發(fā)布時間：2022-07-20 10:40:03
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇石油化工自動化技術研究，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要：幾十年來，石油化工工業(yè)自動化技術隨著工藝和裝備技術的不斷發(fā)展而發(fā)展，從初期簡單的手工操作到連續(xù)工藝及負荷不斷加大，對生產(chǎn)穩(wěn)定性要求越來越高，對控制的要求及自動化水平也越來越高，儀表使用越來越普遍，從簡單回路的閉環(huán)控制到單元裝置的全面自動化，使用的控制工具也從氣動單元組合儀表、電動單元組合儀表到DCS的廣泛應用，控制水平也從單參數(shù)簡單控制回路到多變量復雜控制回路，先進控制系統(tǒng)、優(yōu)化控制系統(tǒng)在各種場合都有成功應用的典范。
關鍵詞：石油化工自動化關鍵技術
化學工業(yè)是國民經(jīng)濟中必不可少的重要組成部分，它不但直接影響國計民生而且與國民經(jīng)濟的其他部門密切相關，同時又是農(nóng)業(yè)、輕工、紡織、國防、交通運輸?shù)炔块T發(fā)展的不可或缺的基礎工業(yè)之一。化工生產(chǎn)過程，往往是在密閉的容器和設備中，在高壓、真空、高溫、深冷的情況下連續(xù)進行的。此外，不少介質還具有毒、易燃、易爆、有腐蝕的性質。因此，為使化工生產(chǎn)正常地、高效地進行，就必須把各項工藝參數(shù)維持在某一最佳范圍之內，并盡量使生產(chǎn)過程自動化、現(xiàn)代化。所謂化工生產(chǎn)過程自動化，就是在化工設備上，配置一些自動化裝置，代替操作人員的部分直接勞動，使生產(chǎn)在不同程度上自動地進行。
一、化工自動化釋義及其重要意義
在化工設備上，配備上一些自動化裝置，代替操作人員的部分直接勞動，是生產(chǎn)在不同程度上自動地進行，這種用自動化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法稱為化工自動化。實行化工自動化的重要意義：
(1)加快生產(chǎn)速度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質量；
(2)減輕勞動強度，改善勞動條件；
(3)能夠保證生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生和擴大，達到延長設備使用壽命，提高設備利用能力的目的；
(4)生產(chǎn)過程自動化的實現(xiàn)，能根本改變勞動方式，提高工人文化技術水平，為逐步地消滅體力勞動和腦力勞動之間的差別創(chuàng)造條件。
二、石油化工綜合技術的結構構成
一般而言，流程工業(yè)企業(yè)對綜合自動化技術的需求主要關注4方面的問題。(1)安全：即需要用高可靠性的控制系統(tǒng)、檢鍘和執(zhí)行機構對設備與裝置的運行提供保證，進而對關鍵裝置進行故障診斷與健康維護。(2)低成本：通過先進的工藝及工藝參數(shù)以降低能耗和原料消耗，以及通過先進的建模技術、控制技術和實時優(yōu)化技術來提高產(chǎn)品的合格率和轉化率。(3)高效率：通過先進的計劃調度與排產(chǎn)技術和流程模擬技術來提高設備利用率和勞動生產(chǎn)率。(4)提高競爭力：通過數(shù)據(jù)和信息的綜合集成，如先進的管理技術(包括ERP、CRM、SCM等)、電子商務、價值鏈分析技術等，以促進企業(yè)價值的增值，最終提高企業(yè)的綜合競爭力。
根據(jù)國內外綜合自動化技術的發(fā)展趨勢和網(wǎng)絡技術的發(fā)展現(xiàn)狀，流程工業(yè)綜合自動化技術的總體結構可以分成3層結構。
(1)以PCs(過程控制系統(tǒng))為代表的基礎自動化層。主要內容包括先進控制軟件、軟測量技術、實時數(shù)據(jù)庫技術、可靠性技術、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)處理技術、集散控制系統(tǒng)(Dcs)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)(FCs)、多總線網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)、基于高速以太網(wǎng)和無線技術的現(xiàn)場控制設備、傳感器技術、特種執(zhí)行機構等等。
(2)以MEs(生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng))為代表的生產(chǎn)過程運行優(yōu)化層。主要內容包括先進建模與流程模擬技術(AMT：AdvancedModelingTechnologies)、先進計劃與調度技術(APS：Adv用信息。
(2)科學的決策支持
生產(chǎn)經(jīng)營決策是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中的重要內容。但是，傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式還處于經(jīng)驗決策、具有較大的隨意性、而科學的決策支持則是企業(yè)經(jīng)營成敗的關鍵。成本效益分析是指對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動應用財務分析方法進行分析評價、以得到全企業(yè)綜合經(jīng)濟指標的過程。在煉油企業(yè)綜合自動化中，成本效益分析是煉油企業(yè)生產(chǎn)管理中的重要環(huán)節(jié)，也是煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策中的必需步驟。
