时间：2023-07-18 17:24:30
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇石油化工自动化，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号TE3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0070-01
石油化工中涉及到的自动化设备有石油化工控制系统、化工仪表、化工阀门、化工业电视、单井监控系统等。目前，我国石油化工自动化设备装置的作业要求是能够连续性生产，而且设备应该具有长周期运行作业能力。石油化工的自动化设备在整个作业环境中投用率比较高，这种现象为单元装置的自动化控制提供了有效的资源保障，石油化工企业在具有先进科学生产力的情况下经济效益才能提高发展。
1 石油化工自动化设备使用存在的问题
石油化工自动化设备存在的问题主要包括以下几个方面：系统内部控制自身原因不合理、石油工艺控制设备故障以及现场工业操作不稳等情况。
系统内部控制自身原因的不合理性主要体现在控制系统在使用前选型不合理，没有对石油工业的施工条件进行周密的考察而直接采购，这样增加了使用控制的成本，使自动化控制设备的使用难度加大，特别是在石油化工中的串级、比值、分程等复杂控制程序，要求的控制使用初始化条件多，对于不同的作业环境需要进行多次、反复的调整作业控制设备参数，使用过程中调整参数的难度比较大，不能够完全的实现自动化的真正含义，除此之外，由于自动化设备参数的调整难度比较大，大多数设备装置运行了几年都未对其进行调整，而有的却把参数调整权限下放给操作员工，导致设备参数调节过于频繁，严重影响了正常的作业运行生产。
石油工艺控制设备故障主要体现在自动化设备的使用过程出现的故障现象。化工调节阀关闭不够严密，有少量的漏液、漏气现象，操作动作滞后，自动化设备实时性比较低，有时候后甚至会出现响应失灵以及卡塞。对于数字化的设备来说，有时候后自动化设备的数字信息损失比较严重，在正常的作业环境中，温度、流量和压力都不是连续性变化的，对与数字显示要求比较高的数字化控制设备，不能够及时的反应由于温度或者是压力的变化而影响的化学反应过程，滞后过大，有经验的操作人员只能手动投入生产。
现场工业操作不稳和石油企业自身的原因有关系，目前石油化工企业主要出现上线原料不足或者是超负荷作业情况，对与这两种极端现象都出现在企业作业设计的工程下限或者是上限的边缘。比如说化工中的某个酮苯脱蜡自动化装置常常会因为上道工序的原料量使用不足，造成后期的溶剂量过低，从而导致了自动化比例控制系统不能够自动化运行，只能用人为的手工去代替机器，减低的仪器的使用效率，对能源和原材料都造成了浪费。又比如说蒸馏加热炉由于原料的增加导致了全开调节阀也不能够很好的提升炉内温度，在这种情况下，需要手动的开启开侧线阀门，以此来满足提升炉内温度要求，使自动化控制中的串级控制失去的原有的作用。
除此之外，这是由于化工生产工艺设计初期，由于某些原因，没有很好的考虑到工艺操作条件变化对系统产生的影响，所以在选择或者是采购自动化设备时选择了不适宜得变送器和调节阀等设备。企业的有关部门在自动化设备的安装和调试过程中没有进行特殊情况测试试验，导致后期作业时变自动为手动，从而违背了初衷。
2化工设备自动化应用措施
在自动化设备的应用过程中我们应该首先明确本企业的工艺路线以及作业流程，认真考察作业环境以及气候变化等客观条件，根据自身条件选择合适的自动化设备。在选择安装调试自动化设备参数的过程中，应该对特殊情况进行试验操作，以此来明确自动化设备的工作饱和能力。对于每一款设备的工作上限与工作下限值应该匹配本企业的生产作业能力，比如说上道工序或者是下道工序的原料提供能力，以此来对特殊的作业单元匹配作业设备。
在应用工程中应该注重设备的应用细节，对于设备中的调节阀等设备，应该做好定期检查和维护工作，定期关注调节阀是否工作运行正常，测量系统是否可靠。除此之外，还应该设备对设备进行定期维护。目前大多数自动化设备都在内部存储有设备操作记录，其被存在系统硬件中，可以定期读取，这对自动化设备的管理维护以及应用提供了数据参考支持，因为这些数据可以为我们提供自动化投用状态分析，以此来分析该设备在应用过程中使用是否正确，也可以通过自动化投用状况来分析判断局部单元装置的运行参数是否合理，单元装置设备存在的问题是否有故障的早期征兆，故障部位定位都有很大的帮助。
除此之外，还应该培养专业的自动化设备的使用人员。这些人员应该知晓是工艺设备、转动设备，控制设备管理等理论知识。管控一体化的信息时代，更应该利用计算机的先进性，通过对自动化设备的使用状况以及历史数据来推理判断生产装置和设备存在的问题，充分发挥自动化的优越性。
总之，石油化工自动化设备在应用过程中，应该考虑企业自身的作业环境，在设备的安装过程中做好特殊实例的测试工作，尤其是对温度和压力比较敏感的反应仪器。在应用的过程中应该培养原工尽量使用自动化设备的自动化功能，除非特殊情况，不应进行手动操作。以此来最大限度的发挥自动化设备的长处，提高企业的生产力，提升产品质量，带到企业经济的发展。
参考文献
自动化控制是一项较为复杂的技术，它是以独特的控制算法和方案为前提，并以控制理论为基础，对石油化工整个生产过程中的各种模拟量进行自动控制，如温度、压力、液位等等。实现自动化控制需要具备以下基本条件：其一，先进的控制设备和系统，如分散集中控制系统、现场总线控制系统、火灾控制系统等。其二，满足控制系统运行的实施方案，为自动化控制目标的实现构建平台。其三，高素质人才。通过上述三个条件的有机协调，能够实现石油化工生产过程的自动化控制。
2自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用
目前，国内很多石油化工企业都应用了大量的自动化控制技术，这使得生产能效和安全性大幅度提升，给企业带来了巨大的经济效益。由于石油化工企业的生产过程中存在大量的可燃性和有毒气体，一旦发生火灾后果极其严重，所以必须采取稳定、可靠地火灾控制系统。FDGS是可燃性气体监测与火灾控制系统的简称，与传统的DGS控制系统相比，FDGS的优势更加突出，具体体现在该系统能够独立完成对危险气体泄漏和装置火灾的检测、分析及防控。对于石油化工企业而言，其生产过程具有一定的特殊性，这使得各个生产环节对SIL(安全设备的安全完整性等级)要求相对较高，所以构成FDGS系统的各个部分均必须符合SIL国际认证。FDGS系统不仅可以连续不间断地进行探测，而且还能发现装置所在区域内可能出现聚集的各种危险气体，如可燃气体、有毒有害气体等等，不仅如此，系统还可以最早发现火情，并针对实际情况提供手、自动装置灭火。通过该系统的应用，能够极大程度地提高石油化工生产现场的安全性。
(1)FGDS系统的构成
FDGS系统的主辅设备会分布在两个区域当中，一个区域是装置现场，即危险区域，另一个区域是中央控制室，即相对安全区域。系统中的各个传感器具备检测功能，终端执行器主要负责执行功能。危险区域内的主要仪器和设备包括：IR火焰检测器、感温感烟探头、气体检测器、HVAC系统、熔断检测、火灾报警控制盘等，除了以上的自动化检测装置之外，在生产现场还布置了大量的手报按钮，当遇到突发火灾事件时，可通过该按钮进行报警。
