石油化工自動化技術的發展現狀及關鍵探討
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摘 要:目前我國石油化工企業發展迅速,自動化技術在石油化工企業廣泛應用。隨著市場經濟的不斷發展,在一定程度上對資源的產業結構造成了重要的影響,但煤、石油、天然氣依舊是當下國家經濟發展過程中的重要基礎產業。分析目前我國石油化工自動化技術現狀,探討綜合技術的結構構成和發展過程所需要的關鍵技術。
關鍵詞:石油化工;自動化技術;發展現狀;關鍵探討
石油生產自動化技術應用水平的全面提升,使得技術應用實踐問題成為石油企業管理的重點。在此基礎上,創建起高校、便捷、安全的自動化管理平臺,既可以滿足石油企業自動化控制系統的發展要求,還能進一步拓展自動化技術的實踐范疇,是石油產業當前階段的重要發展方向。
1 石油化工自動化技術的應用意義
?、俳柚W絡技術實現對裝置的控制,有利于降低傳統石油企業操作工人的勞動強度,貫徹落實了“以人為本”的生產發展理念,最重要的是計算機技術的高精確度從一定程度上也提升了石油產業產量,保障了生產產品質量。
?、谧詣踊a技術的應用,規避了傳統生產過程中違規操作現象的發生,延長設備使用壽命的同時,也保障了設備的應用安全,進而降低了開采過程中安全事故的發生頻率。
?、凼突ぷ詣踊a技術的應用,符合當下我國信息產業技術高集成化的發展,提高工人技術專業知識的同時,提升了他們的綜合素養,進而為生產過程自動化的實現,體力與腦力勞動之間差距的消合創造了條件。
2 石油化工自動化技術的應用現狀
改革開放初期,石油企業的生產大多還依賴于人力資源的開掘,生產技術落后的同時,也對施工人員的生命安全埋下極為重大的安全隱患。隨著對資源需求的不斷增加,我國開始從國外引進石油化工的生產技術,并在其原有的基礎上,經過50多年來的不斷探索,提升了自動化生產技術的專業水平。20世紀以來,隨著經濟全球化的不斷發展,為企業帶來發展機遇的同時,也面臨著嚴峻的挑戰,石油化工工業亦是如此。當時,我國的石油化工工業的自動化生產技術才剛開始,尚處于自我發展初期,與國外的先進生產技術相比,普遍存在著生產效率低下、產品質量較差、能源消耗量大、工藝生產落后以及自動化水平、管理水平、信息集成度低等問題,不利于石油企業的長久發展。為此,我國化工科研工作者加快了對自動化技術的研發,企業綜合集成自動化系統應運而生,這種集成化的自動化生產系統,在一定程度上將企業生產過程中具有顯著發展優勢的工藝裝備技術,企業管理技術和信息技術相融合,從而改變了傳統化工工業固有的獨立生產模式,將石油的生產過程集中到一個系統中,進而實現對其整體化的控制和管理,提高石油自動化生產技術優化發展的同時,提升了企業在世界經濟中的競爭優勢,成為石油化工自動化技術發展過程中的一場重大變革。
3 石油化工自動化技術的關鍵所在
3.1 以數據庫為基礎的集成技術
石油化工產業的自動化發展離不開信息集成技術,以數據庫為基礎,對石油生產環節的不同控制信息進行集成管理,是當前階段集成技術的應用重點。數據庫管理屬于系統集成控制的基礎條件,與其他的工業產業不同,石油化工存在獨有的生產特性,實際的生產流程需要處理的信息數據流量大,數據類型較為復雜,需要通過數據庫進行統一管理,才能把握數據信息處理的一致與系統。通過數據庫的集成管理能夠將數據信息處理與動態監管、可視化等技術融合起來,實現對石油生產流程的全面監督與實時管理。
具體來講,數據庫系統的管理功能主要是通過對信息的分類、處理、存儲等環節來實現的,通過技術集成,可以對異常數據進行全面分析,及時反饋,便于監管人員快速對異常信息進行處理。數據庫的載體包含兩種類型:關系數據庫、實時數據庫,兩種數據載體可以通過區別性控制,對數據進行分流,管理者可以通過二者協調控制,提升生產信息、管理信息以及技術信息的利用效率,并更好地進行信息共享。