成本效益分析以企業(yè)獲得最大利潤為目標。對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進行成本效益分析、并在此基礎上進行生產(chǎn)方案的盈虧分析，為企業(yè)領導提供實際生產(chǎn)經(jīng)營過程和生產(chǎn)計劃的經(jīng)濟指標，以提高企業(yè)決策水平，加強企業(yè)在市場中的競爭能力。
為了達到公司預先制定的利潤目標，就必須協(xié)調好企業(yè)各部門的工作，即原油采購、生產(chǎn)計劃的制定、生產(chǎn)調度和產(chǎn)品的銷售等。由(RTO：Real timeopfimization)、故障診斷與健康維護技術、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)校正技術、動態(tài)質量控制與管理技術、動態(tài)成本控制與管理技術等等。
(3)以ERP(企業(yè)資源管理)為代表的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化層。主要內容包括企業(yè)資源管理(ERP)、供應鏈管理(scM)、客戶關系管理(cRM)、產(chǎn)品質量數(shù)據(jù)管理(PqDM)、數(shù)據(jù)倉庫技術、設備資源管理、企業(yè)電子商務平臺等等。
通過研究生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng)(MEs)及相關技術，可以實現(xiàn)在線成本的預測、控制和反饋校正，以形成生產(chǎn)成本控制中心，保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行，可以實施生產(chǎn)全過程的優(yōu)化調度、統(tǒng)一指揮，以形成生產(chǎn)指揮中心，保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制；可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的質量跟蹤、安全監(jiān)控，以形成質量管理體系和設備健康保障體系，保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理。
三、企業(yè)綜合自動化所需要的關鍵技術
(1)信息的集成、挖掘和增值
信息集成是綜合自動化的優(yōu)秀，而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是信息集成的基礎。由于流程工業(yè)的特點，有大量的反映生產(chǎn)過程狀態(tài)的實時海量數(shù)據(jù)需要處理，管理和有效地應用，因此實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是采用實時數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程進行監(jiān)督與控制，對生產(chǎn)狀態(tài)進行分析與評價的基礎。因而流程工業(yè)信息集成環(huán)境中需要同時設置關系數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。作為整個系統(tǒng)信息的集散地。這兩個數(shù)據(jù)庫既可獨立地操作，又可協(xié)同動作，及時并行或交叉地處理來自全廠的各種信息。真正做到信息集成與共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是煉油廠生產(chǎn)的主要原料，原油成本占了產(chǎn)品總成本的80-90％，因此，為了實現(xiàn)利潤目標，必須首先控制原油成本，即控制原油的采購價格。
盈虧平衡分析是指利用財務分析方法和數(shù)學工具，對生產(chǎn)經(jīng)營方案或計劃進行分析，得出實現(xiàn)利潤目標的原油最高采購價格(保利點)和保證不虧損經(jīng)營(利潤為0)的原油最高采購價格(保本點)。盈虧平衡分析對于原油采購，控制成本、提高經(jīng)濟效益具有重要的參考價值、是制定合理生產(chǎn)計劃時的重要環(huán)節(jié)，對于控制生產(chǎn)成本、擴大利潤，從而保證利潤目標的實現(xiàn)，指導全企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營，具有十分重要的意義。
此外，還有軟測量技術、設備過程故障診斷新技術、生產(chǎn)過程的安全保護技術以及對實時測量的數(shù)據(jù)進行處理的數(shù)據(jù)調整技術等，都是自動化領域急待解決的難題和研究的熱點。
隨著科學技術的飛速發(fā)展及其在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛和深入的應用，近幾十年工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展體現(xiàn)著兩個明顯的特征，一是生產(chǎn)規(guī)模越來越大，二是生產(chǎn)技術水平越來越高。長期以來，我國化學工業(yè)技術水平較低，導致能耗物耗高，限制了化學工業(yè)的發(fā)展。要改變這種局面，根本的出路就是走科技進步的道路，采用先進實用的技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。將現(xiàn)場總線技術、信息技術應用于石油化工，發(fā)展綜合自動化整體解決方素及集成技術，可以提高產(chǎn)品質量，增加產(chǎn)品產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，增強企業(yè)的競爭能力，是今后石油化工工業(yè)自動化技術發(fā)展與應用的趨勢。