(2)系统的主要功能和作用
①FGDS系统具备连续不间断的探测功能，能够在早期发现各个区域内可能聚集的有毒气体以及可能出现的火情。②系统为灭火提供了手自动装置，并设置有声光报警器，不同颜色与声音代表着不同的危险，现场操作人员可按照报警时的颜色和声音对险情进行判断，据此采取应对措施。③具备执行控制欲连锁逻辑功能，可以提供事件石油化工企业中自动化控制的应用研究陈寿宝(中海油能源发展油田建设工程分公司，天津300459)摘要：本文首先阐述了石油化工企业应用自动化控制所需具备的条件，并在此基础上对自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用进行论述。期望通过本文的研究能够对提高石油化工企业的生产能效有所帮助。关键字：石油化工；自动化控制；生产能效发生的顺序记录报告。
(3)系统设计方案
在对FGDS系统方案进行进行设计的过程中，要从全局的角度出发，对生产中的主要危险因素进行分析，并在此基础上确定最终方案。①火灾检测仪表选型。目前，市场中的火灾检测仪表种类十分繁多，每一种仪表的性能和应用场所均有所差别。为了达到最佳的效果，在选择仪表时，必须要结合生产现场的实际情况，同时，还要充分考虑防火分区的要求。按照我国现行GB50116-2013规范标准的规定要求，在选择火灾检测仪表时，应当满足如下以下几点要求：一是由于火灾发生的初期阶段会产生出烟和热，对于无明火辐射的场所应当选择感烟探测器。二是对于火灾发生后可能产生大量烟、热，且存在火焰辐射的场所，则应当选择感温感烟和火焰探测器。三是对于因温升过高可能引发火灾的场所，则必须选择感温探测器。②有毒及可燃气体检测仪表选型。在选择此类仪表时，应当以石油化工企业气体检测报警设计规范为依据，并确保所选的仪表满足以下规定要求：一是在工艺装置和储运设施的区域内应当安装可燃性气体检测器。二是对于使用有毒的装置和设施区域内，则应安装有毒气体检测器。三是如果可燃气体当中含有有毒气体，但有毒气体泄漏时达不到最高允许浓度时，应当安装可燃气体检测器。③安全性设计。由于FGDS系统归属于安全仪表系统的范畴，所以它的主要元件均应当选用故障安全型。如I/O应具备短路和断路检测功能；AI点则应具备异常电流检测功能；执行元件应当为励磁型；逻辑运算器要具备可靠地冗余和冗错功能。只有这样，才能确保整个系统的安全、稳定运行。
3结语
关键词石油化工；自动化控制仪表；故障
中图分类号：F470 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0102-01
为实现石油化工生产的自动化，需要对生产过程中温度、压力、流量等数据进行全面监控，这些功能通过相应的检测仪表来实现，仪表一旦发生故障，将对化工生产的正常进行造成严重影响。因此，工作人员必须熟练掌握仪表的物理构造、测量原理以及性能指标等，能够准确地对仪表故障进行诊断和处理，从而保证化工生产的正常进行。
1石油化工自动化控制仪表概述
1.1 温度仪表
石油化工生产中所进行的化学反应及变化需要在特定的温度及压力环境下才能顺利进行，为实时监测温度变化、精密掌控温度范围，必须在生产中布设一定数量的温度仪表。目前对于生产温度主要采取接触测量，通过热电偶、热电阻等测温元件来测量温度数据，并借助现场总线技术来达到自动化温控效果。
1.2 压力仪表
压力仪表的类型比较多样，如压力传感器、压力变送器、特种压力表等，压力仪表可以用于高温、腐蚀等极端环境下的压力测量，也可用于易结晶及粉粒状介质的压力测量。通常情况下压力调节系统会借助压力变送器将采集到的信号输送至集散控制系统，实现自动化压力测量及控制效果。
1.3 物位仪表
根据测量方法的不同，可以将物位仪表划分为浮力式、直读式、差压式、辐射式、雷达式等，在石油化工生产中，雷达式物位仪表由于测量精度较高，同时对石化物料具有较强的适用性，正逐渐受到行业的青睐。
1.4 流量仪表
流量仪表基本上基于两种测量原理，一是体积流量测量，二是质量流量测量，具体来讲，有节流式、压差式和速度式几种。
2仪表故障的原因分析
通常情况下，自动化控制仪表由传感器、变送器、显示器三部分组成。其中传感器负责被测对象模拟信号的检测；变送器负责将传感器输出的信号转化为标准电流信号（4~20 mA），同时将信号输送至PLC控制器；显示器负责测量数据的直观显示。仪表故障通常表现为指示异常，如示数偏低、偏高、不动、异常波动等，导致仪表异常的原因有两种：一是工艺参数本身出现异常；二是测量系统的某一环节发生故障，导致数据显示不准确。要正确诊断故障原因，一是对仪表的测量原理、物理结构、使用特性等具有一定的了解；二是要熟知测量系统的整个工作流程；三是对化工生产的工艺流程、物料特性、设备性质等具有比较深入的了解。下面就化工仪表常见疑难故障进行具体讲解：
2.1 流量仪表故障
1）若流量仪表值达到最高，一般现场检测仪表也会显示最高，这时手动调节远程调节阀大小，若流量值减小，说明是工艺问题；若流量值不变，应该是仪表系统的故障，需要检测仪表信号传输系统、测量引压系统等是否存在异常。
2）若流量指数异常波动，可以将系统由自动控制转到手动，若依然存在波动状况，说明是工艺原因所致；若波动减小，说明是PID参数问题或仪表问题。
3）若仪表流量达到最低，首先检查现场检测仪表，若现场仪表同样显示最低，则查看调节阀开度，开度为零说明故障发生在流量调节装置上，若开度正常，极有可能是物料结晶、管道阻塞或压力过低所致。若现场仪表正常，说明显示仪表出现问题，其原因通常是机械仪表齿轮卡死、差压变送器正压室渗漏等。
2.2 物位仪表故障
1）液位仪表值达最高或最低时，根据现场检测仪表进行判断，若现场仪表正常，则将系统改为手动调控，查看液位是否变动，若液位能够在某一范围内保持稳定，说明是液位控制系统出现问题，反之则是工艺方面的原因。
2）对于差压式液位仪表，当控制仪表与现场检测仪表的显示数据不符，且现场仪表不存在明显异常时，检查导压管液封是否正常，若存在泄漏现象，补充密封液，仪表归零；若不存在泄漏情况，初步推断是仪表负迁移量出错，需进行校正。
3）液位控制仪表的数据异常波动时，要根据设备容量分情况进行判断，设备容量大的，通常是仪表出现问题；设备容量小的，要先检查工艺操作，若工艺操作有所变动，极有可能是工艺原因导致的波动，反之就是仪表方面的问题。
2.3 压力仪表故障
当压力仪表数据异常时，应当根据被测介质的物理状态――固态、液态、气态，进行针对性的检测和诊断。
1）压力控制仪表出现异常波动时，要首先确认工艺操作的变动情况，因为此类变化多是由工艺操作及PID参数异常所致。
2）当控制仪表停滞不动，即工艺操作变化的情况下仪表数据依然保持恒定时，通常是由于压力测量系统出现故障所致，这时应首先确认引压导管是否存在阻塞情况，若管道畅通，再确认压力变送输出装置是否处于正常状态，如果发现异常变化，则可确认问题出现在测量指示系统。
2.4 温度仪表故障
温度仪表故障通常表现为示数偏高、偏低或反应迟缓，当温度仪表发生故障时，要注意以下两点：一是温度仪表大都采用电动仪表；二是该系统仪表在检测时具有比较明显的滞后性。
