。

安全仪表系统在石油炼化系统中的应用
1. 火气检测系统
石油炼化系统中最大的安全风险之一是火灾。

安装火气检测系
统能够帮助石油炼化系统监控潜在的火灾风险并尽早进行预防措施。

这种系统可以检测到可燃气体，并能够不断监测风险程度并给出警告。

若系统检测到火灾，该系统可以自动关闭石油炼化系统以防止
进一步的损失和损害，同时可通过报警装置及时通知工作人员，以
便他们采取应有的应急措施。

2. 温度检测系统
石油炼化系统中的许多设备需要温度的监测。

例如，反应器需
要保持在特定的温度范围内才能进行化学反应。

此外，储罐区域也
必须保持在特定的温度范围内以防止闪蒸和其他安全问题。

安装温
1。

科援专论
石油化工仪表控制系统的应用分析
１ ． 新 疆同益投资有限公司 ８ ３ ４ ０ ０ ３
郑华’ 曾启明 ２ ． 中国石油克拉玛依石化公司 ８ ３ ４ ０ ０ ３
后， 回路 控制快 速平稳 ， 兼顾 鲁棒性 和控制精 度的优 点， 全面 保证 了装 置的平稳ห้องสมุดไป่ตู้运行， 提 升装 置的控制 品质， 降低 了操作人 员的工作强度和 精
企业 不断进行现代化建 设的今 天， 我国科技 的迅猛发展 ， 将仪表 系统逐 ４ ． ２ Ｆ Ｃ Ｓ 与Ｄ Ｃ Ｓ 共存 。 Ｄ Ｃ Ｓ 产生于上世纪七十年代 的系统 ， 目 前， Ｄ Ｃ Ｓ 步带 向智 能化 、 数字化 及网络微 型化的轨 道， 均表 现出我国用信息化来 系统 的已经处 于成熟阶 段， 其使 用时具 备技 术性好、 可靠性高的优 点 ， 带 动工业化 的发展 路子 是正 确的 ， 也 取得了一定 的成效 。 但是在 石油化 因此 ， 在 实际使用 中得到 广泛推广 和发展 。 Ｆ ｃ ｓ 则还处 在发 展阶段 ， 其
神压 力。
【 摘要】随着我国科技的迅 猛发展 ， 自 动化仪 表控制系统得到很 大的
发展 ， 逐步向智能化 、 数字化 及网络微 型化的方向发展 。 现 在我国的石油 化 工仪表控制 系统需要得 到进一 步的完善， 从而多个方面得到发展 ， 石油 化 工企业需加强应 用安 全控制 系统的力度 ， 提 高其 自动化和 先控 制等先进 的水平， 从而为提 高企业的经济效益和运行的安全性打下 良好的基础 。
得 到较大 提升 。 尤 其是 自动检 测仪 表在适 应 了现 场总 线的控 制系统 的 的优 势这一 目的。 现场 总线被广泛推广 时， 就能 进一步实现一 体化的功 相应需 求 ， 迅 速 出现 了现 场总线 型的 变压器。 此变 压器能做 到全数 字模 能 ， 并可以进 一步对现场 设备实施优化控制及管理 。 ４ ． ４ 先进 控制及 其优化应用 。 现 阶段 ， 我 国可以 熟练 掌握和 应用部 式， 还具 备结 构 简单 、 稳定性 好、 分辨 力强等 优点 ， 比常规 的智能 型变 将先进 的控制技 术应用于实际 ， 使 系统 装置具备更好的稳 送器具 有更大 的市场优 势。 现阶 段， 现场总线 数字化仪器 已经得 到广泛 分控制 技术 ， 的应 用， 其可 互操 作性及 稳定性较 强 ， 技术 比较成 熟， 非 常适合用 于石 定 ， 运 行中更安全 ， 还能提高企 业的产品质量， 确保收率 ， 并降低成本 ， 油化 工过 程的控 制领域 中。 从而增 加企业 的收 益， 取得 更好的经济效 益 。 如我 公司在催化 、 蒸馏装 该系统是 嵌在Ｄ Ｃ Ｓ 中的， 只要 它 为了强化石油 化工产品的质量管 理， 将在 线分析仪表 直接用于石油 置上 运用的先进 的智能 内模控制技 术， 化工企业 ， 石化企 业必须积极 开展相关 系统类 的应 用， 提高先 进的控 制 投入 运行， 该系统就 可以长 期运行 ， 不会发生 由于 通信 问题而导 致的 系 应 用水平。 现阶段 ， 为了保证 产品质量， 提高 仪表 的应 用水平， 主要采取 统中断， 因此它不会给系统维 护带 来新的问题 ， 免维 护。 的仪器包括 ： 在线 液相色谱 仪和 在线油品质量 分析仪等在线分析仪表 。 ４ ． ５ 安全控 制系统应用 。 由于现代化 的石化企 业中装置规模 出现不 制作过 程更加 复杂、 运 用的材料 多为易燃 和易爆物质等特点 ， 新 出现 的ＮＩ Ｒ 光谱 分析 仪在石化 企业炼 油调 合的系统 中已经得到广泛 断扩大 、 就 要求设备具备 更高 的安全性 ， 从而为设备 的安全运 行提供更 多 应用。 而较 新的 、 成 本较低 的汽油质量指 标快 速测定仪 ， 也在实 际的应 因此 ， 用中获得较 好 的效果 。 在石油化 工企 业中， 维 护工作 ， 特 别是预 测的维 的保障 。 石化企 业会加 大在仪表控制 系统 中安全控制 技术的应用力度 ， 减 少工业的事故 损失等 方面 发挥重大作用 。 为 护 养护工作 ， 是 比较 重要 的， 它直接影响到 系统 的正常运行。 目 前石油化 从而为避 免工业的灾难 ， 。 工企 业采 取建 构 实时传感及 在线联 机的 系统 ， 实现监 控加 热 炉效率和 企业的 经济发展提 供安全 保证 热 交换 器等。 同时应用 先进仪 表和 系统， 来 实现诊断、 预 测等 的维护保 比如我 公司 的智能多变 量协调控制技 术可以有效 协调Ｃ Ｏ Ｔ 温度 、 氧 含量、 支路温 度均衡 及负荷控制 系统之 间的关系， 消除系 养， 使 生产设 备达 到最优化 ， 生 产潜力的 增幅提 高， 最 终减 少了维护 费 炉膛 负压、