幾十年來,石油化工工業(yè)自動化技術隨著工藝和裝備技術的不斷發(fā)展而發(fā)展,從初期簡單的手工操作到連續(xù)工藝及負荷不斷加大,對生產(chǎn)穩(wěn)定性要求越來越高,對控制的要求及自動化水平也越來越高,儀表使用越來越普遍,從簡單回路的閉環(huán)控制到單元裝置的全面自動化,使用的控制工具也從氣動單元組合儀表、電動單元組合儀表到DCS的廣泛應用,控制水平也從單參數(shù)簡單控制回路到多變量復雜控制回路,先進控制系統(tǒng)、優(yōu)化控制系統(tǒng)在各種場合都有成功應用的典范。
一、我國石油化工自動化技術的現(xiàn)狀
我國石油和化工自動化經(jīng)過50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。隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展,我國的石油化工工業(yè)遇到了前所未有的發(fā)展機遇,同時也面臨著越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。與先進國家相比,我國的石油化工工業(yè)還普遍存在著能耗大、產(chǎn)品質量差、生產(chǎn)過程工藝落后、自動化水平低、管理水平低、信息集成度低、綜合競爭力弱等問題。而企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)是將先進的工藝裝備技術、現(xiàn)代管理技術和以先進控制與優(yōu)化技術為代表的信息技術相結合,將企業(yè)的生產(chǎn)過程控制、優(yōu)化、運行、計劃與管理作為一個整體進行控制與管理,提供整體解決方案,以實現(xiàn)企業(yè)的優(yōu)化運行、優(yōu)化控制與優(yōu)化管理,從而成為提高企業(yè)競爭力的優(yōu)秀高技術。
國外大型流程企業(yè)、特別是石油化工企業(yè)均重視信息集成技術的應用,紛紛以極大的熱情和精力,構架工廠級、公司級甚至超公司級的信息集成系統(tǒng)。1995年美國、日本、西歐等國已有100多家煉油、化工企業(yè)在實施CIMS計劃,推動了流程工業(yè)綜合自動化技術在實際生產(chǎn)中的應用,如日本三井石油化學工業(yè)公司、美國德曹達公司、高爾公司等化工企業(yè)都相繼建立了綜合自動化系統(tǒng)。
二、石油化工綜合技術的結構構成
一般而言,流程工業(yè)企業(yè)對綜合自動化技術的需求主要關注4方面的問題。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系統(tǒng)、檢鍘和執(zhí)行機構對設備與裝置的運行提供保證,進而對關鍵裝置進行故障診斷與健康維護。(2)低成本:通過先進的工藝及工藝參數(shù)以降低能耗和原料消耗,以及通過先進的建模技術、控制技術和實時優(yōu)化技術來提高產(chǎn)品的合格率和轉化率。(3)高效率:通過先進的計劃調度與排產(chǎn)技術和流程模擬技術來提高設備利用率和勞動生產(chǎn)率。(4)提高競爭力:通過數(shù)據(jù)和信息的綜合集成,如先進的管理技術(包括ERP、CRM、SCM等)、電子商務、價值鏈分析技術等,以促進企業(yè)價值的增值,最終提高企業(yè)的綜合競爭力。
根據(jù)國內外綜合自動化技術的發(fā)展趨勢和網(wǎng)絡技術的發(fā)展現(xiàn)狀,流程工業(yè)綜合自動化技術的總體結構可以分成3層結構。
(1)以PCS(過程控制系統(tǒng))為代表的基礎自動化層。主要內容包括先進控制軟件、軟測量技術、實時數(shù)據(jù)庫技術、可靠性技術、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)處理技術、集散控制系統(tǒng)(Dcs)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)(FCS)、多總線網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)、基于高速以太網(wǎng)和無線技術的現(xiàn)場控制設備、傳感器技術、特種執(zhí)行機構等等。
(2)以MES(生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng))為代表的生產(chǎn)過程運行優(yōu)化層。主要內容包括先進建模與流程模擬技術(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先進計劃與調度技術(APS:Advanced Planningand Scheduling)、實時優(yōu)化技術(RTO:Real-time Opfimization)、故障診斷與健康維護技術、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)校正技術、動態(tài)質量控制與管理技術、動態(tài)成本控制與管理技術等等。