1）温度仪表数据突然间变化到最高或最低，通常属于仪表系统方面的问题，这是由于仪表系统本身具有一定的滞后性，鲜少出现突发性的变动。若出现突发性的变动，一般是由热电阻、热电偶或变送放大器异常所致。
2）温度控制仪表发生高频异常波动时，通常是由于PID参数设置不当所致。
3）温度控制仪表发生比较明显的缓慢波动时，一般是由工艺操作方面的变动所引起的。若可排除工艺操作方面的影响，那么极有可能是仪表控制系统出现了故障。
3总结
石油化工自动化仪表控制系统的应用给石化行业带来了巨大的方便，重新定位了人与石油化工系统之间的互动关系。 在分析和处理实际的化工仪表故障时，不仅要掌握扎实的仪表理论和知识，还要对工艺实践有着详尽的理解，如此才能对仪表故障进行快速的诊断，然后采取合适的手段进行故障处理，保障化工生产的顺利进行，促进石油化工企业的进一步发展。
参考文献
[关键词]石油化工；企业；仪表；自动化设备；预防；维护
中图分类号：TE967 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0050-01
在当前的石油化工企业发展当中，仪表自动化设备占生产装置中的比重越来越高，在石油化工企业实际设备的运行过程当中，即使为石化企业带来了一些方面的方便，但是对于仪表自动化设备而言，运行过程中难以避免会出现故障的现象，为了保证石油化工的企业经济效益目的的实现，应当在平时就做好自动化设备的及时维护，一旦出现问题应当积极采取措施进行维护，进而为仪器的正常运行提供保障，推动石油化工企业的顺利发展，保证经济和社会效益的稳定。
1、石油化工企业仪表自动化设备故障的预防
石化企业仪表自动化设备的顺利运行是保障企业正常生产、保证企业正常经济收益的前提，因此，必须严格做好石油化工企业仪表自动化故障发生的预防工作。这种预防工作，顾名思义，就是要在设备发生问题之间进行，在购买设备伊始就应当有针对性的制定有计划地预防性故障维护工作计划，目的是做到防患于未然。由此可见，对于石油化工企业自动化进行预防性的维护，在避免发生事故的同时应当对于设备进行及时维护，这样一方面可以减少对于石油化工企业正常生产造成的伤害，另一个方面，还会减少事故发生以后的设备维护的难度。[1]
1.1 积极更新管理制度，将隐患消除在萌芽
石油化工企业在进行设备故障预防的过程当中，应当对于各个级别仪表自动化设备操作人员和管理人员的工作都进行严格的规范，这是由于石油化工企业不断的发展壮大的同时仪表自动化的设备也会在石油化工企业设备中的比重越占越高，在这些先进设备上投入的高技术人才和管理人员自然也比较多，因此在先进设备的操作过程中投入的人员和财力也越来越多，为了保障仪表自动化设备的顺利运行，应当对于现有的设备管理制度进行不断的创新，鼓励建立起符合现行石油化工企业仪表自动化设备的新型管理制度，把这些设备的维护工作做好有利于及时发现设备管理当中存在或者潜在的问题，有利于及时采取针对性的措施，将隐患消除在萌芽之中。
1.2 采取分级维护方式，减小设备故障导致的消极影响
在日常的仪表自动化设备维护的过程当中，应当采取分级卫华的制度，对于一般的设备进行二级维护，并且保持定期的巡查和检查工作。在实际进行设备维护的过程当中，首先应当对于全体的设备进行统一全面的排查工作，让所有的设备都按照一个正常的生产量进行生产，其次组织专门的技术管理人员对于重要的设备进行二次维护，参加二次维护的设备应当至少占全部排查的50%以上，在进行二次维护的过程中应当选用具备专业知识的人来进行管理和负责，[2]保证能够及时保证发现仪表自动化设别在运行过程中的隐患或者潜在的隐患。通过这样的分级制度有利于提升预防工作的效率，在各级员工而言不仅能够保证权利和责任明确而且能够提升原有的故障预防水准，对于石油化工企业中使用的仪表自动化设备维护意义重大，有利于减弱设备故障导致的消极影响，提升企业的经济和社会效益。
1.3 着重发展仪表自动化设备的生命周期预防，提升企业经济效益
在石油化工企业仪表自动化设备故障维护的过程当中，无论是哪一种的仪表自动化设备都具有一定的使用生命周期，并且生命周期的长短和设备所在的环境密切相关，因此，为了实现仪表自动化周期更长的目的，减少仪表自动化故障发生的几率，在故障设备维护的过程当中能够保证设备的减少和维护，保证设备所在的环境是适合设备正常发展的，不会导致设备由于环境的原因难以使用，进而导致设备故障的可能性提升。[3]在设备一场维护的过程当中，应当做好现场的测量工作，保证仪表的温度和压力以及液位等方面的参数都在正常的范围以内，减少仪表自动化设备故障的发生的同时做好日常的维护。
2、石油化工企业仪表自动化设备故障的维护探讨
2.1 维护仪表自动化设备的诊断技术
在维护发生故障的石油化工企业仪表自动化设备的锅中当中，应当首先考虑到发生故障仪器对于整体石油化工企业的意义，以及其相关的其他相似功能仪器的稳定性，以期待其发挥功效，保证整个企业工业的正常进行提升石油化工企业的工作效率。[4]
在对于石油化工企业仪表自动化设备维护的过程当中，应当采取仪表的自行诊断技术，实现基层设备维护工作目的的同时，也应当注意管理人员的工作内容。经过多年技术的不断成熟发展，仪表自动化设备的自行诊断技术已经达到一个比较完备的水平，也正是由于自行诊断技术，采取的人工智能性质的设备检测和分析方式，因此能够及时发现设备运行过程中存在的问题，并且提示相关维修人员采取合理措施消除故障，或者也会通过自动警示的方式来提醒操作人员设备存在的问题，并且提示相关的故障维护措施保障设备的正常运行。人工智能的设备维护技术一方面减轻了设备维护人员的压力和工作量，另一个方面还会通过智能化的分析为维护人员提供科学的数据，促使和帮助维修人员更快的制定适用于设备的相关维护工作。
2.2 保证仪表自动化设备维护和管理工作的规范性
在仪表自动化设备进行故障或者潜在故障维护维修的整个技术过程当中，还应当着重注意的一点是石油化工企业仪表自动化设备在很多方面是相互衔接的，并且符合公司整体利益要求，这样的方式能够最大限度的减少设备故障的产生和发展，因此在对于设备进行日常维护和故障处理的过程当中，应当充分考虑石油化工企业的生产规模、生产年限、相关设别维护人员的数量和技术。在选购仪表自动化设备的过程当中应当着重选取技术顶尖、功能完备、操作易上手、价格制定合理、售后保障技术团队完善的设别，一旦发生购买的设备不符合要求以及产生设备不能正常使用的情况或是造成设备使用寿命减短的现象，就会为日后的长远工作留下后患。
3、结束语
综上所述，在石油化工企业的仪表自动化设备运行的过程当中，为了实现保障企业经济利益的目的，同时保障设备正常运行，首先就需要做好设备的故障预防和维护工作，对于设备进行定期检测的同时采取有效预防措施消除设别运行过程当中存在的隐患，对已经故障的设备进行及时维护。在维护过程当中也应当积极探索新的有效的方式，保证石油化工企业的仪表自动化设备更好地为我国的经济发展贡献力量，推动我国经济和社会不断向前发展。
参考文献
[1] 高峰.石油化工自动化仪表的可靠性及发展趋势分析[J].无线互联科技，2014，07：118.
[2] 邓慧卿.化工企业自动化仪表的安装与调试探讨[J].电子技术与软件工程，2014，12：258.