我国化工自动化的现状和发展一、引言化工自动化是指通过计算机、仪表、控制器等设备实现化工生产过程中的自动化控制和管理。

随着科技的不断进步和社会经济的快速发展，我国化工自动化已经取得了长足的进步和发展。

本文将从以下几个方面来详细介绍我国化工自动化的现状和发展。

二、现状分析1. 应用领域广泛我国化工自动化已经广泛应用于石油、天然气、煤炭、冶金等多个领域。

在石油行业中，化工自动化可以实现油气井生产过程的自动控制；在天然气行业中，它可以实现天然气输送管道的远程监控和调节；在冶金行业中，它可以实现钢铁生产过程的智能控制等。

2. 技术水平逐年提高近年来，我国在化工自动化领域取得了显著成果。

例如，在大型石油企业中，已经建立了完善的信息管理系统和远程监控系统；在新型能源领域中，已经开发出了多种新型能源智能控制系统；在煤化工领域中，已经实现了煤制油、煤制气等多种化工产品的自动化生产。

3. 仍存在一些问题尽管我国化工自动化已经取得了很大的发展，但仍存在一些问题。

首先，许多企业缺乏人才和技术支持，导致其无法充分利用化工自动化技术；其次，一些企业在建设过程中存在投资不足、技术落后等问题；最后，由于缺乏统一标准和规范，不同企业之间的系统互联互通存在困难。

