身處變革之中的人,往往無(wú)法切身感受,但是變革卻是一把“隱形的推手”,悄無(wú)聲息地改變著我們的生活。
翻開(kāi)世界工業(yè)變革的歷史畫(huà)卷,第一次工業(yè)革命,開(kāi)辟了機(jī)器代替手工勞動(dòng)的時(shí)代;第二次工業(yè)革命中,電力、內(nèi)燃機(jī)、新交通工具、新通訊手段和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,使得科學(xué)技術(shù)發(fā)展邁向全新的臺(tái)階;第三次工業(yè)革命,則使得原子能、電子計(jì)算機(jī)、空間技術(shù)和生物工程得以應(yīng)用。
塵封的歷史過(guò)后,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和工業(yè)4.0的發(fā)展,將在未來(lái)10~15年對(duì)制造業(yè)的整合產(chǎn)生巨大影響,第四次工業(yè)革命的到來(lái),已為時(shí)不遠(yuǎn)!讹w鴻踏雪泥》的出版恰逢“第四次工業(yè)革命”即將來(lái)臨的大變革時(shí)期,它用老、中、青三代專家的視角,詳盡講述了我國(guó)儀表和自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展史。遵循先行者的步伐,瞻望繼承者的思想,這本史冊(cè),像是一條紅線,將我國(guó)儀表產(chǎn)業(yè)的“古”與“今”緊緊相連。
近期,筆者有幸采訪中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司(SEI)副總工程師林融先生,觀古論今,林融先生字字珠璣。作為儀器儀表行業(yè)的資深專家,同時(shí)又是《飛鴻踏雪泥》的史料編委之一,從他的口中,筆者感受到他對(duì)于《飛鴻踏雪泥》所給予的希望,同時(shí)聆聽(tīng)到她對(duì)于中國(guó)儀器儀表市場(chǎng)現(xiàn)狀的分析,以及他對(duì)于未來(lái)儀器儀表技術(shù)發(fā)展走向的獨(dú)到見(jiàn)解。
《飛鴻踏雪泥》:繼往開(kāi)來(lái),承上啟下
近年來(lái),隨著工業(yè)化和信息化的深度融合,使得工業(yè)領(lǐng)域涌現(xiàn)出了大量新的技術(shù),如現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)無(wú)線、功能安全、信息安全、數(shù)字工廠、工業(yè)能效、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和工業(yè)4.0等。這些技術(shù)的應(yīng)用,不斷提升了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化和精細(xì)化水平,將用戶需求和技術(shù)發(fā)展兩者緊密結(jié)合,在最大限度滿足用戶需求的基礎(chǔ)上引領(lǐng)我國(guó)智能裝備制造行業(yè)的良性發(fā)展。
林融先生1981年考入浙江大學(xué)化工系生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化專業(yè)(化自),1985年畢業(yè)分配到中石化北京石化工程公司(SEI的前身之一)參加工作,至此,已工作滿29年。據(jù)林融先生回憶,當(dāng)時(shí)在石化工程設(shè)計(jì)中先后經(jīng)歷了采用電動(dòng)III型組合儀表、可編程單回路調(diào)節(jié)器、可編程序控制器(PLC)、分散控制系統(tǒng)(DCS)、安全儀表系統(tǒng)(SIS)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)、工業(yè)無(wú)線儀表系統(tǒng)(WIS)等階段。在那時(shí),西儀、上自儀、川儀、京儀等國(guó)企及合資儀表集團(tuán),另外還有王常力教授創(chuàng)建的和利時(shí)集團(tuán)、儲(chǔ)健及金建祥創(chuàng)建的浙江中控集團(tuán)、宣瑞國(guó)等創(chuàng)建的中國(guó)自動(dòng)化集團(tuán)等民營(yíng)企業(yè),均為我國(guó)的儀表和自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。而如今,他們也成為了中國(guó)本土儀器儀表行業(yè)的驕傲。
回憶歷史只能在腦海中短暫停留,歷史需要記載并傳承,《飛鴻踏雪泥》則是這一段史料的載體。對(duì)此,林融先生坦言:“《飛鴻踏雪泥》叢書(shū)搜集、記錄并分析儀器儀表界前輩的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和歷程,以及國(guó)產(chǎn)分析儀器發(fā)展中的史料,并在此基礎(chǔ)上撰寫(xiě)成文,匯編成冊(cè)。它真實(shí)地記載多年來(lái)國(guó)產(chǎn)分析儀器從起步到壯大的足跡,為今后教育和研究提供豐富的史料!讹w鴻踏雪泥》是一套中國(guó)儀表自動(dòng)化人的回憶錄,又是一套我國(guó)儀表和自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的編年史,能夠?yàn)橹钡奖臼兰o(jì)末的下一個(gè)60年儀表和自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段起到承上啟下、繼往開(kāi)來(lái)的重要?dú)v史作用。”
大數(shù)據(jù)中心管理“三大油” 為MAV提供市場(chǎng)
憶往昔,崢嶸歲月稠,在與林融先生的談話中,沿著《飛鴻踏雪泥》中的足跡,筆者聆聽(tīng)到他對(duì)于中國(guó)儀器儀表市場(chǎng)及技術(shù)發(fā)展的獨(dú)到分析。