关键词：石油化工；自动化；仪表；应用
一、检测执行仪表
1.1温度仪表。在石化企业日常加工声场中，需要对现场设备和管道进行严格的温度控制，通常情况下，石油化工企业的温度范围为-200℃到180℃，温度的测试主要采用的是接触式测试，其中最为常见的温度仪表多为双金属温度计和热电子[1]。对于现代的设备而言，需要对油罐平均温度进行测量，因此常常会石油价位特殊的热电阻，主要包括耐磨热电偶、表面热电偶以及防爆热电偶。1.2压力仪表。在石油化工生产的过程中，为了保证安全，其生产过程中压力需要控制在300Mpa以内，对于设备中压力传感器以及变送器的选择可以采用多种原理，目前在生产过程中主要采用的是高温介质、脉动介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量等，其测量的精确度较高。目前，压力仪表分为液柱式、弹性式、活塞式三类[2]。1.3 液位仪表。在石油化工行业中，往往会采用的是液位测量的方法，在测量的过程中，其准确度往往和被测物料特性有直接的关系，实际生产中往往会采用浮力式的仪表，根据其原理不用，可以分为静电式、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，但目前在实际生产中均采用的是可读式仪表，如果在生产过程中为了追求更高的精度，则可以采用雷达式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等，这些仪表在测量液位过程中，更多被石油化工企业采用。1.4流量仪表。上述温度、压力以及液位是常见的仪表，内容最为丰富的仪表为流量仪表，流量仪表的精确度在石油化工行业的加工生产中占有非常重要的地位，在流量考核方面占据有重要地位，流量考核一直是秉承着稳定以及优化的原则。流量测量的原理是单位界面流体有效面截的流体的体积和温度及压力补偿的大小。流量的大小和管道的性质有直接关系。1.5分析仪器和在线过程分析仪。对于现代石油化工生产而言，分析仪器和在线分析仪是近些年自动化仪表的发展趋势，也是现代新科技的产物，其大量的科研投入做出了新的研究，从工艺原理角度分析，对温度、压力、液位、力量等工艺原理进行把握，从而实现了产品质量的保证。因此在整个加工环节中，对最初的原材料以及最终的质量进行控制至关重要。
二、关于对石油化工企业自动化仪表的现状分析
2.1常规控制。从目前组合仪表以及电动单元等仪表的变化来看，在石油化工恒压自动化仪表中主要存在连续控制、批量控制以及顺序控制等基本操作，其基本控制的策略没有随着自动化仪表的变化而变化，在设计中使用了单回路调节、比率调节和分程调节等基础调节设备，这样的模块能够保证功能和算法的把握，从而对组态能力和控制方案进行合理掌握。2.2先进控制和优化。基于现代计算机理论技术的发展，在自动化控制中实现了多种智能化的算法，并且以独立的DCS为基础，同时也可以配合多种软件包以及变量的动态模型识别技术，从而对软测量技术和测控与PID串级控制相结合方式等进行智能化计算。2.3人机界面。现代自动化仪表中，主要是以LED屏幕为主要显示，辅助采用的是显示仪表，人机界面已经成为了石油化工企业现代化的标志之一，采用摄像头界面，在DCS操作站的控制下，对工艺流程进行控制，能够发挥DCS和HMI的潜力，从而为企业生产现代化的发展提供了较大的帮助。2.4安全仪表系统。在石油化工企业中，存在大量的易燃易爆装置，因而在安全和环保方面有非常严格的要求，为了保证生产过程中的安全和符合环保要求，采用DCS的设备进行全连锁保护，或者是在紧急状态下实现设置相分离，同时对火灾和可燃气体进行检测，对转动设备可压缩机组进行严格的实时监控。
三、结束语
在石油化工行业中，使用自动化仪表在一定程度上体现了现代科技的理想，但是如何有效的对自动化仪表进行控制依然是人们非常关注问题，因此对自动化仪表的掌握需要做到精益求精，对故障及时进行排除，才能够为石油化工企业的现代化建设贡献一份力量。
参考文献
[1]李震.石油化工企业自动化仪表的施工管理[J].中国化工贸易,2015(35).
关键词：自动化仪表 ；石油化工 ；检测；应用
中图分类号：TN830 文献标识码：A
一、自动化仪表
1 近年来，随着人们对石油产品需求量逐渐增多，导致石油市场逐渐发展壮大，而自动化仪表是石油化工生产中不可缺少的内容。那么，什么是自动化仪表呢？
2 自动化仪表是由若干个自动化元件构成的自动化技术工具，并具有强大的功能。具体来说，自动化仪表是用以检测、显示、记录、传输并控制各种工艺参数的器具或设备。例如用于工业生产过程自动控制中的气动调节仪表，和电动调节仪表，以及集散型仪表控制系统。自动化仪表本身是一个系统，也是整个自动化系统中的一个子系统。自动化仪表是一种“信息机器”，它的主要功能是将输入信号转换成输出信号。信号可以按时间或频率的方式表达，也可以按照数字的方式传输。
二、自动化仪表技术在石油化工中的应用
1 温度测量仪表按其测温方式可以分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠，测量精度比较高；但因测温元件与被测介质需要充分进行热交换，故需要一定的时间才能达到热平衡，所以存在测温延迟现象，另外受耐高温材料的限制，不能用于很高的温度测量。相比较而言，非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的，测温元件不需要与被测介质接触，测温范围广，不受测温上限限制，也不会破坏被测物质的温度场，反应速度一般较快；但受到各种外界因素影响，其测量误差较大。目前，化工企业中常用的非接触式的温度仪表包括辐射式和红外线式。接触式测温仪表包括膨胀式、压力式、热电偶以及热电阻等。
2 压力是工业生产中的重要参数之一，为了保证生产正常运行，必须对压力进行检测和控制。在压力测量中，常有绝对压力、表压力、负压力或真空度之分。按压力测量原理可以分为液柱式、弹性式、电阻式、电容式、电感式和振频式等。压力计测量压力范围宽广，可以从超真空直到超高压280MPa。压力计的品种繁多，因此根据被测压力对象很好地选用压力计就显得十分重要。石油化工行业中常用的有就地压力表、远传压力表以及压力变送器等。
3 在石油化工生产过程中，常遇到大量的液体或固体物料，它们占有一定的体积，堆成一定的高度，对此物料高度的测量称为物位测量。物位测量主要有两个目的：一是通过物位测量来确定容器中的原料、产品或半成品的数量，以保证连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算；另外通过物位测量，了解物位是否是否在安全范围内。物位仪表按测量方式的不同可分为直读式、浮力式、超声波式、雷达式、辐射式、激光式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等等。他们的测量精度高，反应迅速，测量数据可靠，石化企业中的物位仪表与阀门配合，当物位超出设定值时阀门会相应的开启或者关闭，可以保证安全的物位高度，在石油化工企业中得到了普遍的应用。
4 流量仪表是用来测量单位时间内流过管道的流体的体积。流量计一般伴随着石油开采、运输、冶炼加工直至最后的贸易全过程。在石油化工产业中，为了保证生产的顺利进行，需要根据测量结果对管道的流量进行合理的调节。自动化流量仪表可以预先设定流量的限值，当生产过程中的流量值超出预设值时，会自动调节阀的开度，确保流量在最佳范围，同时还可以通过信号传送将数据和动作记录下来，帮助工作人员自动进行分析或者提供手工调节参数。这种措施提高了石化生产过程的安全，减轻了人员的劳动量，在石化企业中有着广泛的应用。
5 执行器在自动控制系统中的作用，就是接收调节器发出的控制信号，改变调节参数，把被调参数控制在所要求的范围内，从而达到生产过程自动化，因此，执行器是自动控制系统中一个极为重要的组成部分。执行器由执行机构和调节机构组成的，主要是对得到的物性参数进行控制。石化行业经常用到的是气动执行器，少数的液动执行器、电动调节器等。石化行业中对温度和压力的调节要通过阀门来控制，气动薄膜调节阀是最常使用的，它经常与电气阀门定位器配合使用，可以用于帮助改善调节阀的性能。
结语
随着科技的进步，自动化仪表技术在石油化工行业得到广泛应用的同时也在不断的进行理论和科技的创新。我们还需要不断的对以往的技术经验进行总结和改进，虚心学习国外的先进自动化技术，培养创新型的人才，使自动化仪表技术为石油化工行业做出更大的贡献。
参考文献
[1]张晋，徐秀荣.自动化仪表在石油化工发展中的作用[J].城市建设理论研究（电子版），2013（17）.