三、发展趋势1. 人工智能将成为核心技术随着人工智能技术的不断发展和应用，在化工自动化领域中也将出现更多的智能控制系统。

例如，在石油行业中，可以通过人工智能技术实现油气井生产过程的预测和优化控制；在冶金行业中，可以通过人工智能技术实现钢铁生产过程的自适应控制等。

2. 信息物联网将成为主要手段信息物联网是指通过传感器、数据采集器等设备将实体物体与互联网连接起来，实现信息共享和智能控制。

在化工自动化领域中，信息物联网可以实现生产过程的实时监测和数据采集，从而提高生产效率和降低成本。

3. 系统集成将是未来趋势在未来的发展中，化工自动化系统的集成将成为主要趋势。

这意味着不同企业之间的系统互联互通将变得更加容易，从而实现资源共享和信息交流。

工 业 技 术
２ ０ １ ３ 年 第３ ３ 期ｆ 科技创新与应用
浅谈 石 油化 工仪 表控 制 系统 的应 用
李 松
ห้องสมุดไป่ตู้
（ 中国石油天然气股份有 限公 司管道丹 东输油气分公 司， 辽宁 丹 东 １ １ ８ ０ ０ ０ ） 摘 要： 科学技术的不断进步 ， 计算机 水平也在不断提 高， 现在 自动化仪表控制 系统水平也在不断的提 高， 而且正在 向数字化和 智能化的方向发展 。在很 多项 目中自动化仪表控制系统 已经达到 － ｊ － ． ｇ － 界先进 的水平 ， 石 油化 工仪表控制 系统正在 不断的健全 自 身的系统 ， 同时也正在向综合 自动化的方向发展 ， 企业在发展 的过程中对完善和加强控制 系统的应用非常重视 ， 自动化水平和控 制水平上也在不断的提 高， 这对于提 高企业 自身的竞争能力和综合 实力都是非常重要的。 关键词 ： 石 油化工； 自动化仪表 ； 控制 系统 石油化工仪表控制 系统正在不断 的发展和更新 ， 主要是仪表控 制 系统 在 不 断应 用 的 过程 中得 到 了更 好 的效 果 ， 同 时计 算 机 水平 的 提高也在不断的促进仪表控制系统的发展 。 企业在发展的过程 中不 断 的提高仪表控制系统的应用水平 ， 这样对仪表控制系统不断进行 进步发展非常有帮助 。 仪表控制系统在发展 的过程 中不断出现新的 发展要求和 目标 ， 对石油化工仪表控制 系统 的发展非常有利 ， 同时 也 能 更好 的促进 企 业 的 发展 。 １额型 自动检测与分析仪的应用 为了更好的适应企业发展的要求 ， 现场总线控制系统在发展 的 过程中获得 了非常好 的成绩 ， 而且现场总线控制系统逐渐形成了全 数字化 ， 这样就使得变送器的结构非常简单 ， 而且， 分辨力和稳定性 也是非常好的 ，在使用的过程中可靠性和操作性也是非常强的， 因 为这些优点 ， 数字型的现场总线控制系统在石油化工控 制领域范围 内得到了更好的应用 。我国在加入世界贸易组织 以后 ， 国外商业 贸 易量在不断增多 ， 对商 品的计量精确度有了更高 的要求 ， 石 油化 工 在 计 量 精确 度 方 面有 了更高 的要 求 ， 这 样 就要 求 石 油化 工企 业 在 进 行生产的时候要不断提高生产水平 ， 同时要不 断提高使 用设备的先 进性 ， 这样才能更好的保证生产出来 的产品满 足更高的要求 。石油 化工 企 业在 进 行 生产 的时候 要 不 断提 高产 品 质 量管 理 ， 这 样 就 需要 石油 化 工企 业 在 生产 的 时候 要 应 用 分 析仪 表 进 行控 制 ， 仪表 进 行 控 制 可 以 比人 的控 制更 好 。 石油 化 工 工业 在仪 表 控 制 系统 方 面 的广 泛 应用， 可以更好的实现产 品质量管理 ， 主要应用了在线 油品质量分 析仪 、 在线气相或液相色谱仪和其他物理特性分析仪 。石油化工企 业 在炼 油调 和系统方面采用现在最先进 的在线多路近红外 光谱分 析仪 ， 在使用的过程 中效果是非常好的 。在生产过程中不断应用各 种先进 的仪器 ， 就可以对产 品质量进行实时的监控 ， 同时在生产完 成后使 用各种仪器对产品质量进行检测 ，这样可以通过不同的检 测， 更好 的保证产 品质量 ， 同时也可以更好 的避免在生产过程中 ， 出 现质量不合格 的产品。对产 品质量进行检测的仪器 ， 在使用 的过程 中都 是 要不 断进 行维 护 的 ，这 样 才 能更 好 的保 证 仪器 的使 用效 果 。 日常的维护可以避免仪器出现大的故 障导致维修成 本过高的情况。 ２石油化工仪表与控制系统的现状分析 ２ ． １现 场 总线 控 制 系统 现场总线在工业控制技术领域中产生 了重要的影响 ， 它是一个 开放性 的系统 ， 在使用的时候可以和现场的网络 以及控制仪器相连 ２ ． ４先进控制及优化的应用 目前 ， 我国已经能够掌握并熟悉应用一些控制技术了 ， 比如鲁 棒Ｐ Ｉ Ｄ控制 和 多变 量 预测 控 制 技术 。先进 控 制 技术 的实施 ， 让 系统 装置更稳定 ， 运行更安全 ， 同时也提高企业生产产品的质量 ， 保证 了 收率 ， 降低成本 ， 增加了收益。使企业取得了显着经济效益。 ２ ． ５ 安全 控 制 系统 的应 用 由于现代化石化企业 的装 置规模越来越大、 制作过程越来越复 杂、 运用材料易燃 、 易爆等特点 ， 对设备的安全性提 出了更高 的要 求， 为 了使设备运行的可靠性有效提高。石化企业更加重视安全控 制技术在仪表控制 系统中应用 ，紧急停车系统在避免工业灾难 、 减 少工业事故损失方面起到了积极和重要 的作用 。 安全系统包括紧急 停车系统 、 生产装置健康监控技术、 安全仪表系统等方面。 ３石 油 化工 仪 表 控制 系统 的发 展 仪表控制系统 的数字化 、 智能化的发展方向和系统十年的发展 历史经验 ， 告诉我们 自动化仪表 的应用是仪表控制系统发展重中之 重 。仪 表用 户 发展 自动化 技 术 得 到 了越 来越 多 的 重视 ， 同时 也 取得 了令 人 瞩 目的发展 。 仪表控制系统 的发展方向首先是先进控制系统 的应用 ， 为了保 障装 置稳 定 的运 行 ， 石 化 企 业在 装 置 上 应 用先 进 控 制 系 统 ， 同 时 系 统的安全性得到提高 ， 降低运行成本 ， 为企业带来明显的经济效益。 模型的控制策略是基础 ， 先进控制是 目前基于控制系统的一个重要 发展 方 向 ， 如 智能 控制 和 模 糊控 制 。处 理 复 杂 的多 变 量过 程 控 制 问 题通 常 所 采用 的是 先 进 控制 系 统来 完 成 的 ， 先进 控 制 是建 立 在 常规 单回路控制之上的动态协调约束控制 ， 可使控制系统适应实际工业 生产过程动态特性和操作要求。 先进控制的建立需要有足够的计算 能力来支持 ， 可 以通过 Ｄ Ｃ Ｓ ／ Ｆ Ｃ Ｓ 来实现 ， 国内和国外都有成功的实 例。 石化系统与美国 Ｈ ｏ ｎ ｅ ｙ ｗ ｅ ｌ ｌ 公司合作 ， 使催化裂化装置先进控制 得到 了成 功实 施 。 自动化 技 术 的发 展趋 势 ： Ｅ Ｒ Ｐ ／ ＭＥ Ｓ ／ Ｐ Ｃ Ｓ 三 层 管 理 与控制系统， 石化企业生产与经营过程， 大致可分为三层 ： 操作控制 层是 Ｄ Ｃ Ｓ ／ Ｆ Ｃ Ｓ的安 装 、 数据 库实 时 更新 ； 生 产 管理 层 是生 产 调度 、 油 品储 运 等 ； 经 营管 理层 Ｅ Ｒ Ｐ 。 近些年 ， Ｅ Ｒ Ｐ ／ Ｍ Ｅ Ｓ ／ Ｐ Ｃ Ｓ 三 层 管理 与 控制 系统是 自动化技术是石化企业采用方式 ， 也是其发展方向。ＭＥ Ｓ系 统， 通过对物流的综合跟踪管理 ， 可有效降低油 品的损耗。 现代石化 企业 更 加重 视 安全 控 制 系统 的 应用 ， 安 全 系 统融 人 仪 表控 制 系 统及 信息系统一体化管理的是仪表控制系统安全管理的发展方向。 安全 接， 在操作的时候可以实现相互操作 ， 这样在使用的时候能够实现 仪表 控制 系统智能化管理将会在不久 的将来得到更广泛的推广 和 分散分布操作 ， 同时也能更好 的提高控制性 ， 在石油化工仪表控制 应用 。 系统中， 现场总线控制系统 已经慢慢成为了主要使用的系统 ， 而且， ４结 束 语 在不断使用的过程中 ， 它可 以更好 的提高仪表控制系统向着更好的 信息化能够带动工业化发展 ， 同时工业化也能更好的促进信息 方 向发 展 。 化发展 ， 石油化 工仪表控制系统的发展过程就证 明了这句话 ， 将 现 ２ ． ２ Ｆ Ｃ Ｓ与 Ｄ Ｃ Ｓ进 入共 存 时代 场总线技术和信息化技术进行综合 ， 可以使石油和化工业共同的进 Ｄ Ｃ Ｓ是上 个 世 纪七 十 年 代产 生 的 一 种 系统 ，随 着时 间 的 推 移 ， 步。 不断推广综合 自动化系统 ， 可以提高和完善系统的应用 ， 同时也 这 种 系统 已 经慢 慢 走 向 了成 熟 ， 这 种 系统 在 使 用 的时 候 技术 性 和 可 是企 业 提 高控 制 系统 水平 的重 要手 段 。 靠性非常好 ， 因而得到了广泛 的使用和推广 。Ｆ Ｃ Ｓ 现在正处于发展 参 考 文献 期， 目前 并不 是十分的成熟 ， 它和 Ｄ Ｃ Ｓ相 比在功能上更加 的完善 ， 【 ｌ 】 世 界仪 表 与 自动 ４ Ｊ Ｃ ［ Ｚ １ ． ２ ０ ０ ５ ． 但是也是存在着一些缺陷 的，随着科技水平 的提高 ， Ｆ Ｃ Ｓ出现的缺 ［ ２ 】 李正军． 现 场 总线 与 工业 以太 网应 用 系统设 计 『 Ｍ】 ． 北京： 人 民邮 电 陷 一定 会 慢 慢解 决 的 。在 未来 的 很 长一 段 时 间 内 ， Ｄ Ｃ Ｓ和 Ｆ Ｃ Ｓ会 出 出 版 社 ． 现共存 的情况 ，在 Ｆ Ｃ Ｓ系统不断完善以后 ， Ｄ Ｃ Ｓ系统才会被慢慢取 ［ ３ ］ 阳宪惠． 工业数据通信与控制网络『 Ｍ １ ． 北京： 清华大学 出版社． 代， 进 而 消失 。 ２ ． ３现场总线与 Ｄ Ｃ Ｓ的结合运用 现场总线和 Ｄ Ｃ Ｓ相结合 ，是将现场总线智能仪表和 Ｄ Ｃ Ｓ进行 连接 ， 这样可以更好的�

