炼化企业生产综合展示系统的设计与应用

冯恒东　孙建林

摘要：炼化企业生产综合展示系统是在MES系统（生产执行系统）基础上的深化应用，以MES系统为核心，建立统一的数据集成接口整合MES系统数据以及其他应用系统中的数据，运用图形化展示技术实现数据的多样化分析展示，为炼化企业的生产管理提供了有力的支持。该文介绍了生产综合展示系统软件的设计及应用。

关键词：MES系统；数据集成；深化应用；综合展示

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）21-4951-02

当前，在国内炼化企业中广泛实施了MES系统（生产执行系统）， 生产执行系统（MES）面向生产执行过程，对生产过程进行过程监视、控制和诊断、单元整合、模拟和优化；并进行物料平衡、生产计划、调度、排产等操作管理。MES是连接控制 层与管理层的一个中间纽带，完成从生产命令下达到生产统计的整个生产过程的管理，并实时地将生产过程信息反，MES起着承上启下的作馈给ERP及其它信息系统，从而将生产活动信息与管理活动信息有效的集成起来。在企业信息化系统中用，有着广泛的应用价值。

从目前生产管理人员的需求来分析，MES系统功能模块较多，数据粒度较细，各子系统中的数据集成性不高，与其他信息系统中的数据也由于编码不符等原因很难有效的集成，不符合管理层的需求。炼化企业的中高层管理人员需要一套信息化系统，能够方便、直观、全面地了解生产情况，及时发现、分析存在的生产问题，能够实现生产数据的多维度分析、查询功能。

为了满足炼化企业中高层管理人员的要求，需要开发一套生产综合展示系统，该系统对MES、LIMS等系统的生产关键数据进行有效地整合，并以多种图形方式进行全面展示，实现数据逐级钻取，实现生产、人员动态和安全信息多维度关联分析。

1 生产综合展示软件系统技术架构

生产综合展示软件系统采用.NET技术开发，采用微软的Silverlight3.0和WCF以及Web Service等先进技术进行平台架构。整个系统软件架构采用B/S体系架构，用户可以通过WEB浏览器方式访问本系统。系统采用标准三层体系结构，分别由表示层、应用逻辑层和数据层组成。

生产综合展示软件系统架构如图1所示，以MES系统为核心，建立统一的数据集成接口提取MES中的各种数据以及其他应用系统中的数据；以数据集成平台和核心数据库为支撑，运用数据建模技术，将装置操作数据、罐区移动数据、物料平衡数据、公用工程能耗等数据抽象成为展示层需要的各种数据模型；运用图形化展示技术，在数据综合展示平台运用柱状图、趋势图、饼图、仪表盘、模拟图等多种图表分析工具实现数据的多样化分析展示，满足生产管理人员的业务需求。

2 系统主要功能与实现

生产综合展示系统主要包括信息综合展示、装置信息展示、物料库存信息展示、能耗统计数据展示、系统配置管理五大部份，主要功能如图2所示。

原料动态信息展示：按原料大类为主线，以图形化的方式展示每种原料的实时库存量和进出厂数据，为监控原料的使用情况以及进出厂计划的完成情况提供形象直观的数据展示。

技术经济指标完成情况：以装置为主线，以图表的形式展示加工成本、能耗等技术经济指标完成情况，同时要求能查询任意时间段内的经济指标变化趋势。

产品产销动态：按产品为主线，以图表的形式展示整个公司所有产品大类的库存以及生产、销售情况。为监控生产进度、计划下达和安排生产提供数据依据。

生产动态信息展示：滚动显示公司的生产调度日志以及当日的工作安排，并支持全屏滚动播放。以表格的形式展示每种产品的计划加工量、每日生产量和月累积加工量，同时计算出当前的生产完成率和超欠进度，要求所有的数据都能追溯。

装置平稳率：以装置为主线整合MES系统中装置平稳率计算软件的计算结果，提供装置的日平稳率展示，以及平稳率变化趋势的展示，同时要求能查看具体的监控点偏差详情，为监控装置的运行状况提供及时精确的数据。

装置能耗统计：以装置为主线，集成公用工程系统能耗数据，展示各装置从本月月初到目前为止消耗的水、电、汽、风等能耗消耗概况。

装置侧线流量监控：以装置为主线，展示装置进出侧线的实时流量、日流量和月流量，能查看每种流量在任意时间段内的实时变化趋势，并计算出每条侧线的收率和单耗。

装置计划完成情况：以装置为主线整合装置的月加工计划和当前的加工情况，并计算出当前完成率，为进一步安排生产提供数据。

装置开停工：以装置为主线，通过配置相应的装置开停工位号，按照一定的装置开停工判断规则，实现装置开停工状况的实时监控。

物料库存：以物料为主线，整合MES系统中的库存数据，并根据产品层级实时显示各种物料的库存量。

库存预警：以物料为主线，根据产品层级实时显示各种物料的库存量，提供库存预警功能。

储罐库存：以所选的物料为主线，以饼图的方式展示该物料罐区级的分布情况，同时能查询各罐区下面的储罐库存及库存的历史变化趋势。

质量数据：以储罐为主线，通过与LIMS系统的接口，获取该罐的质量分析数据并展示。

能耗综合对比：集成每种大类能量介质的消耗量数据，并转化为千克标油后进行对比分析。

能耗明细展示：以能量介质为主线，综合展示每种小类能量介质的具体消耗量，并提供公司级年度的趋势查询和分厂级月度的趋势查询。

装置能耗对比：以能量介质为主线，进行装置消耗量的对比分析，并能查询某装置在任意时间段内某种介质的消耗量变化情况。

用户配置：以用户为主线，通过为用户分配相应的模块访问或管理权限实现系统权限划分。

系统组态：在数据模型建立的基础上，通过相应的配置设定页面上所要展示的内容，包括所要展示的数据、页面的基本配置、展示数据的顺序、颜色、字体大小等。

3 应用实例

在某炼化企业MES项目建设中，将生产综合展示系统进行了应用。通过搭建一个统一的数据集成平台将MES、LIMS、企业应急系统、门禁系统的信息进行有效地整合，并以柱状图、饼图、趋势图等多种图形方式进行全面展示，同时以装置、设备和物料为主线，进行数据逐级钻取，实现数据的多维度关联分析；同时还能以宣传视频和生产流程动画演示等方式展示公司的形象。

软件在实际应用中主要满足企业中高层管理人员、总调室管理人员对生产信息的需求，提高了企业生产管理的精细化水平，为炼化企业生产指挥管理提供有效的决策依据。

4 结束语

生产综合展示系统在炼化企业的成功应用，为炼化企业的生产管理提供了有力的支持。生产综合展示系统是在MES系统（生产执行系统）基础上的深化应用，通过高效的数据集成、合理准确有数据分析，为企业管理者优化企业的运作管理提供了有效的支持，为提高管理水平、降低生产成本提供了条件。

参考文献：

[1] 范桂明.MES在石化企业生产管理中的应用[J].科技情报开发与经济，2010（20）.

[2] 尤保常，王建华.MES系统存连续过程生产企业巾的应用[J].自动化与仪表，2008（1）.

[3] 唐洪华.流程工业管控一体化的关键-MES[J].自动化博览，2005（12）.

[4] 冯梅，刘伟，王宏安.石化企业MES数据集成平台的设计与实[J].计算机工程与应用，2004（26）.