(3)以ERP(企業(yè)資源管理)為代表的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化層。主要內容包括企業(yè)資源管理(ERP)、供應鏈管理(scM)、客戶關系管理(cRM)、產(chǎn)品質量數(shù)據(jù)管理(PqDM)、數(shù)據(jù)倉庫技術、設備資源管理、企業(yè)電子商務平臺等等。
通過研究生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)及相關技術,可以實現(xiàn)在線成本的預測、控制和反饋校正,以形成生產(chǎn)成本控制中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行,可以實施生產(chǎn)全過程的優(yōu)化調度、統(tǒng)一指揮,以形成生產(chǎn)指揮中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制;可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的質量跟蹤、安壘監(jiān)控,以形成質量管理體系和設備健康保障體系,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理。
三、企業(yè)綜合自動化所需要的關鍵技術
(1)信息的集成、挖掘和增值
信息集成是綜合自動化的優(yōu)秀,而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是信息集成的基礎。由于流程工業(yè)的特點,有大量的反映生產(chǎn)過程狀態(tài)的實時海量數(shù)據(jù)需要處理,管理和有效地應用,因此實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是采用實時數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程進行監(jiān)督與控制,對生產(chǎn)狀態(tài)進行分析與評價的基礎。因而流程工業(yè)信息集成環(huán)境中需要同時設置關系數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。作為整個系統(tǒng)信息的集散地。這兩個數(shù)據(jù)庫既可獨立地操作,又可協(xié)同動作,及時并行或交叉地處理來自全廠的各種信息。真正做到信息集成與共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。
(2)科學的決策支持
生產(chǎn)經(jīng)營決策是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中的重要內容。但是,傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式還處于經(jīng)驗決策、具有較大的隨意性、而科學的決策支持則是企業(yè)經(jīng)營成敗的關鍵。成本效益分析是指對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動應用財務分析方法進行分析評價、以得到壘企業(yè)綜合經(jīng)濟指標的過程。在煉油企業(yè)綜合自動化中,成本效益分析是煉油企業(yè)生產(chǎn)管理中的重要環(huán)節(jié),也是煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策中的必需步驟。
成本效益分析以企業(yè)獲得最大利潤為目標。對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進行成本效益分析、并在此基礎上進行生產(chǎn)方案的盈虧分析,為企業(yè)領導提供實際生產(chǎn)經(jīng)營過程和生產(chǎn)計劃的經(jīng)濟指標,以提高企業(yè)決策水平,加強企業(yè)在市場中的競爭能力。
為了達到公司預先制定的利潤目標,就必須協(xié)調好企業(yè)各部門的工作,即原油采購、生產(chǎn)計劃的制定、生產(chǎn)調度和產(chǎn)品的銷售等。由于原油是煉油廠生產(chǎn)的主要原料,原油成本占了產(chǎn)品總成本的80-90%,因此,為了實現(xiàn)利潤目標,必須首先控制原油成本,即控制原油的采購價格。
盈虧平衡分析是指利用財務分析方法和數(shù)學工具,對生產(chǎn)經(jīng)營方案或計劃進行分析,得出實現(xiàn)利潤目標的原油最高采購價格(保利點)和保證不虧損經(jīng)營(利潤為O)的原油最高采購價格(保本點)。盈虧平衡分析對于原油采購,控制成本、提高經(jīng)濟效益具有重要的參考價值、是制定合理生產(chǎn)計劃時的重要環(huán)節(jié),對于控制生產(chǎn)成本、擴大利潤,從而保證利潤目標的實現(xiàn),指導壘企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營,具有十分重要的意義。
此外,還有軟測量技術、設備過程故障診斷新技術、生產(chǎn)過程的安全保護技術以及對實時測量的數(shù)據(jù)進行處理的數(shù)據(jù)調整技術等,都是自動化領域急待解決的難題和研究的熱點。
將現(xiàn)場總線技術、信息技術應用于石油化工,,發(fā)展綜合自動化整體解決方素及集成技術,可以提高產(chǎn)品質量,增加產(chǎn)品產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,增強企業(yè)的競爭能力,是今后石油化工工業(yè)自動化技術發(fā)展與應用的趨勢。
