基于MES系统的调度日报开发与应用

吴铭明

摘要：针对大连石化公司装置繁多、物料流向复杂等生产情况，在已建成的生产运行系统中开发调度日报功能。

关键词：MES系统；生产调度；日报

中图分类号：TP392 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）01-0174-02

1 背景

中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司现有炼油化工主体装置37套，具备2050万吨/年的原油加工能力，主要包括3套蒸馏装置、3套催化装置、2套重整装置、11套各类加氢装置、3套酮苯装置、4套精制装置、2套制氢装置、2套气分装置、1套硫磺回收装置、2套聚丙烯装置等。面对如此繁多的生产装置和复杂的生产流程，生产调度中心如果要为公司领导及各部门及时准确提供生产数据，需要一套完整、便捷的报表系统来完成此项工作。

大连石化公司2016年底完成了炼油与化工运行系统（以下简称MES）升级改造，2017年6月开始基于MES2.0系统开发调度日报功能。

2 调度日报功能简介

MES系统主要是以生产物料管理为核心，依据实时数据库提供的现场实时数据，通过物料平衡模块计算出各装置物料投入、产出、去向。生产调度日报是全面展示日生产数据最直接、最全面的表达方式，同时也是生产过程监控的有效手段，其数据主要来自MES系统，数据质量也是检验系统应用水平的重要指标。

大连石化公司生产调度日报共有8张，主要内容有：（1）装置物料投入产出情况：各生产装置日加工量、计划完成率、产品日/月累计产量、日/月累计收率、加工损失、催化剂单耗等，反映装置投入产出及计划完成情况。（2）油品库存情况：公司当前原油库存及组成、产品半成品库存量、罐区物料质检及收付状态，反映罐区存储物料种类数量和运行状态。（3）物料平衡情况：原油及原料进出厂计划完成情况、产品/中间产品产量及计划完成、库存变化情况，着重对汽油柴油石脑油航煤馏出口产量及出入库情况进行详细展示。（4）公用工程情况：包含水、电、汽、风、氢生产及消耗情况、消防稳高压系统水罐压力及系统状态、火炬运行负荷及出口压力。（5）码头运行状态：展示公司5个码头15个泊位运行状态，包括停泊的船舶信息、装卸油品种类和数量、装卸情况等。（6）产品销售情况：展示公司24个产品当日海运陆运销售量、月累计销售量、提运计划完成情况等。（7）环保监测情况：包含公司41个废气监测点位、19个废水排放口、4个环境空气子站监测数据，展示废气、废水、环境空气监测标准及监测值，反映公司环保指标达标情况。（8）装置运行状态：主要展示28套装置平稳率、当日和月累计能耗、加入炉反应器温度压力数据等。

大连石化调度日报无缝集成到MES系统中，用户可在MES系统WPKS中在线查看和导出。每日凌晨4点系统自动生成报表，值班调度5点开始查看和处理异常数据，6点打印报表提供给公司领导和相关部门。

3 调度日报开发与应用

3.1 需求分析

在开发调度日报之前要對业务进行需求分析。报表内容由业务部门关键用户确定，关键用户提供报表模板。模板主要有两方面内容：一是表格样式，包括表格布局、单元格格式、打印纸张大小、表头信息等；二是单元格数据取数规则，包括数据来源、数据计算方法等。以600万蒸馏装置投入产出报表（表1）为例，简要介绍报表模板。

表1中，装置月计划量取自每月导入到MES系统中的月度综合计划流程图中装置进料和各侧线产出计划数据，日实际量取自MES物料平衡模块中每日三个班进料/出料量之和，月累计量取自从上月最后1天到报表生成日前一天装置进料/出料量之和，计划收率=计划产出量/计划加工量，实际收率=日产出量/日加工量，累计收率=月产出量/月加工量，轻收=汽油产出+柴油产出，液收=脱硫前液化气+汽油产出+柴油产出，催化剂单耗、催化剂跑损单耗、卸剂量MES未采集相关数据，需要用户手工填报，即取自报表补录数据。

3.2 数据架构

通过对报表模板需求分析，报表数据主要来自4个方面：一是从MES关系数据库中抽取加工所得，如装置日实际加工量、月累计加工量；二是从MES实时数据库中取特定时刻或者某一时间段平均值、最大值、最小值所得，如蒸馏常压出口温度、电厂氮氧化物检测值；三是MES系统中没有的数据通过开发调度日报数据补录平台人工录入所得，如销售计划、火炬丙烷补长明灯量；四是对已提取数据进行计算所得，如综合商品率、轻油收率、汽油馏出口产量。由于报表数据来源多样，需要采集的数据量较大，计算工作相对复杂，如果每次打开报表都从MES数据库中提取数据会导致MES系统负载过大甚至影响到MES系统正常运行，而且提取和计算数据需要一定时间，获取报表人员需要等待报表生成，用户体验度较差，工作效率相对较低。

为了解决上述问题，建立调度日报数据库，数据架构如图1所示，主要作用是从MES系统关系数据库和实时数据库中采集数据，记录人员手工录入数据，对数据按照预先配置的计算方法进行处理并保存计算结果。

3.3 报表数据生成

报表数据生成指按照预先设置的抽取规则将MES相关数据抽取到调度日报数据库中，对数据进行校验和计算，将计算结果进行存储。为了便于主管人员查询和处理异常数据，开发调度日报数据抽取程序（如图2），程序显示未报量装置或罐区，主管人员可以根据程序提示要求相关单位进行数据补报，补报后重新提取数据以保证调度日报数据的准确性。

4 结语

综上所述，大连石化公司基于MES系统的调度日报功能的开发和应用能够满足公司调度中心日常工作需要，它通过对MES物料平衡、实时数据库、公用工程、生产调度等模块数据的抽取、加工和计算，以调度日报的形式展示给生产经营管理者，从生产计划、生产操作、产品调运到生产调度环环相扣。报表数据既能反映公司生产情况又能对每个环节操作起到监督作用，助力公司完成全年生产经营业绩目标。

Abstract：In view of the production situation of Dalian Petrochemical Company， such as many devices and complex material flow， the manufacture dispatching daily is developed in the manufacturing execution system.

Key words：MES； manufacture dispatching； daily paper