3.2 最優生產控制程序
最優生產控制程序是當代控制系統中不可或缺的構成部分,在航空航天、軍事生產等領域技術應用較為成熟。在已知控制系統的初始狀態與各項參數的基礎上,確定生產、控制目標,然后選擇合理的系統控制模式保證系統狀態最佳,可以確保對整個系統的優化控制。最優控制的理論基礎來源于動態規劃、最大原理,通過變分法實現控制功能?,F如今,最優控制在石油生產等工業領域的應用水平不斷提高,能夠在溫度、壓力等生產環節進行自動化控制。
3.3 自適應的生產控制程序
自適應的生產控制系統屬于反饋控制程序的一種,程序能夠結合石油實際生產情況,對使用設備的功能進行自動調節,確保系統依照設定的標準開展工作,為產品的生產質量提供保障。當前階段,自適應的系統的主要應用范圍包括航空航天、空間飛行設備以及導彈等控制程序,在工業生產領域的實際應用還存在一些不足。傳統自適應系統通過自動整定、模型參考等技術,對控制程序進行動態特性的辨識。但是,由于離線訓練較為復雜,且在辨識過程中激烈信號與平穩運行工作存在矛盾,因此模型的收斂性較低,程序運行的穩定性也達不到相應的控制標準。
4 石油產業提升自動化控制水平的有效途徑
4.1 加強集成化管理力度,打造系統管理平臺
為確保石油企業的核心市場競爭能力,在工廠規達到一定水平后,需要提升自動化技術的應用水平,保證企業的生產、決策能力。在此基礎之上,加強信息化管理機制的建設力度,利用集成系統對不同生產環節進行系統化控制,成為企業保證生產規模,同步建設自動化控制程序的重要方向。提升石油企業生產、經營、決策、管理等工作的集成化水平,需要建立動態、系統、實時的管理平臺,對規?;纳a設備、生產人員進行全面監督與管理,為企業大型化、集成化、自動化的發展夯實基礎。
4.2 強化現場總線自動化技術的應用水平,推進信息處理的智能化
當前,現場總線自動化技術在石油生產領域的應用范圍越來越廣,實際的生產經驗逐步積累,提升了生產環節的安全性與穩定性。現場總線管理通常在一些大型項目中應用頻率較高,通過遠程控制及在線檢測、維護等功能,及時對生產環節的工作內容進行監管,確保生產效率的同時兼顧了產品質量,促進石油企業整體效益的穩步提升。與此同時,現場總線自動化技術的應用還可以推進石油生產的管控一體化進程。具體來講,在生產現場,自動化技術可以實現全數字的信息傳遞功能,優化、完善數據庫的智能控制系統,對控制信息與非控制信息開展收據與處理工作,利用遠程操控提升生產設備的智能化水平,遠程控制的內容包括設備的在線調校、遠程故障異常診斷以及預防維護等。
4.3 重視自動化網絡架構的管理數據信息
安全在現代儀表及控制系統領域,現場總線技術、智能芯技術、無線技術等各類先進技術應用越來越廣泛,相應的需要經過數據總線處理的信息量也越來越大,對于自動控制系統而言,就面臨一個新問題,即信息利用的合理性及信息傳輸的安全性。此外,對于各類生產企業而言,DOS系統的安全性也是一個重要問題,網絡安全成為制約信息技術發展的重要因素。對于石油化工企業而言,網絡安全問題同樣是專家學者廣泛關注的問題,因此未來石油化工自動化技術發展過程中,網絡架構的信息安全問題及解決對策將引起更多人的重視。
5 結語
石油產業作為當下我國建設發展過程中的重要能源產業,對推動社會經濟發展,提高經濟競爭優勢具有重要作用。因此在其化工工業的生產過程中,企業需加強對自動化技術的開發與應用,進而降低企業勞動力、保障產品質量的同時,提升企業的經濟效益和社會效益,進而促進社會的穩定發展。
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