关于石油化工自动化技术若干问题的研究

【摘 要】随着当今世界经济的快速发展，传统的石油化工工业仍然是一个国家经济发展的支柱与基础，然而，由于信息技术的快速发展，工业规模的不断扩大， 人们对石油化工业提出了新的要求。本文主要通过对石油化工自动化技术若干问题的探讨分析，从中找出问题，并提出相应的措施，希望有助于推动我国石油化工的自动化进程。

【关键词】石油化工；自动化技术；问题

随着计算机技术的快速发展，使得石油化工自动化技术的不断改进，同时装备技术与工艺也在不断发展，从初期简单的手工操作逐步过渡到连续工艺，因而，生产稳定性的标与自动化水平也越来越高，从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化，促进了控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的改革发展；同时，控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路，优化控制系统、先进控制系统在各种领域的使用越来越普遍。

1.石油化工行业的概述

我国石油化工自动化走过了50年的风风雨雨，初期主要是引进国外技术，再在此基础上消化吸收，进而不断创新，虽然花费了不少资金，但我国石油化工自动化水平取得了空前的进步。由于当前我国经济的快速发展，因此石油化工工业遇到了前所未有的发展机遇与挑战。与西方发达国家相比，我国的石油化工工业存在着普遍能耗大、生产工艺落后、自动化水平低、产品质量差、管理水平低、综合竞争力弱以及信息集成度低等种种问题。然而，企业综合自动化系统则应该将现代管理技术和先进的工艺装备技术等有机结合起来，使得企业的生产过程控制与管理作为一个整体进行监控与管理，同时提供整体解决方案，从而实现企业的高效运作、优化控制与便于管理，进而提高企业核心高技术的竞争力。

调查显示，目前国外大型石油化工企业都重视推广信息集成技术的应用，甚至不惜加大资金投入来构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。例如， 1995年美国、日本、欧洲等有超过100多家炼油化工企业，他们通过实施CIMS计划，进而实现了流程工业综合自动化技术在实际生产中的广泛应用，又如日本美国德曹达公司、三井石油化学工业公司等化工企业都相继建立了自己独立的综合自动化系统。

2.石油化工综合技术系统

通常情况下，若要实现流程工业企业的综合自动化技术，就必须从以下几方面着手。

2.1成本低

依靠先进的工艺技术水平来降低原料消耗，并通过先进的控制技术、建模技术和实时优化技术等使产品的合格率和转化率得到充分的提高。

2.2安全可靠

务必要使用高可靠性的控制系统、检测和执行机构，从而保证设备与装置的正常运行，进而对关键装置进行故障诊断与维修工作。

2.3提高产品竞争力

通过数据和信息的综合集成，如包括ERP、CRM、SCM等的先进管理技术和价值链分析技术，进而实现企业价值的增值，并提高企业的综合竞争力。

2.4高效率

通过先进的排产技术和流程模拟技术来提高劳动生产率和设备利用率。

通过调查分析并结合当前国内外综合自动化技术的发展趋势可知，石油化工综合自动化技术的总体结构主要有以下三层：

2.4.1以MES为代表的生产过程运行优化层

该层主要包括先进计划与调度技术、先进建模与流程模拟技术、实时优化技术、数据挖掘与数据校正技术、故障诊断与健康维护技术和动态质量控制与管理技术等。

2.4.2以PCS为代表的基础自动化层

其涉及到先进控制软件技术、软测量技术、数据融合与数据处理技术、可靠性技术、现场控制系统（FCS）、多总线网络化控制系统、传感器技术以及各种执行机构等。

2.4.3以ERP为代表的企业生产经营优化层

该层包括企业资源管理、客户关系管理、供应链管理、产品数据仓库技术、质量数据管理以及企业电子商务平台等。

3.综合自动化的技术关键

3.1信息的集成、挖掘和增值

数据库管理系统则是信息集成的基础，而信息集成则是综合自动化的核心。由工业流程的复杂性可知，其中反映生产过程状态的海量数据需要管理和有效地应用，所以，实时数据库管理系统是由实时数据对生产过程进行监督与控制，并对生产状态进行综合分析与评价的基础。因而在流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统，作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作，又可协同动作，并可以并行或交叉地处理各种信息资源，使信息的集成与共享成为现实。对于数据信息挖掘和增值，主要是为了充分、有效地利用到生产过程中。

3.2科学、合理的决策

有关数据表明，企业生产决策与其生产经营活动息息相关。然而，传统的生产管理模式具有较大的随意性，并且效率低下。科学、合理的决策才能够支持企业生产经营的正常运作。在企业的生产经营活动中，通过财务分析等方法对企业的运行状况进行分析评价，并得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中，成本效益分析是炼油企业生产管理过程中的不可或缺部分，它以从企业获得最大利润从发。并对企业的生产经营活动进行成本效益分析，为企业领导提供实际生产经营指导和生产计划的经济指标，从而提高企业的决策水平，并加强企业的竞争能力。

从上文可知，若要使公司达到先前规划制定的利润标准，就必须加强企业各部门例如生产计划的制定、原油采购、生产控制和产品的销售等方面的协调工作。在生产过程中，炼油厂生产的主要原料是原油，其成本大概占了总成本的85%，所以，若要有效地实现利润目标，就必须加强原油成本的控制。同时，在此过程中通过将数学工具和财务分析方法结合起来的盈亏平衡分析，指的是对生产经营方案进行全面分析，从而算出能够实现原先利润目标的原油最高采购价格和保证不亏损经营的原油最高采购价格。因此，在原油采购、控制成本、提高经济效益等方面，盈亏平衡分析具有重要的参考价值、是制定科学、合理生产工艺中不可或缺的部分，从而确保利润目标的实现，并能够有效地指导全企业的生产经营活动。

3.3建立过程模型，提高生产效率

为了推动与实现石油化工自动化技术水平，必须充分发挥建立过程模型这一关键技术，从而提高生产效率。由于炼油化工生产进程相当复杂，务必要将生产工艺机理建模与系统工程理论有机结合起来，使得这一生产过程的简单化。本文通过探讨分析可知，结合应用线性规划或动态规划并对全流程得模拟方法，是建立计算机辅助生产计划系统，并实现优化调度的有效途径。对于各种复杂的生产技术，必须要建立起一个过程稳态数学模型，将问题简单化，进而指导生产。当然，由于不同的装置机理是不一样的，使得建模涉及到工艺设计和信息处理技术等跨学科领域，所以，对于工业应用模型的建立是还存在许多困难，需要不断地探究与完善。

4.结语

综上所述，除了文章所提到的各种技术外，还应将设备过程故障诊断新技术、软测量技术等融入到生产过程中，并将现场总线技术、信息技术应用于石油化工领域，使综合自动化技术得到进一步的发展，从而提高产品质量，降低生产成本，增强企业的竞争能力。

【参考文献】

［１］王淳勇．油库自动化控制系统的设计与实现[D]．电子科技大学，2010．

［２］陈明海．中国石油和化工自动化现状及发展[J]．自动化仪表，2007，(S1)．

［３］杨金城．当代石油化工自动化仪表的性能评价和发展趋势[J]．石油化工自动化，2008，(03)．

［４］卞正岗．石油化工工业自动化仪表及系统[J]．中国仪器仪表， 2007，(02)．

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