1石油化工行业自动化仪表的阐述
目前我国石油化工行业自动化仪表的实际情况，其主要包括以下三个阶段：设计、施工和调试，无论是哪个阶段都必须根据国家相关标准要求进行，同时设计、施工以及安装工作人员，必须具备较强的专业技能和知识，确保自动化仪表能够安全、稳定运行，进而使其能够充分发挥出自身的作用和价值。根据功能、性质的不同，我们可以将自动化仪表分成以下五种类型：一是，根据仪表本身性质的不同，可以分为三种类型，即液动、气动以及电动这三种形式的仪表；二是，根据仪表结构的不同，可以将其分为基地式仪表、综合控制式装置以及单元组合式仪表这三种；三是，根据工作人员对其安装的方式不同，可以将其分为现场型仪表、架装型仪表以及盘装型的仪表；四是，根据其功能的不同，可以将其分为智能型的仪表和非智能型的仪表；五是，根据其信号表现形式的不同，可以将其分为模拟型仪表和数字型仪表两种。由此可以看出，自动化仪表的种类是非常多的，这也是其能够在各个行业中得到广泛应用的一个重要前提。
2石油化工行业自动化仪表的特点
自动化仪表能够在石油化工行业得到广泛应用的一个重要原因，就是其具有非常独特的特征，下面我们就对其特点进行详细的分析。
2.1可编程功能
自动化仪表在对电路进行有效控制时，硬件软化能够凭借接口芯片的某些功能实现较为复杂的功能控制，另外，自动化仪表的软件编程改变了传统的顺序控制方式，而是选择了储存控制程序的方式，另外在通过硬件来实现控制时，必须具备较为健全的控制电路，所以说，自动化仪表通过软件代替硬件的方式来控制电路，从而在最大程度上使硬件的结构得到了简化。
2.2记忆功能
传统的仪表基本上都是选择组合逻辑电路和时序电路这两种形式，但是这两种形式的记忆时间有限，而且还只能对一些比较简单的状态进行记忆，一旦由一个状态进入下一个状态后，前一个状态的记忆基本上完全消失。而自动化仪表引入了微电脑芯片技术，能够将全部的状态都记住，因此，只要我们将其充满电，就可以保存下所有的记忆，进而方便人们对信息进行相应的处理。
2.3数据处理功能
我们在实际测量过程中经常会遇到类似线性化处理、测量值和工程值之间的有效转化以及自检自校等比较难的问题。现在通过自动化仪表中的微处理器技术，能够借助这些软件来进行处理，操作简便、准确性高，从而使得处理功能变得更加丰富。
3石油化工行业自动化仪表控制技术的分析
3.1常规控制技术分析
就目前实际情况来说，人们基本上还将以前的石油化工行业自动化控制策略保留下来，仍是批量控制、连续控制以及顺序控制这三种控制技术。人们通过以前的控制技术来对自动选择调节、均有调节、串级调节、比率调节、分成调节、自动选择调节、非线性调节等方面的内容进行有效控制。在这里需要注意的是，在以上众多调节中，最基础的还是PID调节，即人们基本上保留了原来的功能模块和控制算法，只是对控制方案和组态能力这两方面内容进行了较大的改变。
3.2先进控制技术分析
近几年，随着我国相关部门加大了对自动化仪表的研究，使其相关技术得到了快速发展，越来越多的新技术应用到自动化仪表中去，从而使其变得更加智能化和数字化。就目前实际情况来说，除智能PID控制器技术外，在我国石油化工行业中基本上已经将全部的多变量控制技术投入实际应用中，智能PID控制器技术虽然也是将DCS作为基础，但是它不仅是软件包，还可以是独立的个体，而且绝大多数的多变量动态过程的软测两技术都跟其有着非常紧密的联系，在一般情况下，人们将测控跟PID串级控制结合在一起进行综合使用和分析，从而使其控制技术得到有效提高和完善。
3.3人机界面
当前，我国很少还有使用一对一的控制室和装置的石油化工企业，基本上都是使用多个装置对应一个控制式的形式，同时都是采用CRT和LCD显示屏主要表现形式，有时候还会使用一些指示灯或显示仪表来进行辅助；另外基本上是以键盘和鼠标操作为主，少数旋钮、触摸屏作为辅助工具。对于DCS的组态来说，人机界面的操作方式基本上是跟控制方式紧密结合在一起的，而且在操作工位号时，对于一些具有代表性的“仪表棒图”，例如分组画面、细目画面以及趋势画面等，基本上都能够相伴，能够以最快的速度实现“组态”。在这里需要注意的是，工作人员一定要谨慎制作模拟图，严格按照相关工艺标准要求进行，这主要是由于模拟图跟操作优化、报警、信息处理等方面的人机界面有着非常紧密的联系，是人机界面取得较好相处的关键。因此，除了不断创新和改革HMI、DCS相关软件产品功能外，还要严格按照相关要求实现控制方案，同时还要对在系统集成中的一些硬指标的控制提高重视，要求相关工作人员一方面必须付出百分百的努力来实现人机界面的软指标，另一方面还要具有较高的思想和觉悟，跟操作人员之间建立友好的关系，具有一定的团队协作精神，进而能够确保工艺装置设计的更加完美。
4结语
当前，石油化工的仪表供电系统一般采用220VAC、24VDC两种电压级别，其中220VAC交流电源由UPS来供电，再经低压断路器控制处理后，形成诸多分支回路分别通过AC/DC转化器或变压器等设备输出24VDC和110VAC的电源，向相应仪表提供电力负荷。在石油化工仪表中常见的不安全隐患比如照明、散热风扇等，石油化工仪表中常见的不安全供电系统构造如图1。从图1可以看出，该种供电系统，测控仪器和仪表设备系统运行安全性和可靠性得到一定的保障，但是存在安全隐患，主要是：1）对需要经过24VDC的直流供电的直流式仪表未按照标准和要求配置冗余电源；2）DCS系统、PL系统等需要采取双回路电源的仪表并未应用双回路电源供电，而仅仅在分支线路上配置并联两个电源，以对回路进行供电，当出现断路器开启、UPS电源发生故障、非主观断电等情况时，电气仪表会形成闭合式供电线路，进而引起短路；3）当照明、风扇等设备的供电短路时，会导致整个供电系统发生断电。所以，为提高石油化工仪表供电系统的安全性和可靠性，必须做好优化设计、安装调试、维护等方面的工作，采取积极有效的防护措施，消除安全隐患，避免供电事件的发生，保证石油化工生产的安全、稳定。
2提升石油化工电气仪表安全供电体系安全性的对策
2.1提升总电源的安全性和可靠性
提升整个石油化工仪表供电系统安全性和可靠性的重要基础就是要有一个安全可靠的总电源。所以，石化企业应该选择性能稳定、质量硬，且在10kVA以上的市电电源，以向生产过程中的各种自动化仪表提供电力支持。另外，还应采用市电供电和UPS的正常、稳定供电两种形式，以实现并行供电，强化整个石油化工电气仪表供电系统的安全与稳定[2]。特别强调的是，供电系统厂家还应科学有效地核算断路器容量。
2.2优化双回路电气仪表的供电系统
DCS分散控制系统、SIS仪表监控系统及PLC系统均为石油化工自动化生产过程中最为核心的系统，对于整个生产系统的安全可靠供电具有很高的要求，所以对这些仪表系统的供电安全性要有足够的重视。在正常情况下，只需要保证控制站供电电源的正常稳定运行，一般不会对生产性仪表产生很大的影响。由于控制站在整个生产测控系统中是最为重要和关键的，所以在优化和改进过程中，应该对其所有关键元器件的供电都采用冗余联合容错控制模式。所以，控制站的冗余电源系统应严格设置两个独立电源，以确保其中任何一路出现故障不能正常运行情况下，另一路可正常供电，如此可确保整个仪表测控系统中诸多重要性仪表的正常稳定运行。
2.3优化配置直流供电仪表的冗余电源
在石油化工生产系统中，直流电源主要为24VDC的直流仪表提供电力支持。要确保直流仪表供电系统的安全性，应该采取不同电源供电的两台24VDC直流稳压电源进行并联式供电，同时还应该在每个直流电源输出端的正极上增加一个大功率的二极管，以此分开两个不同电源。两台24VDC直流稳压电源，其电源均来自两个不同的220VAC交流UPS电源，或者市电和UPS电源同时供电，这就实现了良好的冗余电源设置[3]。该模式设计和操作都较为简便，兼顾了经济性、安全性和可靠性。
