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昊沧梁军:水工业的数字化之路

时间:2018-08-31 09:33

来源:中国水网

作者: 程云

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8月23日,走过10个年头的2018(第十届)水业热点论坛盛大开幕,上海昊沧系统控制技术有限责任公司智慧工业事业部负责人梁军受邀参加。会上,梁军结合自身工作经验,从智慧水务的定义、智慧水务实现途径等角度谈起,详细阐述昊沧水工业的数字化之路。

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上海昊沧系统控制技术有限责任公司智慧工业事业部负责人 梁军

一开场,梁军谈到:对于智慧的理解,我比较认同一个观点,智慧就是用最简单的方式解决问题,让我们的工作变得非常简单。那么智慧水务到底怎么实现?怎么做呢?是不是将所有的智慧软件全部买下来,将其叠加安装到厂里面,那么这个厂就是智慧工厂吗?值得思考。

智慧水务实现“四部曲”

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第一步,数字化的感知:通过传感器、仪器仪表、智能设备、监控系统等,对人、物、生产和工作过程,形成充分的数字化描述。过去数字化的描述,更多是针对指标,其实这个感知,在互联网时代将会放大,它需要对人、对事物以及对我们生产过程都需要进行数字化的描述。

第二步,智能分析:数字化并不是让我们只是单纯积累数据,而是要将数据资产利用起来,要对设备和生产过程建立面向对象的数字化模型,也是所谓的算法,通过模型化计算,实现对生产过程的预测预判,对已发生的生产过程和事件,进行复现和数字化分析。

第三步、寻优决策:在数字化分析的基础上,通过寻优算法,提供辅助决策,让我们的决策变得更优,而不是依靠人为主观的管理能力和经验。

第四步、高效执行。无论是污水处理工艺的提标改造,还是智慧水务、海绵城市的智慧项目建设,最终均要通过系统高效执行。通过数字化的感知、面向对象的分析、寻优决策以及最后的高效执行,从而实现智慧水务整个闭环系统。

智慧污水处理厂七个关键指标

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“回归到智慧污水厂系统,我们如何运用各种智慧化设备及数字化的技术,让我们污水处理系统变得简单聪明,整体实现智慧呢?”梁军抛砖引玉地问道,在这里,我先谈智慧污水处理厂具备的七个关键指标:

(1)系统程控率:全厂所有的设备控制指令中,由程序自动发出的指令比例,表征一个自动化系统中非人为干预或主动控制的频率;

(2)闭环连续运转率:智慧水厂系统正常生产运行后,单个闭环控制系统能够长时间不间断运行的能力指数;

(3)控制品质达标率:智慧水厂系统正常生产运行后,在闭环控制条件下,衡量其是否达到控制、工艺要求的能力;

(4)控制逻辑冗余率:智慧水厂关键工艺的控制逻辑的冗余备用率、关键控制算法的冗余备用率;

(5)关键设备冗余率:智慧水厂关键的生产设备、PLC、通讯设备等的冗余备用率;

(6)信息系统高可用性:信息系统的某个服务节点(如数据库、WBE服务)出现故障后,仍能保证系统正常运行的能力指数;

(7)系统运行安全性:智慧水厂系统在运行过程中,能够抵御外部非法入侵、网络攻击、数据窃取等行为的能力指数。

常规过程控制 VS高级控制APC系统

对于智慧污水处理厂,提高每个控制回路的可靠性和工艺精细化控制至关重要,梁军谈到昊沧“畅销”的两大控制系统——常规过程控制CPC和高级控制APC系统,他谈到,高级控制和常规过程控制区别在于,常规控制系统只是做到了对数字化的感知,而高级控制系统高于数字化感知层面,达到智能分析甚至寻优决策。

举个通俗易懂的例子,比如昊沧明星产品“精确曝气流量系统”,常规过程控制只是负责对曝气系统进行控制,但是该曝多少气,指令哪里来?只能靠操作工艺人员的经验技能感知,若外部条件发生变化,工艺人员必须要重新设置参数。而高级过程控制APC系统,不需要工艺操作人员凭着经验设置参数,而是通过模型计算,自动感知现场条件变化,下达密令或者指令实现自动决策。

据了解,高级控制APC系统,它是一个无人或少人值守高级控制平台,是一套建立在PLC自控系统之上,基于计算机编程高级语言开发,采用对象化、模块化、平台化的设计方法,能够处理复杂数学算法和控制逻辑的组态式开发平台,为实现水厂全自动、高可靠、智能化运行提供坚强技术支撑。

用户通过在控制平台上新建工程项目,定义采集变量、按需选取功能运算块(FB)或定义程序脚本(Script),配置各项运行参数等一系列工程建模过程,实现水厂的逻辑冗余控制、工艺优化控制、控制回路监视、自控性能分析、数据趋势分析和全厂闭环控制等功能。

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编辑:汪茵

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