石油生產(chǎn)自動(dòng)化節(jié)能工藝技術(shù)

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摘要：市場(chǎng)信息化水平的不斷提升，智能技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，推進(jìn)了石油生產(chǎn)行業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程。為進(jìn)一步提高石油生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)踐效率，追求更高的經(jīng)濟(jì)效益，石油企業(yè)應(yīng)該在加強(qiáng)數(shù)據(jù)管理集成化水平的同時(shí)，運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線管理技術(shù)，提升遠(yuǎn)程操控的水平，保證生產(chǎn)設(shè)備處于穩(wěn)定狀態(tài)。此外，還應(yīng)強(qiáng)化對(duì)生產(chǎn)安全信息的管理，拓展以太網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用范圍，為石油產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫集成；現(xiàn)場(chǎng)總線；信息安全

石油生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平的全面提升，使得技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐問題成為石油企業(yè)管理的重點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，創(chuàng)建起高校、便捷、安全的自動(dòng)化管理平臺(tái)，既可以滿足石油企業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展要求，還能進(jìn)一步拓展自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐范疇，是石油產(chǎn)業(yè)當(dāng)前階段的重要發(fā)展方向。

1石油產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的常見應(yīng)用類型

1.1以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的集成技術(shù)

石油化工產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展離不開信息集成技術(shù)，以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，對(duì)石油生產(chǎn)環(huán)節(jié)的不同控制信息進(jìn)行集成管理，是當(dāng)前階段集成技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫管理屬于系統(tǒng)集成控制的基礎(chǔ)條件，與其他的工業(yè)產(chǎn)業(yè)不同，石油化工存在獨(dú)有的生產(chǎn)特性，實(shí)際的生產(chǎn)流程需要處理的信息數(shù)據(jù)流量大，數(shù)據(jù)類型較為復(fù)雜，需要通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一管理，才能把握數(shù)據(jù)信息處理的一致與系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)庫的集成管理能夠?qū)?shù)據(jù)信息處理與動(dòng)態(tài)監(jiān)管、可視化等技術(shù)融合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)石油生產(chǎn)流程的全面監(jiān)督與實(shí)時(shí)管理。具體來講，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的管理功能主要是通過對(duì)信息的分類、處理、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的，通過技術(shù)集成，可以對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，及時(shí)反饋，便于監(jiān)管人員快速對(duì)異常信息進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)庫的載體包含兩種類型：關(guān)系數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，兩種數(shù)據(jù)載體可以通過區(qū)別性控制，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分流，管理者可以通過二者協(xié)調(diào)控制，提升生產(chǎn)信息、管理信息以及技術(shù)信息的利用效率，并更好地進(jìn)行信息共享。

1.2決策支持的自動(dòng)化技術(shù)

決策支持的自動(dòng)化技術(shù)主要包括以下幾種：首先，決策的可行性分析。石油化工在具體的生產(chǎn)、經(jīng)營過程中，與其他的企業(yè)管理相同，需要足夠的參考數(shù)據(jù)與運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)對(duì)決策進(jìn)行數(shù)據(jù)技術(shù)支持，保證生產(chǎn)活動(dòng)中的經(jīng)營決策科學(xué)、合理。受傳統(tǒng)石油生產(chǎn)決策理念的影響，決策支持通常存在經(jīng)驗(yàn)不足、技術(shù)落后等方面的問題，使得決策的主觀性、隨意性強(qiáng)。以信息技術(shù)作為企業(yè)決策的基礎(chǔ)，利用ERP、SCM、CRM等技術(shù)，可以在保證行業(yè)信息與企業(yè)決策有效整合的同時(shí)，優(yōu)化決策流程，提升行業(yè)整體的自動(dòng)化水平；其次，利用成本控制與效益分析等信息技術(shù)，能夠合理提升石油生產(chǎn)單位的整體業(yè)績，更好地實(shí)現(xiàn)利潤最大化的企業(yè)決策目標(biāo)。與此同時(shí)，將自動(dòng)化生產(chǎn)需要的實(shí)際成本與決策過程中的計(jì)劃成本進(jìn)行綜合對(duì)比，可以更精確的定位生產(chǎn)方案的實(shí)際盈利能力，一旦發(fā)現(xiàn)績效指標(biāo)存在偏差，能夠即使對(duì)決策進(jìn)行調(diào)整，提升企業(yè)長效規(guī)劃方案的科學(xué)性。