摘要：化學工業(yè)是國民經(jīng)濟中必不可少的重要組成部分,它不但直接影響國計民生而且與國民經(jīng)濟的其他部門密切相關,同時又是農(nóng)業(yè)、輕工、紡織、國防、交通運輸?shù)炔块T發(fā)展的不可或缺的基礎工業(yè)之一。化工生產(chǎn)過程,往往是在密閉的容器和設備中,在高壓、真空、高溫、深冷的情況下連續(xù)進行的。此外,不少介質還具有毒、易燃、易爆、有腐蝕的性質。因此,為使化工生產(chǎn)正常地、高效地進行,就必須把各項工藝參數(shù)維持在某一最佳范圍之內,并盡量使生產(chǎn)過程自動化、現(xiàn)代化。所謂化工生產(chǎn)過程自動化,就是在化工設備上,配置一些自動化裝置,代替操作人員的部分直接勞動,使生產(chǎn)在不同程度上自動地進行。
關鍵詞：石油化工 自動化 關鍵技術
幾十年來,石油化工工業(yè)自動化技術隨著工藝和裝備技術的不斷發(fā)展而發(fā)展,從初期簡單的手工操作到連續(xù)工藝及負荷不斷加大,對生產(chǎn)穩(wěn)定性要求越來越高,對控制的要求及自動化水平也越來越高,儀表使用越來越普遍,從簡單回路的閉環(huán)控制到單元裝置的全面自動化,使用的控制工具也從氣動單元組合儀表、電動單元組合儀表到DCS的廣泛應用,控制水平也從單參數(shù)簡單控制回路到多變量復雜控制回路,先進控制系統(tǒng)、優(yōu)化控制系統(tǒng)在各種場合都有成功應用的典范。
一、化工自動化釋義及其重要意義
在化工設備上,配備上一些自動化裝置,代替操作人員的部分直接勞動,是生產(chǎn)在不同程度上自動地進行,這種用自動化裝置來管理化工生產(chǎn)過程的辦法稱為化工自動化。實行化工自動化的重要意義:
(1)加快生產(chǎn)速度,降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質量;
(2)減輕勞動強度,改善勞動條件;
(3)能夠保證生產(chǎn)安全,防止事故發(fā)生和擴大,達到延長設備使用壽命,提高設備利用能力的目的;
(4)生產(chǎn)過程自動化的實現(xiàn),能根本改變勞動方式,提高工人文化技術水平,為逐步地消滅體力勞動和腦力勞動之間的差別創(chuàng)造條件。
二、石油化工綜合技術的結構構成
一般而言,流程工業(yè)企業(yè)對綜合自動化技術的需求主要關注4方面的問題。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系統(tǒng)、檢鍘和執(zhí)行機構對設備與裝置的運行提供保證,進而對關鍵裝置進行故障診斷與健康維護。(2)低成本:通過先進的工藝及工藝參數(shù)以降低能耗和原料消耗,以及通過先進的建模技術、控制技術和實時優(yōu)化技術來提高產(chǎn)品的合格率和轉化率。(3)高效率:通過先進的計劃調度與排產(chǎn)技術和流程模擬技術來提高設備利用率和勞動生產(chǎn)率。(4)提高競爭力:通過數(shù)據(jù)和信息的綜合集成,如先進的管理技術(包括ERP、CRM、SCM等)、電子商務、價值鏈分析技術等,以促進企業(yè)價值的增值,最終提高企業(yè)的綜合競爭力。
根據(jù)國內外綜合自動化技術的發(fā)展趨勢和網(wǎng)絡技術的發(fā)展現(xiàn)狀,流程工業(yè)綜合自動化技術的總體結構可以分成3層結構。
(1)以PCS(過程控制系統(tǒng))為代表的基礎自動化層。主要內容包括先進控制軟件、軟測量技術、實時數(shù)據(jù)庫技術、可靠性技術、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)處理技術、集散控制系統(tǒng)(Dcs)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)(FCS)、多總線網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)、基于高速以太網(wǎng)和無線技術的現(xiàn)場控制設備、傳感器技術、特種執(zhí)行機構等等。
(2)以MES(生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng))為代表的生產(chǎn)過程運行優(yōu)化層。主要內容包括先進建模與流程模擬技術(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先進計劃與調度技術(APS:Advanced Planningand Scheduling)、實時優(yōu)化技術(RTO:Real-time Opfimization)、故障診斷與健康維護技術、數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)校正技術、動態(tài)質量控制與管理技術、動態(tài)成本控制與管理技術等等。
(3)以ERP(企業(yè)資源管理)為代表的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營優(yōu)化層。主要內容包括企業(yè)資源管理(ERP)、供應鏈管理(scM)、客戶關系管理(cRM)、產(chǎn)品質量數(shù)據(jù)管理(PqDM)、數(shù)據(jù)倉庫技術、設備資源管理、企業(yè)電子商務平臺等等。
