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摘要:市場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),對規(guī)模化的生產(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、維護(hù)等功能,及時(shí)對生產(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,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,對于各類生產(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