到 了广 泛 的应 用 。
技术 的迅速成熟 ， 石 油化 工 企 业 的 仪 表 控 制 系 统 逐 渐 朝 着 信 息
化、 智 能化 、 自动 化 和 数 字 化 方 向发 展 。在 仪 表 控 制 系 统 不 断 完 善健 全的 同时 ． 企 业 必 须 加 强 对 系统 的 合 理 应 用 ， 才 能 真 正 达 到 提 升 企 业 竞 争 力 和 综 合 实 力 的 目的 。 石 油 化 工 作 为 基 础 能 源 企 业 ，是 我 国 国 民 经 济 发 展 的 基
一
随 着 科 学 技 术 水 平 的不 断 发 展 ， 仪 表 控 制 系统 迎 来 了智 能
化、 自动 化 时 代 ， 现 场 控 制 总 线 概 念 逐 渐 引入 到 石 化 企 业 管 理
之 中 。全数 字化 的现 场 总 线 型 变 压 器 稳 定 性 和辨 识 度 都 优 于 传
统变送器 。 已 被 广 泛 应 用 于 石 化 企 业 的过 程 控 制 领 域 。 除 了 现 场 总线 的 引入 ， 各 类 分 析 仪 也 得 到 了运 用 推 广 。现 在 企 业 使 用
正在朝着智 能化 、 自动化 、 数 字 化 和信 息 化 方 向发 展 ， 并 推 动 着
石 油 化 工 企 业 的快 速 发 展 。 但是 ， 与 国 外 先 进 的相 关 企 业 相 比 ， 我 国对 仪 表 系 统 在 石 油 化 工 企 业 中 的应 用 并 不 够 全 面 ， 存 在 不 合理现象 ， 技 术 研 发 也 存 在 不 足 。 所 以 我 们 必 须 投 入 更 多 的精 力 研 究 如何 合 理 运 用 化 工 仪 表 控 制 系统 ， 来 最 大 化 仪 表 系统 对 石油化工企业的推动作用 。

浅谈石油化工仪表控制系统的应用作者：汪敏来源：《城市建设理论研究》2014年第03期摘要：石油化工企业是我国经济发展的重要组成部分，强调先进控制技术的应用，以实现仪表系统朝着智能化、数字化和网络微型化方向发展。