通過研究生產(chǎn)過程制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)及相關技術,可以實現(xiàn)在線成本的預測、控制和反饋校正,以形成生產(chǎn)成本控制中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化運行,可以實施生產(chǎn)全過程的優(yōu)化調度、統(tǒng)一指揮,以形成生產(chǎn)指揮中心,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制;可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的質量跟蹤、安壘監(jiān)控,以形成質量管理體系和設備健康保障體系,保證生產(chǎn)過程的優(yōu)化管理。
三、企業(yè)綜合自動化所需要的關鍵技術
(1)信息的集成、挖掘和增值
信息集成是綜合自動化的優(yōu)秀,而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是信息集成的基礎。由于流程工業(yè)的特點,有大量的反映生產(chǎn)過程狀態(tài)的實時海量數(shù)據(jù)需要處理,管理和有效地應用,因此實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是采用實時數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程進行監(jiān)督與控制,對生產(chǎn)狀態(tài)進行分析與評價的基礎。因而流程工業(yè)信息集成環(huán)境中需要同時設置關系數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。作為整個系統(tǒng)信息的集散地。這兩個數(shù)據(jù)庫既可獨立地操作,又可協(xié)同動作,及時并行或交叉地處理來自全廠的各種信息。真正做到信息集成與共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。
(2)科學的決策支持
生產(chǎn)經(jīng)營決策是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動中的重要內容。但是,傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式還處于經(jīng)驗決策、具有較大的隨意性、而科學的決策支持則是企業(yè)經(jīng)營成敗的關鍵。成本效益分析是指對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動應用財務分析方法進行分析評價、以得到壘企業(yè)綜合經(jīng)濟指標的過程。在煉油企業(yè)綜合自動化中,成本效益分析是煉油企業(yè)生產(chǎn)管理中的重要環(huán)節(jié),也是煉油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策中的必需步驟。
成本效益分析以企業(yè)獲得最大利潤為目標。對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營進行成本效益分析、并在此基礎上進行生產(chǎn)方案的盈虧分析,為企業(yè)領導提供實際生產(chǎn)經(jīng)營過程和生產(chǎn)計劃的經(jīng)濟指標,以提高企業(yè)決策水平,加強企業(yè)在市場中的競爭能力。
為了達到公司預先制定的利潤目標,就必須協(xié)調好企業(yè)各部門的工作,即原油采購、生產(chǎn)計劃的制定、生產(chǎn)調度和產(chǎn)品的銷售等。由于原油是煉油廠生產(chǎn)的主要原料,原油成本占了產(chǎn)品總成本的80-90%,因此,為了實現(xiàn)利潤目標,必須首先控制原油成本,即控制原油的采購價格。
盈虧平衡分析是指利用財務分析方法和數(shù)學工具,對生產(chǎn)經(jīng)營方案或計劃進行分析,得出實現(xiàn)利潤目標的原油最高采購價格(保利點)和保證不虧損經(jīng)營(利潤為O)的原油最高采購價格(保本點)。盈虧平衡分析對于原油采購,控制成本、提高經(jīng)濟效益具有重要的參考價值、是制定合理生產(chǎn)計劃時的重要環(huán)節(jié),對于控制生產(chǎn)成本、擴大利潤,從而保證利潤目標的實現(xiàn),指導壘企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營,具有十分重要的意義。
此外,還有軟測量技術、設備過程故障診斷新技術、生產(chǎn)過程的安全保護技術以及對實時測量的數(shù)據(jù)進行處理的數(shù)據(jù)調整技術等,都是自動化領域急待解決的難題和研究的熱點。
隨著科學技術的飛速發(fā)展及其在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛和深入的應用,近幾十年工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展體現(xiàn)著兩個明顯的特征,一是生產(chǎn)規(guī)模越來越大,二是生產(chǎn)技術水平越來越高。長期以來,我國化學工業(yè)技術水平較低,導致能耗物耗高,限制了化學工業(yè)的發(fā)展。要改變這種局面,根本的出路就是走科技進步的道路,采用先進實用的技術改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。將現(xiàn)場總線技術、信息技術應用于石油化工,,發(fā)展綜合自動化整體解決方素及集成技術,可以提高產(chǎn)品質量,增加產(chǎn)品產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,取得顯著的經(jīng)濟效益和社會效益,增強企業(yè)的競爭能力,是今后石油化工工業(yè)自動化技術發(fā)展與應用的趨勢。