1.3生產(chǎn)流程模擬的自動(dòng)化技術(shù)

生產(chǎn)流程模擬的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用是指建立起能夠反饋石油生產(chǎn)工作形態(tài)的數(shù)據(jù)模型，對(duì)整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)流程進(jìn)行模擬。由于石油生產(chǎn)的環(huán)節(jié)涉及的內(nèi)容較為繁多，從煉油到原料油品的生產(chǎn)、加工過程工藝技術(shù)較為復(fù)雜，所以實(shí)際管理難度較大。而石油的自動(dòng)化技術(shù)可以通過對(duì)生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)模擬，嚴(yán)格把控不同生產(chǎn)工藝水平，保證各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效銜接，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)、提升石油產(chǎn)品質(zhì)量的管理目的。除此之外，石油自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用還包括測(cè)量、故障機(jī)械診斷等技術(shù)內(nèi)容。

2石油生產(chǎn)的自動(dòng)化控制程序

2.1自適應(yīng)的生產(chǎn)控制程序

自適應(yīng)的生產(chǎn)控制系統(tǒng)屬于反饋控制程序的一種，程序能夠結(jié)合石油實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)使用設(shè)備的功能進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，確保系統(tǒng)依照設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)開展工作，為產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量提供保障。當(dāng)前階段，自適應(yīng)的系統(tǒng)的主要應(yīng)用范圍包括航空航天、空間飛行設(shè)備以及導(dǎo)彈等控制程序，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用還存在一些不足。傳統(tǒng)自適應(yīng)系統(tǒng)通過自動(dòng)整定、模型參考等技術(shù)，對(duì)控制程序進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性的辨識(shí)。但是，由于離線訓(xùn)練較為復(fù)雜，且在辨識(shí)過程中激烈信號(hào)與平穩(wěn)運(yùn)行工作存在矛盾，因此模型的收斂性較低，程序運(yùn)行的穩(wěn)定性也達(dá)不到相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn)。

2.2最優(yōu)生產(chǎn)控制程序

最優(yōu)生產(chǎn)控制程序是當(dāng)代控制系統(tǒng)中不可或缺的構(gòu)成部分，在航空航天、軍事生產(chǎn)等領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)用較為成熟。在已知控制系統(tǒng)的初始狀態(tài)與各項(xiàng)參數(shù)的基礎(chǔ)上，確定生產(chǎn)、控制目標(biāo)，然后選擇合理的系統(tǒng)控制模式保證系統(tǒng)狀態(tài)最佳，可以確保對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化控制。最優(yōu)控制的理論基礎(chǔ)來源于動(dòng)態(tài)規(guī)劃、最大原理，通過變分法實(shí)現(xiàn)控制功能?，F(xiàn)如今，最優(yōu)控制在石油生產(chǎn)等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用水平不斷提高，能夠在溫度、壓力等生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行自動(dòng)化控制。

3石油產(chǎn)業(yè)提升自動(dòng)化控制水平的有效途徑

3.1加強(qiáng)集成化管理力度，打造系統(tǒng)管理平臺(tái)

為確保石油企業(yè)的核心市場(chǎng)競爭能力，在工廠規(guī)達(dá)到一定水平后，需要提升自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平，保證企業(yè)的生產(chǎn)、決策能力。在此基礎(chǔ)之上，加強(qiáng)信息化管理機(jī)制的建設(shè)力度，利用集成系統(tǒng)對(duì)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)化控制，成為企業(yè)保證生產(chǎn)規(guī)模，同步建設(shè)自動(dòng)化控制程序的重要方向。提升石油企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、決策、管理等工作的集成化水平，需要建立動(dòng)態(tài)、系統(tǒng)、實(shí)時(shí)的管理平臺(tái)，對(duì)規(guī)?；纳a(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)人員進(jìn)行全面監(jiān)督與管理，為企業(yè)大型化、集成化、自動(dòng)化的發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

