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晨楓:過程控制工程師的成長之路

2024/4/13 1:01:43 人評論 次瀏覽 分類:過程控制  文章地址:http://www.gsipv.com/tech/5487.html

過程控制是實踐的藝術。從簡單的PID和單回路反饋控制開始,過程控制逐步發(fā)展成枝繁葉茂的科技大樹。很多枝和葉具有扎實的理論基礎,也有很多扎根于直覺的土壤。自控之樹也是一大套“菜譜”,看菜下料,廚隨客味。

經(jīng)驗很重要,經(jīng)驗給人信心。新手對參數(shù)整定具有強烈的畏懼感,因為心里一點沒底,不知道跳出來的是老虎還是加菲貓。有經(jīng)驗后,就不怕了。如來佛的手掌夠大,孫悟空再跳也跳不出手掌。


但經(jīng)驗不僅來自長期實踐,也需要在理論的指導之下。缺乏理論指導的經(jīng)驗是向后看的,只對重復的場景可靠?,F(xiàn)實是復雜的,貌似重復的場景也常常會有細微但不可忽略的差別,陰溝也會翻船。林子大了,什么鳥都有,100次飛出金絲雀,101次就可能飛出黑烏鴉。需要對林子和鳥有足夠的理解,才能確保下一次飛出的依然是金絲雀,萬一飛出黑烏鴉,也不會驚慌失措。


這里面似乎無跡可尋,實際上還是有線索的,只是這線索不大好用嚴謹?shù)目刂评碚搧砻枋觥jP鍵是要從控制實踐出發(fā),而不是“被理論牽著鼻子走”。要緊的是銘記:理論是為實踐服務的,而不是反過來,高舉理論的大錘,到處尋找可以砸?guī)紫碌膶嵺`的釘子。


身在過程工業(yè),自控工程師需要從用戶端看問題,需要從工藝過程出發(fā),確定控制方案的要求、評定性能好壞和進行人機界面設計,還需要考慮控制應用的長期維護問題。自身力量較強的時候,可以自己做項目。必須說,這可能是自控工程師最體現(xiàn)英雄本色和最有成就感的時候。但自己力量不足的時候,就需要外包。這時,企業(yè)端自控工程師是甲方的技術總管。


這不是簡單的聯(lián)絡官。各行各業(yè)、各個企業(yè)有自己一套語言和運作方式,還有內(nèi)部技術標準和安全規(guī)范。工藝和操作有自己的使用要求,外包方也有自己的技術信息要求,沒有甲方自控工程師作為橋梁實行有效溝通,大家都很容易出現(xiàn)“每個字都認識,但連起來一點不知道什么意思”的問題。


企業(yè)自控工程師還需要根據(jù)自己的專業(yè)知識和對實際工藝過程、操作習慣的了解,參與外包方控制方案、實施計劃的制訂和執(zhí)行,并向己方工藝、操作、項目管理和財務報告進展,還要在項目結束時接收所有技術說明和使用維護訓練。


簡而言之,不論是自己動手還是外包,身在過程工業(yè)的自控工程師的基點是工藝過程及其引申出來的控制要求、控制方案和具體的控制應用。他們長期在第一線,有條件熟悉工藝,熟悉操作,也有良好的人脈。對具體控制軟件需要精通,但畢竟有供應商的技術服務做后盾,還是有救兵的。


但外包方的自控工程師有所不同。他們對工藝過程的理解以廣度為主,以深度為輔。能接到什么項目常常不是由他們決定的,其實是“靠天吃飯、吃過算數(shù)”,所以對工藝過程和操作的理解很難深入。但對控制技術的理解需要專精,對具體控制軟件的使用、維護、升級和查錯更需要是專家,他們本來就是先進控制軟件供應商的超級客服。


這是兩個不同的技能集和思維方式。在理想情況下,需要兩頭兼顧。在實際上,也確實有兩頭兼顧的。有些先進控制軟件供應商內(nèi)部分專業(yè),比如有些人專長煉油廠控制,有些人專長聚合反應控制。這些人通常具有相當豐富的相關過程的企業(yè)端經(jīng)驗,然后才轉行到外包方,在先進控制技術和自控項目管理方面進一步深造。


另一個情況是從先進控制軟件供應商的工作經(jīng)驗開始,然后轉行過程工業(yè)。他們具有豐富的先進控制軟件和自控項目管理經(jīng)驗,然后轉行到具體企業(yè),負責企業(yè)內(nèi)部的先進過程控制。這一般是足夠大的企業(yè),自控團隊較大,對基本過程控制和先進過程控制有所分工。他們原先從事的具體先進控制軟件和轉行后與實際使用的先進控制軟件可能有所不同,但這不要緊,先進控制軟件經(jīng)常在很多方面是相通的。