2.4优化单项220VAC供电仪表的电源配置
在石油化工生产过程中，一些仪器仪表对供电系统的要求不高，即使出现暂时性断电，也不会对整个化工自动化生产系统产生很大的影响，比如：压力表、温度器等。所以，为了整个供电系统的优化，可直接应用220VAC的城市电网来完成供电，以节约企业的生产成本，提高生产经济效益。不管是从经济方面考虑，还是从技术安全性考虑，此类模式具有很强的可实施性。在供电模式中配置STS后，整个电气仪表供电系统的安全稳定性均要比UPS电源要好。另外，在该种模式中，如果UPS电源发生故障，则STS会在内部电路闭锁控制状态下自动切换到市电供电，并经市电分开、稳压电路来实现正常供电，这也极大方便了在不断电确保电气仪表的供电安全性基础上，对UPS电源进行检修。
2.5优化照明、风扇等设备配电
在系统供电回路的设计中，可将照明、风扇等设备采用市电单独供电。可以避免发生因此类辅助设备供电回路短路而产生的整个系统运行故障。
3结语
关键词：石油化工;仪表控制系统;质量控制;应用;石化企业
中图分类号：TE967 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）06-0172-01
近年来，随着社会主义市场经济发展速度的不断加快及科学技术水平的提高，我国化工仪表自动化设备及控制系统也得到了极大的发展。石油化工仪表越来越趋向于多样化、精密化及智能化与数字化的方向发展。在工业生产过程中，石油化工仪表是检测、显示、记录及控制工艺参数的基础。随着自动化工业发展速度的不断提升，要求加大仪表控制系统的力度，实现数字化电动仪表的目标。
1 石油化工仪表控制系统的应用
随着石油化工仪表事业发展速度的不断提升，其控制系统也愈加完善。逐渐向着数字化与微型化的方向发展。新型自动化检测与分析仪作为石油化工仪表控制系统的重要组成部分，其技术水平的高低对整个系统的顺利运行起到关键性的作用。为满足社会经济的发展要求，为确保仪表控制系统的正常运作，石化企业必须重视相关技术的应用，规范操作流程，只有这样才能实现其经济效益。
1.1 新型自动化检测与分析仪的应用
随着科学技术水平的不断提升，化工仪表系统也逐渐发展为数字化、智能化及网络化，这种发展极大地提升了是由化工企业自动检测仪表的使用水平。现场总线型变送器为满足现场总线控制系统的需求，也得到了极大的发展。现场总线型变送器作为新型自动化检测仪表的重要组成部分，其特点主要表现为全数字式、结构简单、高可靠性与操作性，与其他智能型变送器相比，现场总线型变送器具有较高的分辨力、稳定性，基于此，在石油化工事业发展中得到了广泛地应用。
在线分析仪表如图1所示的广泛使用及推广，在提高石油化工产品质量方面起到了关键性的作用。在对石化企业产品质量及先进控制应用水平提升的同时，石化系统也逐渐完善。其中主要包含以下几个内容：在线油品质量分析仪、在线气相与液相色谱仪等。在石化企业炼油调合系统中在线多路近红外光谱分析仪这种新型分析仪得到了大量的应用，并获得了良好的应用效果。在中石化洛阳炼油厂等企业内新一代实验室低成本汽油质量指标快速测定仪已经开始使用，并得到了广泛好评。
1.2 先进控制的应用
选用先进控制作为石化企业生产装置，不仅可以对装置运作的稳定性、安全性进行有效提升，还可以起到产品质量及收益提升的作用。同时先进控制的应用可以达到运作成本降低及实现企业经济效益最大化的目的。现阶段石化企业化工仪表控制系统内部分先进控制技术已经日渐完善，如多变量预测控制技术等。其特点主要体现在以下几点：①基于模型的控制策略。如模型预测控制、推断控制等。现阶段智能控制与模糊控制主要为知识控制的范畴，这也是今后先进控制发展的主要趋势;②一般情况下先进控制都是用于复杂多变量过程控制问题处理中。如多变量耦合等。作为在常规单回路控制以上建立的动态协调约束控制，先进控制必须符合具体工业生产过程中的动态特点及操作规定;③实现先进控制必须具备较为强硬的支持平台，如计算能力。其主要实现工具为上位机、DCS、FCS。目前我国石化系统和美国Honeywell公司合作，实现了催化裂化装置先进控制的应用。
2 石油化工仪表控制系统的质量控制
为有效提升石化企业自动检测仪表的使用能力，必须逐渐向数字化、智能化等方向发展。在保证关键仪表系统质量时，应进行工序质量控制点和共检点的设置，在石油化工仪表系统安装过程中，应做好以下几点，才能实现质量控制的良好效果，只有这样才能做好预控工作，才能实现企业的社会效益与经济效益。
①安装就位变送器后，为确保仪表系统导压管线的质量符合相关规定，应选用2.5～5倍的工作压力用水对一次阀后的仪表导压管线进行试压作业，这样可以防止使用过程中因焊接不牢及安装不正确等原因，导致泄漏等问题的出现。
②检查仪表接线。在确保端子接线符合相关规定后，必须对线路电阻进行准确测量，并对各线末端标记情况进行详细检查。导线屏蔽接地线必须连接到计算机房一侧，同时确保中间端子箱的防爆接头等不存在损坏情况。
③检查与确认计算机系统送电前的相关条件。作为整个安装过程的中心环节，计算机系统送电前检查结果是否真实将直接影响到未来的使用状况。基于此，相关部门必须组织设计单位、施工单位等相关工作人员对其实际情况进行检查。其检查内容主要含有：检查中央空调、UPS不间断电源与计算机接地系统等。
④计算机硬件的性能测试及软件组态。遵循相关设计要求，检查其基本功能测试内容，组态任务主要由设计代表和软件组态单位一起完成。自控仪表设计交底和图纸会审由监理组织设计人员与施工技术人员完成。在对设计图纸与设计文件认真审核的基础上，进行仪表安装作业。在安装前期应进行技术交底工作，要以会议纪要为主要依据。安装过程中如发现问题，应及时改正，尽可能降低失误与危害。同时校验仪表单机，对仪表元件进行测试检查。对其仪表的质量及精准度进行检测与确定。如不符合相关规定，由有关单位以书面形式通知制造厂商进行处理与更换，避免安全问题的产生。
⑤在仪表工程设计施工图中未作出具体规定的部分应执行《自动化仪表工程施工及质量验收规范》GB 50093-2013和《石油化工仪表工程施工技术规程》SH/T 3521-2013标准;对引进装置的仪表工程，施工应执行有关国外标准规范和参照安装手册;在执行过程中应做好各类仪表调试安装记录，应填写仪表工程交工资料记录表，要求做到数据真实、字迹端正、各级签署完整，按照规定上报。为了保证电缆敷设顺利进行，应在汇线桥架完工合格的基础上，对全部待敷设的电缆进行现场清查、核对型号、规格、实际长度、绘制电缆作业表，并测其绝缘电阻值，做好各种位号标记，以防混错。特别应注意的是室内外本安电缆和非本安电缆应分开敷设，不得混放，以防信号干扰。
3 结 语
综上所述，随着国民经济发展速度的不断加快，我国石油化工事业也得到了极大的发展，这都为石化仪表控制系统的完善提供了可靠地依据。在社会主义市场经济高速发展的今天，市场竞争压力越来越重，对石化仪表控制技术提出了更高地要求。通过对石油化工仪表控制系统的应用与质量控制，可以有效避免泄漏等安全隐患的出现，在加大先进控制与新型自动化检测与分析仪应用的同时，石化企业还要提升自身管理水平，避免人为失误，只有这样，才能实现企业发展的社会效益与经济效益。
1执行机构部分的寿命管理
