炼化企业生产运行系统升级项目实施

郭海军 冯玉晓 顾颖 邱景富

[摘    要] 阐述了炼化企业生产运行系统经过长年的运行需要进行升级的原因。文中详细介绍了该系统升级必要条件以及提升后的模块功能。升级后的系统经过一年多的上线运行，取得了良好的应用效果，达到了预期目标。

[关键词] 生产运行系统;系统升级;系统软件

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2020. 03. 064

[中图分类号] D630    [文献标识码]  A      [文章编号]  1673 - 0194（2020）03- 0157- 02

1      引    言

随着计算机技术的飞速发展，炼化企业的信息化程度也越来越高。某大型炼化企业在集团公司统一规划部署下，于2007年完成生产运行系统项目的建设实施。由于部署物理服务器较多，随着硬件的逐步老化，故障发生率越来越高;系统软件采用组件式架构，各子系统数据流错综复杂，长时间运行后，系统稳定性压力将逐步增大。随着系统应用的深入，逐渐反映出系统与最新技术和业务需求的差距，例如数据采集频率过长，流程图查看必须加域，交接班记录无法进行多维度汇总查询，不兼容IE 6以上浏览器，服务器不支持64位操作系统，计量管理、生产绩效管理等业务范围尚未覆盖，等等。因此需要对系统进行全面升级，以保证服务器平稳运行，满足企业的日常业务管理和发展需求。

2      系统升级基础条件

2.1   软件和硬件方案。

系统软件采用Honeywell公司升级后的PHD R321、BF242等套件产品和Labware公司升级后的LIMS软件，以及部分自主开发软件。服务器操作系统：Windows Server 2012 R2 标准版;数据库：SQL Server 2012 标准版 和Oracle 11G 企业版。 硬件方案采用VMware公司的虚拟化技术，通过将物理服务器群虚拟化，共享存储，实现在物理主机上按照实际需要划分资源，搭建多套应用环境，打破“一个应用对应一台服务器”的模式。该项措施可以最大化硬件使用率，保障关键应用，减少服务器数量。同时，虚拟化技术的应用，能实现物理服务器上处理器、内存、存储资源动态分配，增强模块应用可靠性，有利于提高应用系统的可用性。

2.2   数采安全设计

在工业控制网和数采机之间增加具备网络隔离技术的系统安全设备，以确保生产运行系统数据采集不影响DCS、PLC控制系统的安全性。

2.3   网络安全设计

建立专用生产网，在生产网与控制网之间增加系统安全设备，确保控制系统的安全性。地区公司生产数据通过广域网上传到总部生产运行系统，广域网需要确保数据传输的安全性和稳定性。

2.4   系统集成设计

生產运行系统与其他专业系统所需数据在相应模块中进行接口设计，实现与其他系统的数据交换，最终实现炼化生产数据的集成应用。。

2.5   灾备方案设计

将放置于异地数据中心的灾备服务器虚拟对应的生产运行系统环境作为异地灾备系统，实现系统和数据定期备份，在系统发生重大灾难时启用。

3      系统提升主要功能介绍

3.1   工厂基础信息管理

增加全中文、多视角树状层级图，清晰地展示工厂基础信息编码和对象之间的层级关系，方便企业用户了解工厂基础信息;增加排序和多种模糊查询方式，提高用户查询效率;增强编码规范性，方便与其他信息系统编码对应;支持office的组态工具，提高人机交互界面友好性;增强数据库密码安全，方便密码管理;实现对虚拟化技术和64位操作系统的支持。

3.2   实时数据库管理

为工艺技术人员提供专业的实时数据趋势分析工具，实现多位号的长周期对比分析;在流程图中集成质量数据，为工艺人员进行质量与工艺信息的关联分析提供支持;实现图形化组态、运维，使数据库管理直观、方便;丰富流程图绘制工具的组件，提高绘图效率，美化绘图界面;提高实时数据采集频率，实现关键工艺指标采集频率的灵活配置，以满足对重点装置、开停工装置监控等业务需要。

3.3   运行管理

基于设备及装置运行实时数据，新增装置开停工状况判断及监控预警功能;在层级树节点显示和统计偏差报警;增加操作日志的录入形式，并实现操作日志按日期、班组的综合查询;增加日志自动审批、删除功能，实现关键工艺运行参数自动提取功能;实现多个班次监控结果的汇总查询;在图表中实现多个监控目标的对比分析;以甘特图的形式分析目标偏差，增强偏差分析功能;优化后台进程，提高模块运行的稳定性。

3.4   物料平衡管理

新增不同精度罐容表的自动转换功能，提高罐容表配置效率;修改交退库、改名等特殊物料移动的处理方式，更加符合业务需求;新增物料移动的标记与批量录入功能，提高用户操作效率;新增LIMS模块的数据接口，集成分析数据，减少数据重复录入;新增罐质量计算公式的组态配置功能，提高组态的灵活性;新增数据汇总查询功能，方便用户查看装置投入产出、罐存及收付动态等数据。