3.2強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)總線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用水平，推進(jìn)信息處理的智能化

當(dāng)前，現(xiàn)場(chǎng)總線自動(dòng)化技術(shù)在石油生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來越廣，實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)逐步積累，提升了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全性與穩(wěn)定性。現(xiàn)場(chǎng)總線管理通常在一些大型項(xiàng)目中應(yīng)用頻率較高，通過遠(yuǎn)程控制及在線檢測(cè)、維護(hù)等功能，及時(shí)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)管，確保生產(chǎn)效率的同時(shí)兼顧了產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)石油企業(yè)整體效益的穩(wěn)步提升。與此同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還可以推進(jìn)石油生產(chǎn)的管控一體化進(jìn)程。具體來講，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全數(shù)字的信息傳遞功能，優(yōu)化、完善數(shù)據(jù)庫的智能控制系統(tǒng)，對(duì)控制信息與非控制信息開展收據(jù)與處理工作，利用遠(yuǎn)程操控提升生產(chǎn)設(shè)備的智能化水平，遠(yuǎn)程控制的內(nèi)容包括設(shè)備的在線調(diào)校、遠(yuǎn)程故障異常診斷以及預(yù)防維護(hù)等。

3.3重視自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的管理數(shù)據(jù)信息安全

在現(xiàn)代儀表及控制系統(tǒng)領(lǐng)域，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、智能芯技術(shù)、無線技術(shù)等各類先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，相應(yīng)的需要經(jīng)過數(shù)據(jù)總線處理的信息量也越來越大，對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)而言，就面臨一個(gè)新問題，即信息利用的合理性及信息傳輸?shù)陌踩?。此外，?duì)于各類生產(chǎn)企業(yè)而言，DOS系統(tǒng)的安全性也是一個(gè)重要問題，網(wǎng)絡(luò)安全成為制約信息技術(shù)發(fā)展的重要因素。對(duì)于石油化工企業(yè)而言，網(wǎng)絡(luò)安全問題同樣是專家學(xué)者廣泛關(guān)注的問題，因此未來石油化工自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展過程中，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的信息安全問題及解決對(duì)策將引起更多人的重視。

3.4加強(qiáng)工業(yè)以太網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用

對(duì)于數(shù)字化系統(tǒng)、自動(dòng)化技術(shù)而言，工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)是其運(yùn)行、管理的重要基礎(chǔ)，以太網(wǎng)的應(yīng)用為信息化、自動(dòng)化系統(tǒng)帶來了更多的選擇，推動(dòng)其技術(shù)更新，從而全面促進(jìn)生命管理、能源管理及安全管理的水平。工業(yè)以太網(wǎng)體現(xiàn)出較強(qiáng)的開放性及標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)，在建設(shè)信息網(wǎng)絡(luò)過程中應(yīng)用工業(yè)以太網(wǎng)可以大幅降低建設(shè)成本。不過對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全而言，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用向其提出了新的挑戰(zhàn)。因此要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)、相關(guān)安全策略等課題的研究，主要內(nèi)容為無故障通信能力、如何保證以太網(wǎng)絡(luò)的可靠性及安全性等。

4結(jié)語

石油生產(chǎn)單位的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展水平與企業(yè)生產(chǎn)效益、化工產(chǎn)品質(zhì)量等有著極為密切的關(guān)系，因此技術(shù)的推廣力度與實(shí)踐水平對(duì)我國工業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。在此基礎(chǔ)之上，結(jié)合研究自動(dòng)化技術(shù)在石油生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用類型、控制模式等內(nèi)容，相關(guān)單位應(yīng)該加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的集成水平，強(qiáng)化信息安全防護(hù)力度，更好地實(shí)現(xiàn)石油生產(chǎn)的智能化、自動(dòng)化發(fā)展的管理目標(biāo)。

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作者：王明軍 茍海文 作者：單位：長慶油田分公司第十一采油廠 長慶油田分公司第二采油廠