1實現(xiàn)信息集成共享
石油化工產(chǎn)業(yè)具有自身的發(fā)展特征，在石油化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程中存在著大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是生產(chǎn)的實時狀況的集中體現(xiàn)，對這些數(shù)據(jù)的有效控制、管理及應用，不僅能夠實現(xiàn)對石油化工生產(chǎn)過程的有效監(jiān)督，而且對于石油化工產(chǎn)業(yè)的科學有效管理和長遠發(fā)展同樣具有積極的促進作用。因此，實現(xiàn)石油化工自動化技術的良好發(fā)展，首先應該注重對這些數(shù)據(jù)的分析和管理，實現(xiàn)信息集成共享。總之，信息集成是綜合自動化的優(yōu)秀技術，也是石油化工業(yè)自動化技術的主要載體，為了促進我國石油化工自動化技術的發(fā)展首先必須注重信息集成，實現(xiàn)信息共享。
2模擬自動化技術應用的流程
一方面，石油化工產(chǎn)業(yè)的煉油及后續(xù)利用過程非常復雜，石油化工自動化技術的直接應用具有一定的風險性，需要做好前期準備工作；另一方面，石油化工自動化技術應用本身也是一項系統(tǒng)性工程，具有一定的復雜性。因此，為了保證石油化工技術的有效應用，應用之前最好進行流程模擬。所謂流程模擬，是指對石油化工自動化技術的應用過程加以模擬，即建立能夠反映石油化工生產(chǎn)過程的模型。進行流程模擬，在石油化工產(chǎn)業(yè)正式綜合運用自動化技術進行生產(chǎn)之前首先將生產(chǎn)的工藝原理與整個系統(tǒng)化煉油生產(chǎn)過程緊密結合，可以為自動化技術的實際應用打下堅實的基礎，對于提高石油化工生產(chǎn)過程的結構優(yōu)化能力也具有積極的促進作用。
3綜合考慮各項因素
在石油化工生產(chǎn)中采用自動化技術，除了技術本身的優(yōu)秀競爭力之外，還應該綜合考慮安全、效率與成本等各項因素。首先必須考慮安全問題。安全是一切產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最基本準則，石油化工自動化技術的應用也不例外，一方面要保證自動化設備和裝置本身的安全運行，另一方面還應該對這些設備和裝置進行定期檢查，做好設備和裝置的維護工作。其次，應該考慮自動化技術的運作效率。石油化工自動化技術是在綜合評價傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的基礎之上提出的，應該具備比傳統(tǒng)生產(chǎn)方式更好的工作效率，否則就失去了采用自動化技術的意義。因此，在石油化工自動化技術的實際應用中，企業(yè)應該通過先進的工藝流程模擬技術和科學的管理方式不斷提高自動化設備的生產(chǎn)效率，實現(xiàn)石油化工產(chǎn)業(yè)的最優(yōu)發(fā)展。第三，應該考慮自動化技術的應用成本。先進的技術設備和技術工藝顯然能夠促進石油化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率的提高，但是如果自動化技術的應用成本過高則不符合企業(yè)追求經(jīng)濟效益的初衷。因此，在石油化工生產(chǎn)中采用自動化技術還應該考慮投入自動化技術的研究與應用所需要的總體投資，權衡自動化技術應用的利弊，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效益的最大化。
4結語
石油化工是我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，我國高度重視石油化工自動化技術的應用和發(fā)展。在石油化工工程中采用自動化技術，將先進的工藝技術、科學的管理技術、現(xiàn)代化的信息集成技術有機結合，對于促進我國石油產(chǎn)業(yè)乃至整個國民經(jīng)濟的發(fā)展具有重要的意義。
作者：孟凡彬
摘 要在石化生產(chǎn)中，化工儀表構成了其中的優(yōu)秀部分，運用化工儀表可以測定石化工業(yè)的數(shù)據(jù)及信息，從而為自動化的石化工業(yè)控制提供根據(jù)。近些年來，石化企業(yè)更多運用了新型的自動化技術，在自動化控制的前提下改進了工業(yè)儀表，進而確保了化工儀表具備更高的可靠性與精準性。由此可見，自動化控制的充分落實有利于保證石化生產(chǎn)符合基本目標，從而創(chuàng)造優(yōu)良的石化生產(chǎn)效益。為此對于石油化工領域而言，有必要明確自動化控制的基本特征及其內容；結合自動化儀表技術的運用現(xiàn)狀，探究可行的技術措施。
【關鍵詞】石油化工儀表 自動化控制 技術措施