所以，在不断的发展中，石油化工企业将广泛应用先进控制技术、DCS/FCS 等，以实现企业现代化建设。

本文主要概述了石油化工仪表的自动检测与分析仪的应用、先进控制、以及与控系统的现状分析和控制系统的发展。

关键词：石油化工仪表；控制系统；应用中图分类号：F407.22 文献标识码：A以信息化带动工业化是我国的国策，是促进我国工业化建设重要指导思想。

目前，我国石油化工企业正处于现代化建设阶段，特别是仪表系统正朝着智能化、数字化和网络微型化发展，体现了我国信息化带动工业化发展已见成效。

但与国外相比，我国在相关技术的研发上，仍存在诸多的不足，需要投入更多的人力和物力，以推动石油化工企业现代化建设。

1 新型自动检测与分析仪的应用随着科学技术的不断发展，仪表系统正朝着智能化、数字化和网络微型化方向发展，石油化工企业的自动检测仪表在应用水平上得到很大提高。

特别是在适应现场总线控制系统的需求上，迅速发展了现场总线型变压器。

该变压器实现了全数字模式，不仅结构简单，而且稳定性和分辨力均优于一般智能型变送器。

目前，现场总线数字化仪器的发展比较成熟，具备良好的可互操作性和稳定性，广泛应用于石油化工的过程控制领域。

石化企业积极推进相关系统的应用，特别是提高先进控制应用水平。

就目前来看，为确保产品质量、提高仪表应用水平，主要在线分析仪表有：在线液相色谱仪、在线油品质量分析仪等。

而最新的 NIR 光谱分析仪已成功应用于石化企业的炼油调合系统；新一代低成本汽油质量指标快速测定仪在实际应用中取得较好效果。

同时，软测量技术也发展迅速，在解决石油化工企业分析检测难题上，发挥了重要作用。

维护工作一直是石化企业的重要工作，尤其是对预测维护养护工作，关系到系统正常运行。

石油化工仪表控制系统的应用分析
石油化工仪表控制系统是指应用于石油化工行业的仪器仪表，用于监测和控制生产过
程中的各项参数和操作。

石油化工是以石油和天然气为原料，通过化学反应和物理变换等工艺过程，生产出石
油产品、化工产品和新材料等的一类工业。

石油化工生产过程中，涉及到各种反应、蒸馏、分离、合成、贮存、输送等环节，涉及到温度、压力、流量、液位、浓度等多个参数的监
测和控制。

石油化工仪表控制系统的应用，提供了有效的手段和工具，保证了生产过程的
安全、稳定和高效运行。

在石油化工生产中，仪表控制系统的应用主要体现在以下几个方面：
1. 温度控制：石油化工生产过程中，涉及到高温反应和蒸馏过程，对温度的监测和
控制非常重要。

温度过高或者过低都会影响设备的安全和产品的质量。

仪表控制系统可以
通过温度传感器实时监测设备的温度，并通过控制器控制加热或降温设备，保持温度在合
适的范围内。

3. 流量控制：石油化工生产中，常常需要对物料的流量进行控制，以满足生产过程
中的需要。

仪表控制系统可以通过流量传感器实时监测物料的流量，并通过控制器控制阀
门或泵等设备，调节物料的流量。

DCS系统在石油化工中的应用在石油化工领域，自动化控制系统起到了至关重要的作用。

而DCS （Distributed Control System）系统作为一种高级的自动化控制系统，具备分布式、高可靠性和高灵活性等特点，被广泛应用于石油化工工程中。

一、DCS系统简介DCS系统，即分散控制系统，是一种用于实时过程控制的集中计算机控制系统。

它由多个分散的控制器组成，这些控制器通过网络进行通信，完成对整个工艺流程的控制与管理。

DCS系统一般包括人机界面（HMI）、过程控制器（PC）以及输入/输出（I/O）模块等组成部分。

二、DCS系统在石油化工中的应用1. 生产流程控制DCS系统可以实现对石油化工生产流程的全面控制和监测。

通过连接各个关键设备和传感器，DCS系统可以实时监测温度、压力、液位等重要参数，并根据设定的工艺要求进行自动控制。

这有助于提高生产效率、减少能源消耗、优化产品质量。

2. 故障诊断和报警DCS系统具备智能故障诊断和报警功能。

一旦感知到异常情况，DCS系统将快速反应并发出警报，通知操作人员及时采取措施，避免设备故障或生产事故发生。

这种自动化监测和报警功能可以保障工厂的安全运行。

3. 数据采集与处理DCS系统可以对石油化工生产中产生的大量数据进行采集和处理。

通过数据的历史存储和实时监测，DCS系统可以为运营和管理层提供有价值的信息，帮助制定更好的生产策略和决策，提高管理水平和生产效益。

4. 远程监控与操作DCS系统还支持远程监控与操作。

操作人员可以通过远程终端与DCS系统进行连接，随时随地实时监测生产数据、追踪工艺变化，并进行远程控制和调整。

这种功能可以提高工作灵活性和生产效率，减少操作人员的工作强度。

5. 系统集成与扩展DCS系统可以与其他相关软硬件进行集成，实现更高级别的自动化控制和管理。

例如，可以集成与ERP（Enterprise Resource Planning）系统，实现产销一体化的全面管理；可以集成与MES（Manufacturing Execution System）系统，实现生产过程的跟踪与优化。

PLC在石油化工行业中的实际应用石油化工行业作为国民经济的重要支柱产业，在生产过程中需要高效、安全、可靠的自动化控制系统来保障生产的顺利进行。

可编程控制器(PLC)作为现代工业控制系统中的核心部件，被广泛应用于石油化工行业，为生产厂家提供了高效的自动化控制解决方案。

一、PLC在石化过程控制中的应用在石油化工生产过程中，需要监测和控制诸如温度、压力、液位、流量等参数。

PLC可以通过外部传感器实时采集这些参数，并根据预设的控制逻辑进行数据处理和决策。

通过PLC可以方便地进行流程控制、设备状态监测等操作，提高生产效率和产品质量。

1.1 温度控制在裂解反应、蒸馏过程等石化工序中，温度控制尤为重要。

PLC可以实时监测温度传感器获取的温度数值，并与预设的温度范围进行比较。

当温度超出预设范围时，PLC可以通过控制执行器，如电磁阀、加热器等，调整温度至设定值，实现温度自动控制，保证生产过程的稳定性。

1.2 压力控制在石化过程中，合理的压力控制对于保证设备安全运行、生产效率和产物质量有着重要作用。

PLC可以通过压力传感器实时采集压力数值，并与预设的压力范围进行比较，一旦压力超出预设范围，PLC可以及时调节执行器，如控制阀、排气装置等，以维持压力在安全范围内。

1.3 液位控制在石化生产中，液位控制是确保流程连续进行的重要环节。

PLC可以通过液位传感器实时监测液位的高低，并根据预设的液位范围进行控制。

当液位偏离预设范围时，PLC可以控制阀门、泵等执行器，以调整液位至设定值，实现液位自动控制。

1.4 流量控制石油化工生产过程中，流量控制对于控制产品的质量和保证设备的安全运行至关重要。

PLC可以通过流量传感器实时监测流量数值，并根据设定的流量范围进行调节。

当流量超出预设范围时，PLC可以自动控制执行器，如开关阀门、调节泵速等，以维持流量在安全范围内。

二、PLC在石油化工生产中的故障诊断与维护作为自动化控制系统的核心，PLC不仅在生产过程中能够提供高效的自动化控制功能，还可以对设备运行状态进行实时监测、故障及时诊断，并提供相应的维护提示，保障设备的长期稳定运行。

