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(3) 优化的指标大多是稳态指标,然而实际生产过程不是因原料变化(例如原油供应变化)或加工方案变化或其它原因而常处于动态过程之中,就是稳态时间太短,致使指标游移不定而收效甚少。
自从DCS介入过程控制以来,国内对DCS的使用大多停留在代替常规仪表的水平上,如何充分发挥其潜力或开发一些新型控制算法有针对性地解决诸如炼厂原油切换带来波动、缩短切换动态过程等则基本上无人问津,绝无立项啃这种“硬骨头”的,而且也不可能为解决生产实际问题在国家立项攻关的。大多均因水平低无多少高深理论、数学推导而不屑一顾!事实却不然。以笔者致力于大型氨厂一段转化炉水/碳控制系统的开发、设计、实施[5]而言,深深体会到:只有比工艺人员在某些方面对工艺及控制要求的了解程度还深,才能搞好基础控制与先进控制
。该系统国外原设计十分差强人意,常导致全厂联锁跳车!笔者曾针对四川化工厂、大庆化肥厂及齐鲁二化现场提出按预联锁概念设计控制方案,但三个厂的原料气供应不一样而又作不同的具体处理,以后者的设计实施方案[5]最为完备,完全解决该厂因原料含碳量波动而带来的生产问题。这其中,按实际负荷与标称负荷,以及返氢量的扣除等概念的使用与计算,是笔者对该生产工艺了解的深度出乎于工艺人员意料之外,该系统在现场投运大获成功而长期交付使用。但是,某博士生导师此后在某现场投运同样系统时却招致全厂联锁跳车。此处并非揭人之短,而只是想说明这样一个问题:解决实际工程问题并非不屑一顾之易事,尚宜正视之而不要回避!文献[5]中提到,该系统在现场投运之前发现了该DCS中某种功能模块的问题后,反映至该公司总部未获答复,后来笔者在自己开发的功能模块中发现问题所在后轻易而举地解决了。同样,赋予预联锁功能的控制系统对实施控制算法的功能模块有逻辑量同步处理要求,据之开发的功能模块应用软件岂不是有其独到之处。笔者设计这套控制系统当时使用C3变字长浮点运算使控制站的时空开销大增,原本可以使用255个功能模块的,但实际只使用80个模块就无Free Time了。当然,这对现在CPU芯片而言已不成问题了。另外,据笔者体验:DCS或新型FCS,其中应用软件—功能模块如按OPC标准有互操作要求的话,其难度与复杂程度远超过原有的。而且,互换性测试通过了,未必其可靠性就不出问题。上面提到Y公司DCS控制模块问题,在20吨快锅(大修后开工先投运)点火不到2小时就导致熄火!所以,对控制算法的功能模块必须要由有工程经验者逐一仿真调试,应做到万无一失才可找一个现场测试投运,到现场考核是绝对不允许调试改程序的!这就是开发控制功能(模块)程序难点所在。还因为如此,其它计算机软件都有升级换代的,唯独只有控制功能模块无升级换代,常见的只有功能模块扩充或引入新的功能模块。例如,Y公司功能模块尽管扩充了很多,但类似于常规仪表的4个端子结构一直沿用其现有DCS产品。
四 建议国内业界致力于FCS系统集成
目前,扬长避短进行新产品开发事例屡见不鲜。就FCS而言,国外一些著名厂家并非全部自行开发研制,在其发布的新产品中采取“拿来主义”——购买OEM产品甚或买断性及/或委托开发部件再予以集成成自己品牌的系统者并非罕见。然而,我国以往并非如此,而是由国家出钱作为攻关课题予以大包大揽。一些扯着大旗当虎皮者在申请立项争钱方面尽显其能事。结果,花了国家几千万搞FF(H1园卡)产品及HART产品,在“九.五”期间未见产业化,“十.五”再追加!反过来,如若花这些钱委托国外厂商开发或合作开发,则早已产业化了!事实上,H1园卡是装在变送器及阀门上的,试问国产变送器有多少?而合资的绝不会采用国产H1园卡!这种几千万的攻关立项论证过吗?论证的专家学者是不懂还是“走过场,装糊涂”?未获国家任何资助一民营企业则早已将HART协议产业化并首先通过该基金会认证,那些拿了超过买断性委托开发所需费用一倍以上的国家拨款者该如何交帐?这其中是否有学术腐败?
往者不可谏!建议国内业界有识之士与企业购买OEM产品予以系统集成为自己品牌的产品参与市场竞争。这一建议是基于以下考虑。
(1) 全开放的FCS其应用(层)程序与包括硬件与系统软件(内含通信部分)的系统平台已可彼此完全独立,能够任意选购不同厂家的系统平台予以即插即用,因而进行集成在技术上无任何障碍。
(2) 购买OEM产品,或是成为该厂商的系统联盟商,利用其作为OEM产品的系统平台集成自己品牌的FCS能扬长避短,争得投入市场的时间。事实上,FCS产品的系统平台包含许多高新技术,技术复杂,完全自己开发已被证实在目前无此可能。“九.五”课题国家投入巨资,组织国内各有关单位、企业会战5年,结果如何呢?从NI公司买了开发工具历时5年以上还无法在H1园卡上实现LAS。现实情况是,国内工业用的计算机硬件产品打开市场难度大,用国外的系统平台与国外产品竞争就可平起平坐一争高低了;而且系统平台的更新、升级全由OEM厂商考虑,因而该FCS系统产品就可永远处于国际先进水平。
(3) 国内从事工程应用还是有力量的,其中从事应用软件开发力量只要予以发现重用,在经验与知识水平上完全不亚于国外系统集成厂商的系统工程师;至于从事工程应用的技术力量则更不成问题。
(4) 最重要的是集成产品的利润如何呢?据笔者初步了解,从国外专门从事OEM产品生产的公司,例如NI公司购买一套装备FCC的FCS系统平台,其售价只有现行DCS的1/3不到,这还不包括作为其联盟商大批量可享受近50%的价格优惠。
(5) 只要不大的一次性投资把应用软件——功能模块挂到系统平台上,联成一套FCS系统,之后几乎不要什么投入,仅需按定单配置系统即可。