大话电厂数字化(二)

第一次和智慧电厂结缘还是在大约十年前,有个同行跳槽到了当时国内正崛起的一家DCS公司,他发给我一个文档,里面就是关于智慧电厂的介绍。我清楚的记得,文档中介绍了电厂控制的一个互联网平台,全部的运营数据也都是在平台展示,还介绍了未来移动端的一些需求。
要知道那是2013年,而就在那个时间,当我们很多人还在用着老式诺基亚的时候,已经有公司提出了移动互联的概念,而且还是自动化行业的公司,现在想想多少都有些科幻。
根据摩尔定律,互联网行业的发展大概是两年翻一番的,最早提出的时候是18个月。十年对于互联网行业来讲,翻了不止5倍这样简单,毕竟增长的计算都是以前一年为底数,这样算下来的话,2023年的互联网科技水平应该是十年前的三十倍以上。
行业的发展的确是这样的,日新月异,回头看就是天翻地覆。追溯十年,往往会有沧海桑田的感觉,我们这一代人还在怀念诺基亚时代的风光无限的时候,新成长起来的年轻人可能都没怎么听过这个名字。
昨晚跟同事聊天,说到一件事,现在的新同行学习DCS、PLC的时候感觉比我们这代人要容易很多。十几年前我在工作中学习DCS系统的时候,真的是费了很多周折,去参加培训的时候都是小心翼翼,生怕漏掉了某个细节。
而现在的很多年轻同行就没那么麻烦了,他们似乎对这一类的知识自来熟,只要稍微提点就能很快弄通。我分析过几个原因,首先是新成长起来的年轻同行从小就是敲着键盘长大的,所以对于PC机、互联网并不陌生,而我直到2010年左右才有了自己的PC机。
其次当代的大学教育更注重于实操,他们在学校学习DCS之类的知识的时候,是在仿真场景甚至是实验室搭建的真实场景中进行的,这一点我在最近两年与一些大学交流的时候得到了证实。很多大学都花大价钱搭建了自己的仿真平台,很多学生的毕业论文就是基于某一套DCS系统进行的。这种条件,在我们那代人是不敢想的。
这让我想起一件往事,读大学的时候想要学习DCS系统,可当时还没搞清楚DCS是什么,就去图书馆找书,结果找到了一本PLC的书,当时以为自己记错了,内容感觉差不多。于是,我花了大半个学期去啃PLC,还是有一天无意中知道自己学错了。
还有一个很重要的原因,也是前面提到的摩尔定律,既然互联网平台的发展是两年翻一番,那么基于整个PC机、互联网的DCS系统自然也会发展的很快。虽然相比较而言,受制于安全、稳定等条件约束,工业互联网并不能像大众互联网那样发展迅速,但也算是进步飞快。
这一点我个人感受也是非常明显,以国内某家DCS厂商的系统来说,十年前的版本在组态、下装等操作上非常麻烦,使用非常不友好。可如今国内主流的DCS系统,正在朝着一种“傻瓜系统”的方向迈进,只要你有一些计算机基础,想要学精虽然需要假以时日,但学会还是不难的。
有了这些铺垫,我们可以想象,在电厂整体效率和规模提升的过程中,以DCS系统为主导的电厂自动化技术起到了不可磨灭的作用。前一篇文章我也提到了这个观点,如果没有自动化技术的进步,电厂整体规模的提高是很难的。而随着制约火电物理因素的限制被触顶,下一步解决电厂一些效率、效益的问题,就会落到自动化技术身上。
我记得有位同行大佬说过一句话,大体意思是每次伟大的社会变革,都离不开自动化。现实情况也是,无论是前两次工业革命还是如今如火如荼的信息革命,最终都是落实到了自动化上。
我们正在不遗余力做的电厂数字化工作,其实根本还是回到了电厂自动化上。这里面可以从几个方面去解释吧,首先是互联网算法能力肯定要比DCS系统强出很多。三年前在做公司的一套锅炉控制系统的时候,我就尝试在西门子Smart系统中加一些大数据计算的东西,当然本身PLC系统并不能自动采集一些数据,于是我就做了一些数据的输入框,通过人工输入后生成一条控制曲线。
这种方法可想而知,在PLC并不智能的算法能力下,加上人工采集数据的片面性,最后肯定是很难成功的。大数据的一个基础就是采集数据的全面性以及对异常点的排除能力,当然大数据也会对异常情况单独建立模型,但想要通过一套并不智能的PLC系统完成这些是不现实的。
可上个月去同行一家公司拜访的时候,他们已经在借助互联网的技术在反作用DCS系统了。原理与我三年前的想法是一致的,只是控制器换做了互联网AI,不再是一个单纯的PC机。
我想这就是互联网技术对自动化的一个正向推动,我并不能真实的评价他们做的那套系统到底有多好,或者可以给他们的生产带来多少额外的收益,这种收益与投入是否成比例。但我个人观点,互联网技术的发展,能有百分之一的进步因子作用于工业自动化中,就可以对整个工业自动化产生大的变革。
过去自动化技术的进步可以单纯依靠着传感器技术、PC机的进步来实现飞跃,在这几个领域已经触顶的时候,依靠着互联网技术的推动,继续变革,似乎就是自动化唯一的道路了。目前行业内主流的DCS系统都在研究会联网、人工智能如何与DCS系统结合起来,也做出了一些产品,但我个人感觉都还处在一个初级阶段。
由于工业自动化安全性的考虑,短期内不太可能像大众互联网那样开放,但这并不影响工业自动化与互联网技术的融合。至于融合的广度和深度,个人感觉就要看需求驱动了。目前的情况来看,这种融合正在粗暴发展,而且没有方向,需求也不明晰。但随着时间的发展,需求应该会与实际结合的更加紧密,从而朝着实用化的方向发展。
清华大学出版社出版的《数字化:引领人工智能时代的商业革命》一书中说过一句话,“当技术的驱动因素开始改变传统商业的价值链时,链条上的企业都将主动或者被动的发生变化。”
在电厂数字化转型过程中,目前遇到的一些阻力,除了电厂主观因素以外,还与数字化技术的不成熟等客观因素有关,至少目前数字化技术还不能非常友好的改变电厂的运营模式。但随着摩尔定律加持下的互联网技术的不断发展,电厂数字化之路应该会平坦很多!
2023年6月18日 于上海!