当前我国机械仪表设备的执行机构部分主要是仪表调节阀,仪表调节阀在机械仪表设备中适用范围大,故障率相对较高,故障点较之其他两部分较多,所以执行机构部分的寿命管理是工作的重中之重。这需要我们坚持对其进行科学的统计,来了解其MTBF情况,从而确定出一套适合的维护方案。仪表回路包含了整个机械的大部分零件,一旦某一部分出现问题,便会使得整个回路不能正常的工作。所以在日常维护中,我们需要对机械设备的回路进行仔细的排查工作,以保障其正常运行。
2仪表设备的预防性维护措施
近年来,有石油化工企业设备管理推行TNPM管理,是指全面规范化生产维护,是规范化的TPM,是全员参与步步深入的,通过制订规范,执行规范,评估效果,不断完善、改进TPM。实行TPM需要我们坚持不断深入的观察实际情况,根据实际情况,对机械加深了解,找出其操作应用的客观规律,而后制定出合理的操作应用规范,并不断的根据情况将其优化发展。石油化工企业的设备维护应当坚持以预防为主,这需要我们规范仪器的操作规范,将长期工作总结出来的经验拿来对员工培训,提高其操作水平,另一方面制定出仪器维护规范,将设备的维护定期化,制度化,并一一记录在案。当前很多仪器在生产时,都增加了仪器的自诊断技术,通过这一技术,我们可以更直观的发现仪器的问题,并可以根据他制定出更为科学的维护计划和方案,从而大大的降低仪器维护的工作量。
3规范各个环节,降低维护难度
石油化工企业在对仪表及自控设备进行挑选的时候,应当根据自身的实际情况,以石油化标准规范为指导,挑选出技术先进,故障率低并且有良好的售后服务和完整的技术支持企业的仪表和自控设备。挑选出来的仪器应当有严格的质量保障,并且能够适应企业的工作环境和工作要求。此外,我们应当注意仪表和自控设备的安装,以便能够保障仪器正常的运行,否则,根据以往案例,由于安装不规范,造成了日后仪器和自控设备出现大量的故障,这大大的增加了仪器维护的工作量,降低了仪器的使用寿命。
4结论
我们需要坚持以科学发展观为指导,坚持对仪表自动化研究加大投入,并且对仪表自动化进行定期的维护和检修,以保障仪表自动化设备的正常运行,以便能够提高石油化工企业的工作效率,保证石油化工企业的油气产量,维护企业的经济利益,为我国社会主义经济建设作出应有的贡献。
1虚拟仪器技术简介
虚拟仪器技术［1－3］是以软件为核心借助计算机强大的数据存储、加工处理功能和极高的精确度，能迅速准确地完成实际生产过程中数据的自动采集、实时显示、深层次分析与处理及多个测试结果同一面板显示等功能，实现自动化测试与控制，避免了诸多人为因素的影响，很大程度地提高了测试的精确度和控制的自动化程度。同时虚拟仪器的功能主要是通过软件编程来实现的，在硬件基本确定后，通过编写不同的软件程序就能实现不同的测试和控制功能，从而最大限度地降低了仪器的开发成本和维护升级费用。一个完整的虚拟仪器［4］需要硬件和软件的相互结合，仪器中的硬件设备主要用来实现信号的输入和输出，而软件的作用是通过编程将采集到的数据进行加工分析、显示、存储及控制等。虚拟仪器完整体系的结构框图如图1所示。
2LabVIEW软件简介
虚拟仪器技术蕴藏着巨大的发展潜力，已经成为各个领域发展道路上的先进方向，在“软件就是仪器”这一核心理念的驱动下，国外各大测控仪器公司相继开发和推出了为数不少的虚拟仪器软件开发平台，尤其是美国NI公司推出的基于G语言(图形化编程语言)模式的LabVIEW(LaboratoryVirtualInstru-mentEngineeringWorkbench的缩写，即实验室虚拟仪器集成环境)编程平台［5］，此软件之所以是目前应用于虚拟仪器开发中功能最强大、发展速度最快的图形化软件开发平台，具有以下其他软件无法比拟的优点［6－8］:
(1)采用数据流编程方式，由彩色的图标、连线构成的程序框图中各节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序，用图标表示函数，用连线表示数据流向。相对于传统的文本式编程代码更加直观、层次清晰、赏心悦目。
(2)提供了大量外观与传统仪器(如示波器、万用表、按钮、开关等)类似的控件，并可以对控件进行自定义，满足用户的特定需求，方便、快捷地进行控件拖放来创建人机界面。
(3)内置了大量的函数库和程序模块库，具有专用性和可扩展性，提供了用于数据采集、分析、显示、存储等以及GPIB、DAQ、VXI、串行口等各种总线设备的应用程序模块，使不熟悉总线标准的工程师们也能顺利地进行仪器开发。
(4)用户可以把创建的VI程序当作子程序调用，以创建更为复杂的程序，而这种调用的层次是没有限制的。
(5)程序的运行是基于数据流驱动模式，不受计算机操作系统的影响。
(6)在程序进行测试时，不仅提供了如断点、单步运行、探针等传统手段，还提供有高亮执行工具，可以在程序运行中高亮显示数据的传递细节，以便于用户进行高效率的调试。
(7)提供了大量的与外部代码和软件进行连接的动态链接库，还提供了CIN(CodeInterfaceNode)节点，可以方便地调用由C/C++及Matlab编译的程序模块，具有更大的开放性。
(8)支持常用的网络协议，具有数据共享、远程测控等功能。
3虚拟仪器技术在石油化工领域的应用
在石油化工的生产过程中，传统的仪器设备是由厂家预先设定好的硬件组合，功能比较单一，具有很强的专用性，难以满足用户的特殊需求;生产过程中，需要对大量的敏感参数(如温度、压力、液位等)进行实时监控和报警，测试结果只能人工记录后才能对数据进行计算、分析和评估，一方面人工读取数据会造成人为误差，另一方面不能实时处理数据、绘制实时图;对一些需要多参数同时测试的过程，即使用多台仪器同时测定，却往往很难保证各台仪器间的兼容性，同时也增大了设备的投资成本，且多参数同时测试的结果不能集中到同一面板上进行显示，不方便用户对多个参数变化的综合比较和分析;对有些设备的操作，由于条件的苛刻(尤其是易燃易爆有毒的测试现场)，不能进行人工直接操作，需要远程测控，传统仪器很难满足这一迫切需求;若传统仪器设备的部分器件出现故障，将可能导致整个测试系统的瘫痪甚至报废，造成资源的极大浪费。
天津大学的韩磊等基于LabVIEW开发了虚拟－1286电化学接口软件，通过测试黄铜在自来水中的耐腐蚀性和不锈钢钝化膜的稳定性，证明该接口软件兼备了灵活性、实用性与可靠性;东南大学的王晓［10］等基于LabVIEW开发了换热器试验装置测控系统，在保证系统安全可靠性的基础上，同时实现了数据测量、记录和分析等多种功能，具有较高的自动化程度与控制精度;新疆大学的付志新［11］等研发了一套全混流反应器的仿真系统，通过模拟计算验证了该仿真系统可应用于不同反应类型的稳态和动态模拟，既方便于用户进行反应器的设计，又可用作稳态、动态反应器的演示或培训，具有较强的实用性。Schlumberger(斯伦贝谢公司)在阿拉斯加石油钻井作业中使用NIFieldPoint和LabVIEW实现了冗余钻井控制，创建了一个带有控制和远程关机功能的监控报警系统，防止了泵机系统的损坏和环境污染，提高了安全性;胜利油田和华东输油管理局利用LabVIEW软件开发的原油管道实时性泄漏监测系统已成功应用于集输管网和长输管线，能及时精确地定位突发原油泄漏的泄漏点，有效地防止造成巨大的经济损失和环境污染;Shell(壳牌)利用LabVIEW软件实时模块与FieldPoint分布式I/O，研制开发的段塞流抑制系统(S3)，成功地控制了因操作变化(如开关车、增加产量等)而引起的在长距离的流线－升管系统中形成的大规模段塞流［12］。
摘 要：结合市场经济发展需求，明确自动化专业岗位的技能需求，通过与行业全方位深层次的合作，建立“3+1”模式的人才培养方案，培养具有创新能力的工程应用型人才。
关键词：行业特色 “3+1”模式 职业岗位能力