比較尷尬的是一上來就直接進入企業(yè)內(nèi)部的先進控制團隊,但先進控制應用依然以外包為主。這樣既缺乏第一線的實際經(jīng)驗,又缺乏先進控制軟件方面的深度,可能兩端都需要補課。

過程控制工程師

現(xiàn)代過程工業(yè)的控制系統(tǒng)基本上都是以計算機為基礎的DCS,過程控制技能和計算機技能的相對重要性是繞不過去的問題。


在過程工業(yè)從事過程控制的話,不論是用DCS自帶語言,還是利用更加一般的PC和軟件,編寫控制應用或者自編應用工具時,計算機技能是必不可少的。DCS一般都提供一定的應用管理工具,但總會有需要全新自編或者改進的地方,如DCS數(shù)據(jù)庫檢索、警報數(shù)據(jù)管理、組態(tài)文件和Excel之間的轉換等。然而,控制是皮,計算機是毛,過程控制技能是主導的。


但在先進控制軟件供應商工作的話,除了控制算法,軟件的開發(fā)和糾錯是基本的工作,計算機技能更為重要。不光需要對控制軟件精通,還需要對OPC和各種軟件接口精通。


如果在DCS、PLC制造商工作,那基本上從事的就是計算機專業(yè)了,只是產(chǎn)品恰好用于過程控制,技能方面肯定是計算機為王。


在學校里,學計算機的和學自控的有部分課程重疊,但有更多的是完全不同的。這不等于學計算機的不能干自控,或者學自控的不能干計算機。學校學習只是起點。能做到中級甚至高級崗位的話,70%的知識和技能可能來自于畢業(yè)后的實踐、培訓和自學。如果一個人一輩子都主要“吃”學校里學到的老本,注定超不過中級崗位,能長久保住初級就不容易了。


最重要的本事不是知道什么事該怎么干,而是知道怎么學習和去干全新的事。當然,不是什么全新的事都值得去學習,值得去干。有時候是自己來興趣了,有時候是工作需要,有時候是行業(yè)轉型被迫。但要會學習,這一點是不變的。


隔行如隔山。世界上凡是值得認真去做的事情,就沒有小菜一碟的。學校專業(yè)劃分很細,是因為現(xiàn)代世界的復雜性太高,已經(jīng)沒法做到通才了。通才教育只是說法,頂多做到半成品。用人單位需要的是預制菜,扔進微波爐轉一轉就能上桌,頂多撒點鹽和胡椒,或者澆幾滴麻油。用人需求千變?nèi)f化,除非對口培養(yǎng),學校不可能提供預制菜。這是沒法調(diào)和的。所以繼續(xù)學習不是工作一段時間以后的事,而是出校門后第一分鐘就要開始的。


總體來說,過程控制在過程工業(yè)里的地位越來越重要,過程工業(yè)數(shù)字化、信息化、大數(shù)據(jù)化和人工智能的應用加強而不是減弱了過程控制的作用??涨柏S富的信息和高度互聯(lián)的設備提供了前所未有的機會,極大提高的產(chǎn)能和質(zhì)量要求使得過程控制的作用從后臺保障提升到前臺主導。

比如說,精餾塔增減負荷需要幾個小時,塔頂風冷能力受到當時氣溫和風速的影響,不考慮日夜溫差的固定進料只能根據(jù)日間最高溫度設定,以確保精餾塔不至過載,但這導致夜間氣溫較低時的產(chǎn)能浪費。人工在晝夜之間調(diào)整是現(xiàn)在的主流做法,但效果因人而異。把網(wǎng)上可得的當天24小時天氣預報信息下載到DCS,作為過程通過流量的參考輸入,趕在氣溫變化之前就啟動相應增減精餾塔負荷的提前量,可以確保24小時都在最高產(chǎn)能運行,而不至于在晝間風冷冷卻不足導致塔頂產(chǎn)品質(zhì)量不達標,或在夜間風冷有余力而浪費產(chǎn)能。

在航空工業(yè)上,靜不穩(wěn)定性成為常見的戰(zhàn)斗機設計基礎,如果飛控不能正常工作,戰(zhàn)斗機根本飛不起來,或者在飛行中馬上有失穩(wěn)的危險。越來越強調(diào)極限運行的過程工業(yè)也不遠了。在很多地方,過程控制已經(jīng)像機修、儀電一樣,成為關鍵保障職能。


新的要求也對實用過程控制提出新的要求,理論上需要尋找新的工具,實踐中需要尋找新的辦法。對于過程控制來說,理論之樹常青,實踐之花更是常開。

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