基于仪表控制系统在工业管理中的作用

赵明丽 马淑华

摘 要：在工业炼油化工生产过程中，自动检测仪表与计算机等装置配合，对主要的工艺指标，通过仪表调节发挥作用，直接或间接的使被调量按预定的要求进行调节并达到平稳，根据它发出的信号监视、控制生产，可以使生产在最优情况下进行，达到高效率、低消耗和高质量的目的。

关键词：仪表控制系统；运行管理；控制

在工业炼油化工生产过程中，自动检测仪表与计算机等装置配合，可以使生产在最优情况下进行，达到高效率、低消耗和高质量的目的。自动检测仪表在自动控制系统中的作用极其重要。根据它发出的信号监视、控制生产。随着计算机技术的发展，微处理机在自动检测仪表中的应用正在迅速扩大。新型的带有微处理机的自动检测仪表除完成一般检测参数功能外，还具有记忆（存储）、分析比较、自校正、最优化等功能。能大大提高自动检测仪表的精度、可靠性和其他性能。

1 仪表控制系统在工业炼油化工装置中的运行管理

（1）生产系统组成：人机接口站（HIS）；现场控制站（FCS）；工程技术处理用PC（ENG）；总线转化器（BCV）；通信门路单元（CGW）；高级过程控制站（APCS）；通用子系统门路（GSGW）；Exaopc；信息系统PC、上位计算机；ProSaFI-RS 安全仪表系统；电气控制站；V 网； Ethernet；现场总线。

（2）主要工艺操作的仪表逻辑控制及生产工艺：炼油化工生产过程中，正确使用仪表设备是保证生产正常安全运行的重要条件。所有工艺操作参数都从仪表指示读数中反映出来，生产过程的控制都依赖于仪表设备的正确调节。因此，调节回路的正确使用非常重要。简单调节回路原理，由调节对象，测量变送器，调节器及执行机构四个部分组成一个调节回路，且该回路是一个调节器，一个执行机构（调节阀），调节器的输出直接控制执行机构（调节阀），这样所构成的控制回路就是简单调节回路。

2 仪表控制系统在炼油化工装置运行与控制

在炼油化工生产过程中，对主要的工艺指标，通过仪表的调节作用，直接或间接的使被调量按预定的要求进行调节并达到平稳，叫仪表自动控制。由工艺设备和调节仪表根据内在联系，所组成的自动调节系统，叫仪表控制方案。每个自动调节系统，由调节对象，测量变送器，调节器及执行机构四个部分组成。一般变送器按它们的测量参数可分为：用作流量测量的差压变送器；用作压力测量的压力变送器；用作温度测量的温度变送器。调节器是自动调节系统中的关键仪表，它是根据变送器输出的PV值与给定SP值的偏差进行比例（P）、积分（I）、微分（D）运算，得出输出值MV去控制执行机构，使被调参数维持在某一设定值上，执行机构一般是调节阀，它接受调节器输出的信号。

石化生产装置的监视、控制和管理将采用分散型控制系统（DistributionControl SysTIm - DCS）及子系统完成，并在化工区中央控制室（CenTIrControl Room – CCR-1）进行集中操作和管理；并采用中央控制室和装置级现场机柜间（FRR）（Field Rack Room - FRR）分离设置方式。在化工区中央控制室（CCR-1）生产装置操作区域分别设置分散型控制系统（DCS）、安全仪表系统（SIS）、气体监视系统（GDS）、火灾报警系统（FAS）、闭路电视监视系统（CCTV）以及辅助操作台（配有紧急停车控制按钮及外报灯），对装生产置进行统一的控制、监测、报警及报表输出等操作。

DCS 系统将完成对装置的工艺参数进行监视、报警和过程控制。DCS人机操作界面（操作站）还可同时监视其它系统的信息，如安全仪表系统（SIS）、可燃和有毒气体检测系统（GDS）、压缩机组控制系统（CCS）、火灾报警系统（FAS）和闭路电视监视系统（CCTV）等。

安全仪表保护系统（SaFIty InstrumenTId SysTIm - SIS）独立于DCS 系统和其它子系统单独设置，SIS 系统和辅助操作台的紧急停车控制按钮，用于实现生产装置的安全联锁停车的控制，以确保人员及生产装置、重要机组和关键设备的安全。SIS 系统将独立完成装置的安全联锁或紧急停车。SIS系统中关键的联锁控制回路应分散在不同的控制器。重要的安全联锁、紧急停车系统及关键设备联锁保护设置独立SIS 系统。

可燃和有毒气体检测系统（Gas DeTIction SysTIm – GDS）、FAS 系统和CCTV 系统将对装置区域内的可燃气体、有毒气体、火灾报警、重要的被监视区域及其消防联动进行统一监视和控制。GDS 系统由系统控制站和监视站组成，将完全独立于其它任何控制系统，单独设置，并可与DCS 系统进行通讯。在化工区中央控制室集中设置GDS 系统控制站，在生产装置的现场机柜间（FRR）内设置GDS 系统远程I/O 机柜。

生产装置的各控制系统控制站（或控制器）将设置在乙烯装置区域内的现场机柜间（FRR）。所有现场仪表信号统一传送到现场机柜间（FRR），再从现场机柜间（FRR）通过“一天一地” （FAS 系统、CCTV 系统的通讯光缆除外）冗余多芯光缆将各种信号传送到化工区中央控制室（CCR-1）。FAS 系统的通讯光缆需独立设置，并单独敷设。CCTV 系统的通讯光缆随全厂信息管理网络单独敷设。生产装置的三机系统采用专用防喘振控制系统，同时配机组安全保护系统、调速系统、超速保护系统、振动位移检测系统（MMS）以及数据采集分析系统等，以保证机组的安全、可靠、稳定运行。

参考文献：

[1]张毅.自动检测技术及仪表控制系统[M].北京化学工业出版社，2005.

[2]候志林.过程控制与自动化仪表[M].北京机械工业出版社，2003.

[3]庞家军.化工仪表与控制系统在化工企业中的应用分析[J].化工管理，2013（07）.

作者简介：赵明丽（1967—），女，吉林梅河口人，本科，副教授，主要从事：测控技术、仪表自动化研究。