随着辽宁省产业结构调整和社会人才需求的发展变化，沈阳工业大学工程学院自动化专业根据自己的办学定位，坚持已有的专业优势，突出石油化工行业特色，推进高校专业建设与人才培养紧密结合国家经济社会发展需要，通过与中石油、中石化等用人单位的密切联系，针对石油化工行业的需要，按照技术领域和职业岗位的实际要求进行专业课程设置。
培养学生具备生产过程自动化系统的调试、运行和管理的基本方法和技能，应用计算机控制生产过程的能力，能够在生产过程自动化系统的领域，从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的高层次工程应用型技术人才。
一、“3+1”人才培养模式的开发
通过走访用人单位和深入企业对自动化专业岗位的典型工作任务进行调查研究，确定自动化专业典型工作任务。打破原有课程体系，依据自动化专业能力要求，确定了“3+1”模式的自动化专业培养方案，形成以职业岗位能力培养为主线的课程体系。
“3+1”人才培养模式就是指学生前三年在学校完成公共课、基础课与专业理论知识的修读，辅之以实验、实习等实践性教学环节；第四年进行专业操作技能的实训或根据相关企业需求进行顶岗实习，同时结合生产实际选择毕业设计题目，并在学校、企业指导老师的共同指导下完成毕业设计，完成理论与实践紧密结合的学习实践任务。
实施“3+1”人才培养模式要求改革和创新专业人才培养模式，创立高校与行业企业联合培养人才机制，以市场需求为导向，把“用户的需要”作为办学的出发点和落脚点，重视利用社会教育资源，通过学校和企业两个育人主体、两个育人环境，着力提高学生服务辽宁经济社会发展的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。缩短毕业生走上工作岗位后的适应期，使高等教育贴紧社会，贴紧用户。
二、形成以职业岗位能力培养为主线的课程体系
课程体系与教学内容突出应用，强化技能，紧密结合行业技术现状，不断更新，及时增加新知识、新技术、新工艺，提高解决生产第一线技术问题的能力。
按照基本素质、基本技能、专业技能、综合技能的结构构建的新课程体系，将专业基础课与专业课进行科学整合，注重两者之间的内在联系，突出技术应用能力培养。将专业英语与专业课程融合为一体，突出专业英语的实用性。将职业道德课程与社会实践、生产实习、顶岗实习等教学模块结合，使职业道德形成具体化、真实化。
学科专业基础课的设置都是与专业技术的应用能力相适应的，课程以理论服务于能力培养为出发点，以循序渐进的原则优化课程内容，学科基础课程满足了学生应具备的专业基础知识，并达到“够用”的目的要求。包括自动控制原理、现代检测技术、电气控制技术、单片机原理及接口技术、电机与拖动、现代控制理论、PLC原理及应用、电气CAD、MATLAB仿真、计算机控制技术等课程。
专业课教学根据岗位技能要求，加强针对性和实用性，教学内容组织和安排融知识传授、能力培养和素质教育为一体，针对专业培养目标，通过工学结合，充实课程内涵，进行必要的课程结构整合重组，实现理论与实践的深度融合，结合人才培养职业性、实践性和开放性的要求，突出行业特色，优化核心课程建设，包括化工测量仪表、控制仪表与装置、数调及集散控制系统、化工过程控制、现场总线技术、虚拟仪器。
专业选修课根据市场经济热门、应用性较强的情况，设置了组态软件、嵌入式系统、软测量技术及应用、智能仪表设计、DSP原理及应用等课程。
三、建立基于工作过程的全方位、多层次的实践教学体系
新方案实施后，如何确保“3+1”模式不流于形式，实验、实训和实习、顶岗实训的教学突出校内学习与实际工作的一致性，紧密联系行业企业，真正起到实现工程应用型人才和创新型人才培养的作用，使成为当前必须解决的问题。
1.优化培养方案，构建创新型实践教学体系。突出学生的动手能力、实践能力和创新能力的培养，搭建开放的实践教学平台，进一步创新实践教学模式。培养计划中实践环节的学分占32%以上，构建递进式实践教学体系，工程实践教学四年不断线，形成“基础实验认识实习专业实验生产实习工程实训毕业设计”的递进式的实践能力培养过程。突出面向工程的，具有行业特色、学科优势的创新性实验，仿真模拟训练，重点强化以集散控制系统为核心的过程控制系统工程实训、以PLC为核心的电气控制工程实训和以单片机为核心的计算机控制系统实训。
利用已有的集散控制系统实验装置，现场总线实验装置和化工过程仿真系统，培养学生的工程实践能力，尤其是具有石油化工过程控制系统的设计安装调试与集成投运维护能力。
培养学生以可编程控制器（PLC）应用技术为核心，精通三菱FX2、西门子S7-200机型，熟悉欧姆龙、松下等机型，熟练掌握以PLC为核心的控制系统及设备的开发、改造、维修、操作技能。
以MSP430联合实验室为依托，学生应具备运用单片机技术、电子技术、检测技术等完成计算机控制系统的设计、制造与调试的能力。
同时，引入企业全面质量管理思想和方法来评价实训教学质量，包括对产品质量的检验和教学效果评价两个方面，并将二者有机结合，综合进行质量管理和评价。
2.整合资源、优化配置，搭建全校共享、学科交叉的创新应用型实验教学平台
通过结构优化和资源整合，采取设备购置与自制结合的方法，在现有实验室的基础上，建立以化工过程控制工程实训室、PLC变频电气控制实训室、计算机控制技术实验室为核心的自动化实验教学平台。该实验平台即能在工业自动化领域进行学生专业技能实训与鉴定又能进行自动化专业产品生产、应用技术研发、新技术培训推广，在建设过程中突出石油化工特色，强化专业实验设备的研发能力。
该实验平台可集教学、科研和生产经营等多种功能于一体，打破封闭教学实验室的传统模式，建立一个开放性的教学、科研和生产一体化运作的新模式，可实现以产养教、以科养教，是实验室自我建设、自我完善、自我发展的有效途径，可以形成产学研互为促进、共同发展的有机整体。
几年来已为中海油乐金（LG）、大连石化等企业进行多轮次、多工种企业员工岗位技能培训；承接了辽宁省多家企业的自动控制系统研发与制造合同。
3.充分利用区位优势，以行业为背景，加强校企合作
我校位于辽阳市，置于国家芳烃及精细化工高新技术产业化基地这一独特地理环境之中，依托国有特大型企业中石油辽阳石化分公司，彰显石油化工行业特色，建立与企业长期稳定的产学研合作关系。与专业对口企业签订合作项目，以项目为驱动使学生校外实习更有保障，学校在培养人才时也更具有针对性，聘请企业一线的人员任兼职指导教师。
专任教师根据需要不定期到企业通过调研学习、合作开发等方式，了解石油化工企业的生产现场的状况和自动化技术需求，相应地调整人才培养方案，及时修订课程体系。
四、大力倡导职业能力培养与职业资格结合
积极引进行业标准，确保实践教学内容、训练条件与国家职业技能鉴定全面接轨，使学生在获得毕业证书的同时，取得相应的职业资格。引入国家职业资格认证制度，建立职业技能培训与鉴定中心，开展中、高级电工、工业自动化仪器仪表与装置装配工、高低压开关板柜装配工等重点职业技能培训、鉴定工作。
五、结束语
通过调研分析辽宁石油化工行业对自动化专业高素质技能型人才需求，确定和建立本专业知识、技能和素质标准，通过与行业全方位深层次的合作，建立工学结合素质与技能并重的“3+1”人才培养模式。按照岗位群技能需求，改革课程体系，加强课程之间内在联系，强化技术应用能力培养，强化解决工程现场实际问题的能力，实现毕业与就业的“零距离”。
参考文献：
[1]叶洪涛，周梅芳，曾文波.高校特色专业人才培养模式的探索与实践—以广西工学院自动化专业为例[J].高教论坛，2012，（7）：23-24.
[2]梁礼明，张振利，王祖麟.地方性高校自动化专业人才培养体系探讨[J].江西理工大学学报，2012，（12）：102-105.
