石油化工企业自动化仪表选择
   石油化工工业是由化学工业发展而来,它采用石油、天然气等原料,生产出燃料油(气)三大合成材料及多种有机化工原料、合成氨等石化产品。

自动化仪表的智能化技术不但改善了仪表本身的性能,还影响到了控制网络的体系结构,它不再是功能单一的固定结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富。

1关于检测、执行仪表

1.1温度仪表

石化现场设备或管道内界质温度一般都需要指示控制,温度范围为-200℃到+ l800℃ 。大多数采用接触式测量。在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代。最常用的是热电阻、热电偶。

1.2压力仪表

因为与安全密切相关,所以压力仪表受到工程重视。压力范围为到300MPa(高压聚乙烯反应器)。压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理,而且可用于高温介质,脉动介质,粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量,精度可达0.l级。压力表分液柱式,弹性式、活塞式(压力校验仪)三类。

1.3物位仪表

石化行业一般以液位测量为主,由于测量过程与被测物料特性关系密切,所以除浮力式仪表外,物料仪表没有通用产品。按测量方式分为直读式,浮力式、静电式(差压、压力)、电接触式,电容式、超声波式、雷达式、重锤式、辐射式、激光式,磁致伸缩式、矩阵涡流式等,其中雷达式、磁致伸缩式以及矩阵涡流式液位计精度高,在石化行业正在逐步普及。

1.4流量仪表

流量仪表是石化行业温、压、液(位),流四大参数中内容最丰富的一个门类。从控制的角度看稳定和优化是两大永恒的主题,都要用流量来考核。而流量本身与流体及管道的关系又很大。流量,不是一般的流速,而是单位时间内流体有效面截的流体的体积和温度及压力补偿。

1.5在线过程分析仪

从工艺上看,生产过程中对温度、压力、流量.液位等工艺参数的保证,只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格,所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看,排放的物质的成分也是要分析和在线监测的。

1.6执行器

执行器由执行机构和调节机构构成。石化行业经常使用的是气动执行器,少数液动执行器,其中气动薄膜调节阀又是最常用的,还有少数气动活塞、气动长行程执行机构。

2关于控制策略

2.1常规控制

从气动单元组合学仪表、电动单元组合仪表,常规DCS、新一代DCS的变化来看,石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略未变。

2.2先进控制和优化

在现代控制论的推动下,各种智能化算法应适而生,其中除智能PID控制器外。它以DCS为基础,可以是独立的。也可以是一个软件包,它与多变量动态过程模型辨识技术,软测量技术有关,多采用测控与PID串级控制相结合方式等。

2.3人机界面

目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室或全厂一个中央控制室,而且最终是以CRT或LCD屏幕显示为主,辅以少数显示仪表和指示灯,从鼠标、键盘操作为主,辅以触摸屏及少数旋钮和按钮,工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入以DCS操作站的屏幕。

2.4安全仪表系统

石化装置由于大型化,连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆,对环境保护要求高等原因,安全性要求日益提高,一般由DCS等设备完成安全连锁保护的方法。在某些企业已经不能满足要求,所以紧急停车系统(ESD)等在DCS之外的单独设置。此外还有火灾和可燃气体检测系统(FGS)、转动设备管理系统(MMS);特别是压缩机组综合控制系统等。

3结语

现场仪表、分析仪表、控制策略及依存的DCS、SIS,管控一体化依存的ERP及相应的计算机系统等,构成了石化企业的自动化解决方案。

总之,化工企业自动化仪表能否合理、正常运行,不仅取决于高质量的产品和正确合理的选型设计,而且和自动化仪表的正确安装、施工有重要的关系。