于市場(chǎng)而言,林融先生介紹,近十年,MAV模式在國(guó)內(nèi)石化行業(yè)得到了廣泛推廣,特別是在以“三大油”為首的一些特大型石化企業(yè)的工程項(xiàng)目中得到了普遍應(yīng)用。除了DCS、SIS(安全儀表系統(tǒng))、AMS(設(shè)備管理系統(tǒng))、OTS(操作培訓(xùn)仿真系統(tǒng))等系統(tǒng)之外, FGS(火災(zāi)和氣體檢測(cè)系統(tǒng))、CCS(壓縮機(jī)控制系統(tǒng))、MMS(轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng))、PLC、MAS(儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化系統(tǒng))、PAS(過(guò)程分析儀系統(tǒng))、AAMS(先進(jìn)報(bào)警管理系統(tǒng))、APC(先進(jìn)過(guò)程控制)及RTO(實(shí)時(shí)優(yōu)化)等系統(tǒng)也是自動(dòng)化企業(yè)與石化企業(yè)合作的方向。
“目前,先進(jìn)的控制技術(shù),如APC(先進(jìn)控制)、RTO(實(shí)時(shí)優(yōu)化)、OBS(油品調(diào)和)等在國(guó)內(nèi)石化行業(yè)的應(yīng)用水平參差不齊。其中,合資企業(yè)、“三大油”應(yīng)用水平較高,民營(yíng)企業(yè)、地方企業(yè)應(yīng)用水平較低。理念、資金和技術(shù)是制約其發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。 “數(shù)字化工廠”、“數(shù)字化油田”等建設(shè)正在石化行業(yè)展開(kāi),石油化工的智能化生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展迅猛。林融在未來(lái)幾年中,APC、RTO等技術(shù)可以提高產(chǎn)品的產(chǎn)率、收率及合格率,降低綜合能耗,并且利用先進(jìn)的自控技術(shù)以及“卡邊”、“夾點(diǎn)”操作能夠提高經(jīng)濟(jì)效益、提高工藝生產(chǎn)操作的穩(wěn)定性,便于精細(xì)化管理等方面加速石油石化行業(yè)節(jié)能減排進(jìn)程。”
集成化DCS系統(tǒng) 滿足多重要求
于儀器儀表的技術(shù)而言,未來(lái)大型石化工廠對(duì)自動(dòng)化技術(shù)存在多控制域集成DCS、PCS主干網(wǎng)絡(luò)、ITCC(機(jī)組控制系統(tǒng))、MMS(機(jī)組監(jiān)測(cè)系統(tǒng))等先進(jìn)技術(shù)方面的需求。舉例而言,企業(yè)可以進(jìn)一步研發(fā)應(yīng)用超過(guò)20個(gè)控制域、100000個(gè)過(guò)程I/O點(diǎn)和300000個(gè)通信I/O點(diǎn)規(guī)模的集成化DCS系統(tǒng),且系統(tǒng)當(dāng)前擴(kuò)展能力(指不增加系統(tǒng)投資)不低于20%。單套DCS系統(tǒng)控制域超過(guò)10000個(gè)過(guò)程I/O點(diǎn)和30000個(gè)通信I/O點(diǎn)。
信息化方面,大型石化工廠的PCS主干網(wǎng)絡(luò)將由千兆級(jí)工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)成,與此同時(shí),加速同構(gòu)和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)和KVM技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,保證控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷不超過(guò)40%,并能夠支持TCP/IP、Modbus-RTU、FF、Profibus-DP、HART和OPC等開(kāi)放通信協(xié)議。
在基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線(FF)技術(shù)方面, 具有先進(jìn)自診斷和預(yù)測(cè)維護(hù)功能的FF技術(shù)需要保證平均網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷不低于8臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)段宏周期不高于500ms。同時(shí)要加速智能化儀表接口控制系統(tǒng)研究,加速全廠AMS整體解決方案應(yīng)用。
針對(duì)大型機(jī)組,在保證全廠聯(lián)網(wǎng)的情況下,有兩種先進(jìn)技術(shù)值得研究應(yīng)用。其一是機(jī)組控制系統(tǒng)(ITCC)先進(jìn)控制技術(shù)。采用ITCC解決方案,在ITCC中采用解耦(Decoupling)、負(fù)荷分配(Load Sharing)等機(jī)組先進(jìn)控制技術(shù),ITCC系統(tǒng)執(zhí)行周期不高于50ms。其二是機(jī)組檢測(cè)系統(tǒng)(MMS)。采用機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷系統(tǒng)(如:3500系統(tǒng)+System 1),保證機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)不少于10000點(diǎn)(包括System 1的點(diǎn)數(shù)),同時(shí)診斷信息通過(guò)OPC與DCS通信。
“大型石化工廠更需要全面應(yīng)用控制回路及操作面板模板化技術(shù)、OTS和RTDB等技術(shù)。例如開(kāi)發(fā)軟件工具箱(SoftKIT)和復(fù)雜控制方案,使應(yīng)用軟件組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化;全部過(guò)程輸入數(shù)據(jù)來(lái)源于DCS的OPC服務(wù)器;為MES和ERP建立組態(tài)規(guī)模不少于50000點(diǎn)位號(hào)和1000幅畫(huà)面的工廠過(guò)程信息平臺(tái)。”林融先生介紹道。
最后,林融先生對(duì)于《飛鴻踏雪泥》第三輯表示期待,并提出中肯的建議:“我希望在第三輯中能夠納入在海外儀表自動(dòng)化領(lǐng)域的杰出人才、組織的史料。人才的中西合璧,才能使得讀者對(duì)于儀器儀表行業(yè)的理解,更加全面、廣泛。”(文 GK/CJT)
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