率， Ｉ Ｓ Ａ 一 ￥ ８ ４ ． ０ １ 将 安 全度 等 级 划分 为 ３级 ，即 Ｓ Ｉ Ｌ ｌ —
Ｓ Ｉ Ｌ３。
鉴 于我 国 目前 的实 际情 况 ， 一 般通 过对 所有 事 件
发生 的可 能性 、 后果 严 重程 度及 其 他安 全措 施 的有 效
表 １ 安 全仪 表控 制 系 油 、化工装 置 的经济 规模 日趋 大 型化 ， 生
现所 要求 的安 全 功能概 率 。 Ｉ Ｅ Ｃ 一 ６ １ ５ ０ ８将 过程 安全 所 需要 的安 全 度 等 级划 分 为 ４级 ， 即Ｓ Ｉ Ｌ ｌ —Ｓ Ｉ Ｌ ４ ， 其 具 体要 求 见 表 １ 。根 据 系 统 不 响 应 安全 联 锁 要求 的 概
第 ４期 总 第 ２ ２ ６期
２ ０ １ ３年 ４月
农 业科技 与装备
Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ Ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ
Ｎ ｏ． ４ ＴＯ ｔ ａ ｌ Ｎｏ ． ２ ２ ６
Ｔａ ｂ ｌ ｅ １ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ｉ ｔ ｙ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｅ ｄ
Ｓ ｙ ｓ ｅｍ ｔ
济损失 ， 对人 民生命 财 产也 构 成 了重 大威 胁 ， 形 势 十 分严 峻 。为 防止 和减少 安全 事故 的发 生 ， 保证 人 民生 命财 产安 全 ， 安全 仪表 控制 系统应 运 而生 。安 全仪 表 控 制 系统 对生 产 装 置 和设 备 可 能发 生 的 危 险或 不 采
完整性等级 、 设计原则及发展趋势 ， 为安 全 仪 表 控 制 系 统 在 大 型 化 工 厂 中 的 应 用 与 发展 提 供 理论 参 考 。 关键词 ： 安全 仪 表 控 制 系统 ； 等级 ； 设计原则 ； 化 工 厂

自动化仪表在石油化工行业的应用案例随着科技的不断发展，自动化技术在各个行业中得到了广泛应用。

在石油化工行业中，自动化仪表的应用起到了至关重要的作用。

它不仅提高了生产效率，降低了生产成本，还保障了生产安全和环境保护。

本文将通过介绍一些典型的自动化仪表在石油化工行业的应用案例，来说明其重要性和优势。

一、压力传感器在油气生产过程中的应用案例在油气生产过程中，准确测量和控制压力是至关重要的。

传统的压力测量方法需要人工操作，不仅耗时耗力，而且容易受到人为误差的影响。

而采用压力传感器可以实现对压力的实时监测和精确控制，提高了生产效率和精度。

以一个油田开采作为案例，通过安装压力传感器和相应的自动控制系统，可以实现对井口压力的实时监测和控制。

当井口压力超过设定值时，自动控制系统会自动调整油井的开采参数，调节油井开采量，从而避免了油井背压、井眼坍塌等现象的发生，确保了油井的正常运行。

二、液位计在储罐管理中的应用案例在石油化工行业中，储罐是存放原油、石油化工产品和化学品的重要设备。

准确测量液位对于保障储罐的正常运行和安全管理至关重要。

传统的液位测量方法需要人工操作，不仅费时费力，而且容易受到人为误差的影响。

而采用液位计可以实现对液位的自动测量和监控，提高了测量精度和安全性。

以一个化工储罐为例，通过安装液位计和相应的自动控制系统，可以实现对储罐内物料的液位实时监测和报警。

当液位超过或低于设定范围时，自动控制系统会发出报警信号，并采取相应的措施，如启动报警装置、自动停止进料等，以避免液位过高或过低对储罐和生产线的安全造成影响。

同时，也通过对液位变化的监测和记录，优化了储罐管理和生产计划。

三、温度控制器在炼油过程中的应用案例在石油炼制过程中，温度是一个重要的控制参数。

传统的温度控制方法需要人工操作，不仅反应迟缓，而且容易受到环境和操作人员的影响。

而采用温度控制器可以实现对温度的自动测量和控制，提高了温度控制的稳定性和精度。

毕业（设计）论文石油化工仪表控制系统应用及发展的分析系名称：自动化工程专业名称：生产过程自动化学生姓名：高信指导老师姓名：熊凤指导老师职称：讲师2015年5月毕业设计（论文）任务书学生签字：指导教师签字：系主任签字：年月日石油化工仪表控制系统应用及发展的分析摘要仪表控制系统的应用和计算机水平的提高促进了石油化工仪表控制系统的发展和仪表系统的更新换代, 促进了企业自身仪表控制系统的发展和应用水平; 现代市场对使用化工仪表控制系统的大量需求, 刺激了仪表控制系统仪器的进步和发展。

同时, 这也对自动化仪表控制系统提出了新的目标和更高的要求, 为石油化工仪表控制系统分的发展也注入了新鲜活力。

现在的石油化工仪表控制系统在不断健全巩固自身系统的同时, 综合自动化系统也随之不断进步，我们应积极加强与完善控制系统的应用, 提高自动化水平和先控制水平,这对于提升企业的竞争力及综合实力起到至关重要的作用。

于是本文通过针对石油化工行业中的仪表控制系统应用的研究，对仪表控制系统应用领域、性能分析、发展现状等方面做出了合理阐述，并结合大量石油化工领域在仪表控制系统应用和需求的现状，对其发展方向做出了研究分析。

