炼厂物料组分日平衡功能设计

孙士学 窦文琦 秦文江

[摘    要] 某公司炼厂生产信息系统上线后，很多数据都已经在生产信息系统中存在，但是却没有实现炼厂对分品种统计物料的功能。针对这一需求，在炼厂生产信息系统现有产品和模块的基础上，为了完善功能，满足炼厂工作需求，提出物料组分平衡功能设计。

[关键词] 物料组分平衡; 炼厂;生产信息系统;分品种统计

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 19. 031

[中图分类号] TP311    [文献标识码]  A      [文章编号]  1673 - 0194（2019）19- 0072- 03

1      设计目标

随着炼厂生产信息系统的上线运营，虽然很多数据都已经在生产信息系统中存在，但是却没有实现炼厂对分品种统计物料的功能。针对这一需求，在炼厂生产信息系统现有产品和模块的基础上，完善功能，提出物料组分平衡功能设计，并通过在MES的基础上进行扩展开发实现以下功能：

（1）装置流程实现各装置投入、产出、损失、收率等生产数据的统计。装置的上下游与其他装置或者罐区相关联。

（2）成品和半成品流程实现期初库存、收入、拨出、期末库存、盈亏等生产数据的统计。收入和拨出与装置的侧线及其他组分相关联。

（3）上下游关联的数据是一致的，修改上游或者下游数据都会体现在相关联的对方装置或者组分中。

（4）通过调整将装置的不平衡量和成品、半成品组分的盈亏调整在一定的合理范围内。

（5）通过上下游一致性的数据，出具装置的平衡报表及半成品和成品的“产、销、存”平衡报表。

最终实现装置平衡报表、组分平衡报表由以前的手工统计变为自动抓取数据分析生成。

2      设计原则

各组分的流程统计数据通过最终用户的模型规则配置，可以将装置管理和罐区管理模块的数据归并后放到模型中。

汇总MES各模块的数据，采用上下游相关联的路由配置，实现各流程调整数据的一致性和联动性。

期初库存和期末库存在每日的平衡中不做调整。在成品流程中，固定期初库存和期末库存，固定销售量来反推产品的生产量。

可以对收率、盈亏、损失等数据自动计算，也可以固定盈亏、损失等反推其他数据。

对统计及计算出的指标数据配置约束提示，如平衡后侧线收率是否在控制范围内，如果超过设定范围就有醒目提示等功能。

显示数据可进行钻取，对汇总来的数据提供追溯功能，供平衡人员参考，如石脑油组分期初库存12 302，点击期初库存后会显示是由哪几个罐组成的这个逻辑罐并且显示每个罐的库存量;比如1 000万蒸馏的混合石脑油是1 245，点击后能显示出是Aa石脑油和Bb石脑油组成的并且显示各自的量。

汇总及调整粒度为每日，做日平衡。月平衡数据是由日平衡数据汇总而来。如果在月底涉及购入的原油或者卖出的成品油没有装卸完毕，就在月底最后一天或者最后两天微调库存数据，使之满足统计的要求。

针对平衡模型的数据，针对日平衡的数据做不同的展示或者对月数据做各种汇总统计。

3      技术路线

3.1   组分平衡数据录入WEB应用

在此功能模块中定义数据统计的装置、装置中的侧线、侧线的数据来源、逻辑罐的设置、逻辑罐数据的确认、原料进厂及产品出厂、报表录入数据等基础数据的准备。将各个模块中的数据统一准备为组分平衡的数据。在此功能模块中数据确认后，直接将结果保存到平衡模型中，并且增加了装置收率、侧线收率的提醒功能。总而言之是针对平衡模型的WEB数据准备功能。

3.2   组分平衡数据模型

建立数据模型，根据组分平衡的装置流程、半成品流程、成品流程、气体和燃料油平衡等创建平衡模型。平衡模型从数据准备模块获取数据，整合装置的进出数据、原料、成品和半成品的库存数据、进厂数据、销售数据以及气体等数据。每个组分的物料品种都创建一种逻辑罐与之相对应。装置的设置、半成品物料种类及装置进出和半成品的转入转出关系都需要组分平衡的用户提供，并建立在平衡模型中。