3.5   公用工程

增加图形展示功能，利用饼图，柱形图、折线图等方式多维度展示企业用能情况;增加临时用能的录入、审核和统计分析功能，更加全面准确的统计企业的用能情况;采用高效的公用工程实时数据提取和模型计算方法，提高系统的运行效率;优化平衡组态功能，增强平衡配置的灵活性;实现能源计量数据分类显示，提高系统响应速度。

3.6   生产统计报表

提供报表自由组态工具，降低报表开发、维护难度;采用文件集中存储方式，对报表进行集中存放和管理，方便数据的统一存储和备份;丰富报表的展示方式，支持趋势图、饼图及柱状图等多种图表形式;搭建在线报表发布平台，方便对报表进行全文查看;提供完善的用户管理和报表的多级权限管理，增强报表数据的安全。

3.7   WPKS工作中心

增加视频、文字等形式的在线帮助;增强IE 6及以上版本浏览器的支持;增强系统权限控制功能，用户账户管理更加方便;实现个人桌面定制功能;实现系统集成框架从基于组件的模式向基于SOA模式的转变。

3.8   生產调度

新增调度指令的新建、下达、反馈功能，实现调度指令的闭环管理;新增调度日志录入、查询功能;新增WEB结果展示，丰富排产方案的展示方式，方便用户对排产结果进行分析判断;完善数据导入接口，实现计划数据、生产数据、质量数据的自动获取，避免数据重复录入，提高排产效率。

3.9   实验室信息管理

增加人员管理、设备管理、库存管理等功能，全面提升实验室事务管理信息化水平;增加质量管理功能，以电子质检单、统计分析图表、报表等形式，全面加强对产品研发、生产制造、检测检验等各个环节的质量管理和监控;优化样品调度、报表等功能，提高化验分析效率和质量控制水平。

3.10   生产运行信息平台

提供多种图形、图表化展示方式，多维度展示相关联数据;支持多层数据下钻;实现权限控制，能够按照用户角色对综合展示的内容进行自由组态配置，满足不同角色用户使用的需要;数据展示结果以报表形式简单、便捷导出。

3.11   计量管理

提供计量器具的使用、检定、维修管理功能。实现各类数据管线图、趋势图等展示界面，实时显示计量数据;对满足采集条件的装置、罐区，实现计量数据的自动采集和计算;对能源、物料进行监控计量，显示计量节点的参数;强化互供料计量管理，细化互供料的来源和走向;统计各种能源、物料的使用量，为企业决策提供科学依据;提供计量数据的查询、报表打印功能。

3.12   生产绩效管理

实现指标按自定义周期、按权重自动计算功能;实现计算结果监视功能，当计算结果超过预设范围时可自动报警。提供趋势对比工具，实现单个指标与任一或多个历史值进行对比功能;提供横向对比工具，实现自定义多个同类指标的横向对比，并自定义排序。以图形、图表等多种方式直观展示绩效指标计算结果;提供监视报警和对比分析结果综合展示页面;查询结果提供数据导出功能;支持用户生成报告、打印、下载。

3.13   工艺技术管理

实现工艺资料的上传、审批、查询功能;操作变动管理实现线上审批流转，可定制格式、定制审核流程、上传附件等功能;操作卡执行过程实现电子化管理。

4      应用效果

系统经过一年多的上线运行，企业各部门用户应用系统越来越熟练，已经成为生产和管理人员日常工作中不可或缺的重要工具，对于生产业务的支撑和提升发挥了显著作用，系统应用效果更加凸显，主要体现在以下几个方面：①实时监测，动态跟踪生产数据，实时采集、实时传递，实现对企业生产全流程进行监控、跟踪与量化评估，生产过程可追溯、可测量、更透明。生产管理人员可以跟踪全厂生产动态并做到及时调整各车间生产负荷，使装置生产更加科学。②提高装置运行平稳率、提高产品收率 通过更加熟练的应用偏差监控、装置平稳率计算等功能，切实帮助生产管理者和操作人员优化操作，实现装置平稳运行，提高产品收率。③节能降耗 为企业提供及时的生产信息，为节能降耗管理提供了科学工具，使决策者快速调整能耗运行方案，通过生产装置平稳率的提高，减少了装置波动和非计划停工，装置运行原料及能源消耗明显降低。

5      总    结

通过生产运行系统升级实施，提升系统功能和架构，深化模块间集成应用，优化炼化业务流程，实现生产业务对计划、调度、工艺、执行、统计、分析全过程的闭环管理，实现系统功能对生产、能耗、计量、质量、安环、设备等领域的基本覆盖;充分发挥系统在炼化生产运行管理中的核心作用;提高生产运行效率和协同管理水平。

主要参考文献

[1]王芳倩.浅谈MES系统在生产型企业的应用及优化[J].电子科学技术，2017，4（1）：43-45.

[2]高宪武.大庆炼化MES的实施和应用[J].数字石油和化工，2008（10）.