关键词：石油化工自动化仪表分析趋势目录第1章我国石油化工仪表的控制系统 (1)1.1 我国石油化工仪表控制系统 (1)1.2 DCS与FCS系统 (1)1.3 新型DCS系统 (1)1.4 总线控制系统 (2)第2章仪表控制系统的应用及分析 (3)2.1 新型自动检测与分析仪的应用 (3)2.2 自动检测与分析仪在石化企业的应用 (3)2.3 先进控制在生产装置上的应用 (4)2.4 制造执行系统(MES)在企业的应用 (5)2.5 石油化工仪表与控制系统现状分析 (7)第3章石油化工仪表控制系统的性能分析及发展 (8)3.1 控制系统的发展方向 (8)3.2 过程仪表的性能分析和发展方向 (11)3.2.1 电磁阀和气动元件的性能分析和发展 (11)3.2.2 旋转机械状态监测仪表的性能和发展要求 (13)3.2.3 智能定位器的性能分析和发展方向 (14)3.3 控制系统电源的性能分析和发展方向 (15)3.3.1 控制系统电源的性能分析 (15)3.3.2 控制系统电源的发展方向 (17)结论 (18)致谢 (20)参考文献 (21)第1章我国石油化工仪表的控制系统1.1我国石油化工仪表控制系统在科学技术不断发展过程中，仪表系统也发生了很大的变化，正在逐渐向数字化、智能化以及网络化方向发展，有其对石油化工行业的发展是有很大的影响的。

最新的在线多路近红外（ Ｉ 光谱 Ｎ） Ｂ 分析仪已应用于石化企业炼油调合系统 并取得较好效果。新一代实验室低成本
汽油 质量指 标快速 测定 仪已成 功应用 于
一
新型自动检测与分析仪 的
应用
国 内 外仪 表 系统 向 数 字 化 、智 能
１ ．新一代 Ｄ Ｓ系统 Ｃ
其 主要特 点如下 ：
类变送器是全数字式 结构简单。分辨
力 和稳 定性 都高 于一 般智 能型 变送 器。
比． 存在一定差距．现在应用的大多２ ｊ ，
进 口产 品 石化企业 对工厂 维护工 作越来越 重 视 特别是 对预 测维 护保养 问题更感 兴
由于现场总线数字仪表产品日 趋完善 ． 并具有可靠性高、可互操作性（ 即可将
奠主要特点是采用开放性系统、容错的
工业 以太网 和 Ｏ Ｃ等技 术 ．从而 解决 了 Ｐ
谱仪及其他物理特 ｒ 分 ｉ
析 仪等
不同生产厂家 Ｄ Ｓ Ｃ 的互联
并可组成大
规模 的网络控 制系统 据 国外 Ａ Ｃ公司 Ｒ 最新 调研 的结果 ：近 年来 ．全 球 Ｄ Ｓ Ｃ 市
场年 增长 率为 ６ ％
容锚以太网的特点是：在容错以 太 网节点间有 ４ 个通信路径 允许有 １ 个 通信路径故障． 快速（ｓ 检测和恢复时 １】
石化企 业 为加强产 品质量管 理 ．也 促 进 了在 线分 析仪 的应用 由于 它会直
Ａ ＶｏＩ １ ｏ ３ ０ Ｎ ３ ・２ ００６
术迅速发展 ．国内外 出现 了新一代 Ｄ Ｓ Ｃ．
控系统也逐渐向数宇化 网络
化、 模型 化 ． 智能 化方 向发展 。
水平 ．因此 得 到 了石化 系统 的积 极 推广 ．主要 包 括 在线 油 品 质曩 分析 仪 、在 线气 相 或液 相色

刍议石油化工仪表控制系统的合理应用摘要：本文主要针对石油化工仪表控制系统的合理应用进行了简单分析和探讨。

关键词：石油化工仪表控制系统合理应用仪表控制系统在石油化工企业的应用，实现了企业的自动化、智能化以及数字化发展，为企业生产水平和生产效率的提升提供了技术支撑。

因此，对石油化工仪表控制系统的合理应用的探讨有其必要性。

一、系统分析1.系统组成石油化工仪表控制系统一种有自动控制系统，大体上主要由物位计、液位计、料位计、变送类设备、流量仪表以及防雷接地、仪表接地、dcs控制系统、各种压力表等组成，主要是通过统一联通的接地装置来连接的，又可以称这是一捉厂区联合接地系统，变送类设备主要包括压力变送器、差压变送器、微差压变送器、液位变送器等；流量仪表主要有转子流量计、涡街流量计、电磁流量计偰式流量计、均速管流量计、质量流量计等。

石油化工用到的四大热工仪表有：温度，例如一体化温度变送器；流量仪表，例如楔式流量计；压力，例如压力变送器；液位，例如磁翻柱液位计等，另外与这些仪表对应的配套系统也比较多。

2.系统工作原理通常情况下，系统主要是以共网的方式接入电力系统中，设备接地要小于1欧姆，pid调节器加入微分作用主要是用来克服调节对象的惯性滞后和纯滞后以及容量滞后和纯滞后，并且通过对对象动态特性的分析，合理控制各项设备的比例度数值以及系统振荡程度在系统中，串级调节系统的参数整定步骤为先主环后副环，先积分微分后比例，过度过程品质指标中，余差通过新稳定值与给定值之差、测量值与给定值之差、调节参数与被调参数之差、超调量与给定值之差来进行表示，在不同的情况下，所参考的比例值也是不相同的。

在锅炉燃烧调节中的风量调节一般选用均匀调节系统、比值调节系统、前馈调节系统、三冲量调节系统来完成，在研究其动态特性时可以将测量仪表的信号看作系统对象环节的输入量，降低其他设备对分析结果的干扰作用和控制作用。

系统中的调节系统，通过各个设备在燃烧炉的燃料气进口的管线上，设置一个燃料气压力控制系统，通过气开阀正反作用控制器，实现对控制阀和控制器合理调控，其中，调节系统中的调节器正、反作用的确定依据是闭环回路正反馈、系统放大系数以及生产安全性等，从某种角度上讲，这也是一种单纯的前馈调节，是一种能对测量和给定之间的偏差、干扰量的变化、被调量的变化进行补偿的调节系统。

化工自动化仪表及控制系统智能化分析摘要：近些年，随着社会经济快速发展，信息技术的发展促进了工业自动化水平的提高，在化工生产过程中应用了诸多仪表设备，这些仪表在生产过程各方面参数的计算与控制中发挥了重大作用，不仅能够提升化工生产效率，稳定生产过程，降低生产成本，还能最大化降低化工生产安全风险。