3.3   针对统计需求的平衡数据应用

使用帆软报表工具，根据平衡后的数据，展示装置进出、原料、成品、半成品的库存、进厂、销售数据，并以组分为单元，进行数据的综合统计分析，帮助地区公司更全面的掌握平衡数据的变化，为生产运行决策提供有力的支撑。组分平衡只做日平衡，月平衡的数据是根据一个月的数据进行累加。

4      数据分析

4.1   进出厂数据

进出厂数据一部分在罐区管理的进出厂报表里，还有一部分报表里，或者计量模块中。原料和产品进厂销售数据确认页面首先将上述两部分数据集成进来，与没有数据来源的条目一起展示出来。在此页面可以对销售和进厂数据进行确认。也可以将不参与平衡的产品通过勾选从物料平衡模型中去掉，以简化模型。进出厂的数据一定要完整且一经确认在模型中不进行数据校正。

4.2   装置进出数据

装置进出数据主要来源于装置质量计算模块。统计平衡中装置的侧线对应装置计算中的某一条侧线或者多条侧线的和。由于统计平衡的装置设置与装置质量计算中的装置不一致，对于统计平衡需要的装置及侧线而在装置质量计算中不存在的，可以通过仪表采集或者车间人员手动录入方式进行數据收集和确认。

4.3   邏辑罐数据

逻辑罐涉及的数据为期初库存、期末库存、转入量、转出量和盈亏几大类。期初库存和期末库存由物理罐的库存合并而来。库存数据原则上不做调整，只有在月末的最后一天或者两天可以调整库存来将月数据调整到期望的平衡效果。转入和转出的数据包括进出该逻辑罐的装置的侧线和转入转出到其他逻辑罐的移动（包括调成品和成品退库的数据）。在建模时，将逻辑罐所有可能的路由都创建出来，如果某一条路径上确实发生了移动而又没有数据时，可以根据模型进行反推。

4.4   气体平衡数据

气体平衡包括解吸气、干气平衡和氢气平衡。气体平衡主要涉及的数据来源于装置的产耗，另外干气还涉及了销售数据。

5      具体实施

5.1   模型配置

绘制各个装置流程图如图1所示。在装置流程中修改了数据，同时体现在半成品流程中。做到上下游数据的一致性和联动性。

在成品流程中，固定期初库存、期末库存和销售量可以反推成品的生产量。以此生产量数据参与到模型的计算中。

5.2   装置和逻辑罐的配置界面

数据来源分为：

（1）侧线。从装置的侧线中获取数据。

（2）数据表。通过简单的SQL语句，将数据库中其他模块的数据获取到模型中。譬如报表中的销售量可以通过这种方式进行数据获取。

（3）损失。通过设置一个百分比，通过与加工量相乘，作为装置的损失。

（4）固定值。某些侧线无法计量时，可以通过经验给定某一个固定值，作为平衡结果。

（5）组分物料。通过配置每个组分物料名称，自动将罐区管理中的罐量通过油品名称归并到相应的组分中。

配置明细界面如图2所示。

6      总    结

通过物料组分功能模块设计，实现了上下游数据之间的关联，修改某个装置或者组分的数据后，会及时更新关联装置的不平衡量，帮助生产数据统计人员能很方便地掌握调整量是否在一个合理范围内;并把计划统计人员从繁杂的报表统计工作中解脱出来。由于各炼化企业在进出场数据的统计方式上不同，要统一所有的数据统计类型，还需要进一步研究所有炼厂取数类型的设置和功能逻辑开发。

主要参考文献

[1]王建平. 关于炼油企业物料平衡统计核算的看法探索[J].今日财富， 2017（8）.

[2]李军. 关于炼油企业物料平衡统计核算的看法[J]. 中国化工贸易， 2012（11）.

[3]王华. 物料平衡及其在炼油企业的应用[J]. 计算机与应用化学， 2009（8）.

[4]袁林， 赵向海， 何力健. 炼油物料平衡系统的设计与应用[J]. 数字石油和化工， 2006（6）.