現(xiàn)階段經(jīng)濟正在迅速進步，與之相應的石化行業(yè)也擴大了規(guī)模。面對信息化的新形勢，石化企業(yè)有必要運用自動化控制的基本技術來實現(xiàn)儀表改造，在此基礎上明確實時性的石化生產(chǎn)信息。從目前階段來看，石化企業(yè)通常面對激烈的行業(yè)競爭，與此同時也應當滿足現(xiàn)階段較大的石油消費總量。同時，石化生產(chǎn)通常包含了較復雜的流程，各個環(huán)節(jié)都表現(xiàn)出較高風險性。面對新的石化工業(yè)趨勢，企業(yè)需要致力于升級改造自動化儀表，完成智能化以及自動化的儀表操作與控制。因此可以得知，對于石化行業(yè)進行的日常生產(chǎn)有必要全面加以控制，對此應當選擇自動化控制的方式，確保在根本上提升石化行業(yè)日常運行的實效性。
1 自動化控制的基本技術特征
在傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制中，石油化工行業(yè)通常運用批量控制的自動化策略來實現(xiàn)生產(chǎn)控制，典型技術為DCS的化工控制系統(tǒng)。在自動化控制中，DCS系統(tǒng)有助于簡化流程；然而不應當忽視，這種控制流程也耗費了較高資金。近些年來，自動化控制相關的技術手段正在更新，這種現(xiàn)狀也突顯了自動化控制的重要價值。具體而言，自動化控制應當具備如下的技術特性：
（1）自動化的儀表控制有利于優(yōu)化技術措施。近些年來，自動化控制的具體措施正在獲得改進和提升，這種現(xiàn)狀在本質上優(yōu)化了現(xiàn)階段的控制技術。從化工領域來講，對于儀表控制通常可以選擇PID方式。相比于DCS方式，PID設置了獨立性的軟件包，在此基礎上密切聯(lián)系了軟測量技術與動態(tài)變量技術。目前的狀態(tài)下，很多化工企業(yè)已意識到PID技術的價值，因而也開始嘗試運用串級控制的儀表測控方式。
（2）化工儀表控制構建了交互界面。化工儀表實現(xiàn)自動化控制，這個過程不能缺少交互性的人機界面。運用人機交互的措施來顯示實時性的數(shù)據(jù)，這樣做在根本上符合了集成性的化工生產(chǎn)。具體的措施為：在顯示器的輔助下，人機交互設備就可以顯示信號燈信息，進而為化工決策提供必要的參考。從現(xiàn)狀來看，人性化的交互界面正在逐步推廣與普及，這種模式具備直觀化以及人性化的特性，因而有助于構建人機交互的框架。
（3）自動化控制在本質上保障了安全性。石化行業(yè)表現(xiàn)出較強風險性，這是因為各項生產(chǎn)操作都蘊含危險性。為了消除風險，自動化的化工x表有必要確保安全，對于各項風險都應當予以控制并且盡量消除。對于安全性加以綜合考慮，自動化控制最根本的目標就在于保證安全，在此前提下提升利潤并且杜絕頻繁發(fā)生化工事故。
2 具體技術運用
從化工生產(chǎn)的角度來講，化工儀表應當體現(xiàn)重要的價值。自動化和數(shù)字化技術與化工生產(chǎn)實現(xiàn)了緊密結合，這種趨勢下也誕生了安全性良好、分辨率與穩(wěn)定性更高的化工儀表。同時，自動化儀表具備更簡單的儀表結構，有助于進行實時性的化工生產(chǎn)監(jiān)管。對于在線分析而言，可以運用自動化的儀表控制來提升化工生產(chǎn)效能。從現(xiàn)階段來看，自動化控制在化工儀表領域應當包含如下的具體運用：
2.1 在線的自動檢測
化工儀表的基本性能就在于自動化檢測，對于實時性的化工生產(chǎn)流程應當予以檢測。因此，自動化控制的措施符合了在線檢測需求。例如在生產(chǎn)中，通常需要調節(jié)為最適當?shù)臏囟龋瑢Υ司涂梢越柚诰€儀表檢測的方式來實現(xiàn)。具體而言，自動化控制下的化工儀表能獲得實時性的生產(chǎn)溫度，精確顯示各類化工設備的實時溫度。這樣做，就可以方便實時性的化工控制。技術人員可以運用液位計的方式來完成自動測量，確保可視化的化工生產(chǎn)進程。
2.2 分散式的生產(chǎn)控制
化工儀表實現(xiàn)分散式的生產(chǎn)控制，指的是有效分化半成品以及成品油，從而確保各流程的精確性與可控性。從現(xiàn)階段的石化行業(yè)來看，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)具備了分散式的自動化控制儀表，因此也構建了分散控制所需的化工系統(tǒng)。近些年來，新興技術正在迅速涌現(xiàn)，在此前提下誕生了智能化的數(shù)字操控儀表系統(tǒng)，例如兼容性的OPC化工系統(tǒng)。由此可見，網(wǎng)絡輔助下的自動化儀表控制有助于提升化工生產(chǎn)的精準性，在最大限度內減少投入成本。
2.3 現(xiàn)場總線的自動化控制
在智能化的趨勢下，現(xiàn)場總線控制也逐步運用了自動化手段來確保控制實效。近些年來，某些化工企業(yè)已經(jīng)引入了微型化與數(shù)字化的新式總線控制，自動化控制下的現(xiàn)場總線系統(tǒng)還可以共享信息，通過實時性的手段來傳輸化工信息。因此在現(xiàn)場總線的幫助下，企業(yè)內部各部門都可以隨時溝通，提升智能化層次。對于綜合性的化工管理成本進行了降低，同時也在根源上提升了化工生產(chǎn)中的自動化水準。
3 結論
石化生產(chǎn)的根本目標就在于保障安全性，對于生產(chǎn)效能進行全面提高。從儀表控制的角度來看，如果能運用新時期的自動化技術實現(xiàn)控制，那么就可以在根源上提升企業(yè)獲得的綜合效益，同時也杜絕了儀表控制中的誤差。由此可見，自動化技術與儀表控制應當實現(xiàn)密切結合，運用自動化的手段和措施來檢測各項生產(chǎn)指標。截至目前，自動化控制運用于化工儀表的具體實踐并沒有達到完善，因此仍有待長期的改進。未來的化工生產(chǎn)中，關于自動化的儀表控制還需要摸索經(jīng)驗，在此基礎上服務于石油化工綜合效能的提升。
作者單位
上海中曼石油裝備有限公司 上海市 200120