由此可见，将仪表设备和控制系统与网络技术结合起来，提升化工生产自动化、智能化水平尤为重要。

关键词：化工自动化仪表；控制系统；智能化引言在石油化工开采环节需要涉及到数量较多的仪表自动化设备，通过充分发挥出仪表自动化设备运行功能，能够切实提升石油开采全过程管控力度，增强实际开采环节的质量与效率。

在化工行业生产制造流程中往往会用到各种各样的化工仪表，为此便需要对化工仪表实行全方位的监测，结合科学合理的处理手段，避免形成风险隐患，降低安全事故发生的概率，为化工企业平稳、健康的发展打下扎实基础。

1石油化工仪表的自动化控制系统石化企业在发展过程中，通过不断对生产系统自动化过程控制技术的升级改造，从而带动相应的仪器设备系统的升级，有利于企业在生产过程中，控制其成本费用，提高生产系统安全稳定性。

采用计算机芯片技术，通过自动控制仪表，可以有效地防止人为操作造成的各种安全隐患。

以自动化仪表为基础的控制系统，其主要内容有3部分：首先，是集散控制体系。

由于石化企业生产过程中各单元分散布置比较多，所以其应用领域非常广泛。

随着科学技术水平的提高，集散控制系统在国内石油化工行业的应用也得到了持续的创新和提高。

比如在实际生产中，通过智能化的数字化控制可以极大地提高自动化程度。

同时，它还可以利用自己的设备，利用自己的优势，将各个独立的系统通过通讯协议高效地连接起来，而不会受到系统厂家和型号的限制。

通过这种连接可以使其各个系统的分散优点得到全面的发挥，从而大大地提升了它们的生产效率。

在连接后的分布式系统中，企业能够动态地对其整个生产过程进行动态控制，并能在生产中及时发现问题，做出相应的调整，从而极大地提高生产系统稳定性。

图4-1 理想双位控制特性
图4-2 双位控制示例
缺点：执行器在频繁工作，容易出现故障。
2.1位式控制
二、具有中间区的双位控制
将上图中的测量装置及继电器线路稍加改变，便可成 为一个具有中间区的双位控制器，见下图。
由于设置了中间区，当偏差在中间区内变化时，控制 机构不会动作，因此可以使控制机构开关的频繁程度大为 降低，延长了控制器中运动部件的使用寿命。
1 8 6 1 3 0 /4 /1 2 0 0 0 10 0 10 % 0 4 0% 0
2.2比例控制
说明
当温度变化全量程的40%时,控制器的输出从0mA变化到
10mA。在这个范围内,温度的变化和控制器的输出变化p是
成比例的。当温度变化超过全量程的40%时 (在上例中即温 度变化超过40℃时) ,控制器的输出就不能再跟着变化了。
这是因为控制器的输出最多只能变化100%。所以,比例 度实际上就是使控制器输出变化全范围时,输入偏差改变量 占满量程的百分数。
2.2比例控制
将式（4-5）改写后得 e(pmaxpmi)n10% 0
p xmaxxmin
即
1(pmaxpmi)n10% 0 （4-6）
Kp xmaxxmin
对于一只具体的比例控制器，仪表的量程和控制器的 输出范围都是固定的,令
2.2比例控制
二、比例度及其对控制过程的影响
1.比例度
比例度 是指控制器输入的变化相对值与相应 的输出变化相对值之比的百分数。
xma exxmi/npma pxpmin10% 0 （4-5）
输入的最大变化量
输出的最大变化量
2.2比例控制
可以从控制器表面指示看出比例度具体意义：
1. 比例度就是使控制器的输出变化满刻度时（也就是控制 阀从全关到全开或相反），相应的仪表测量值变化占仪 表测量范围的百分数。

关键词：石油化工企业；自动化生产；安全仪表系统；设计；可靠性1化工安全仪表系统的作用安全性仪表系统，SafetyinstrumentedSystem，通称SIS，又称作安全性互锁系统（SafetyinterlockingSystem）。

关键为工厂操纵系统中警报和互锁一部分，对操纵系统中检查的结果执行警报姿势或调整或关机操纵，是工厂公司自动控制系统中的关键构成部分。

它的关键构成部分包含传感器、程序控制器及其模块等部件，这些组件经过相互协作，共同实现安全保障功能，其主要作用包括以下几个方面：1）提高化工生产的效率，在保证高效率的同时降低成本。

2）自动化控制减少人力成本，降低工作难度，改善工作环境。

3）安全联锁报警，保证生产的正常运转、事故安全联锁，提升化工生产过程的安全性，降低事故发生的概率，延长设备的使用寿命，保障工作人员的安全。

4）联锁动作和投运显示，符合信息时代发展的需求，实现自动化生产。

2化工安全仪表系统设计基本原则2.1稳定性为了使仪表系统安全、稳定地运行，首先应该遵循系统设计的稳定性原则，在设计系统时合乎逻辑。

日常需对仪表装置的元器件进行安全检测和定期维护，保障整个仪器各项指标达到相应的要求。

同时，定期对工作人员的技术知识进行培训，达到降低仪表系统安全隐患发生率的目的，切实维护相对应工作人员的人身安全，进而促使各类原油生产制造主题活动可以高效进行。

2.2科学性仪表系统的设计应遵循科学性原则，有了科学理论的支撑可以提升系统的整体运行效率，从元器件的选择到各个系统中组件的衔接都不可违背科学的设计原则，以提高全部安全性仪表机器设备的市场份额和公司的核心竞争力。

2.3安全性满足系统的安全性是贯彻我国以人为本的基本理念，在设计石油化工安全仪表系统时，始终应考虑到系统的安全性能，在实际运行中保证工作人员的人身安全，使得该系统的整体设计更为人性化。

3化工安全仪表系统的保障要求3.1仪表系统可靠稳定性的保障措施对系统所使用的表盘、控制器等元器件进行实时监控，依托于石油化工安全仪表的功能展开统计测试，可以快速定位到系统故障风险，并采用合理的解决方法。