衣志强
(中国石油云南石化有限公司,云南 昆明 650000)
由于环境变化及行业特点,炼化企业生产装置众多,生产工艺复杂,生产环节存在诸多变化,炼油行业计量管理难度加大。以某石化公司为例,该公司贸易交接计量业务管理规范、基础设施完备,汽车公路运输计量业务目前已经实现进出厂车辆排序,刷卡定量装车,刷卡检斤等功能。铁路运输计量实现定量装车、检尺抽检、在线配到站以及打印计量单等功能。
通过调研,发现企业产品计量各业务环节相互独立,业务链路不完整,无法实现产品计量业务协同管理;计量数据分散存储,无法实时共享产品计量数据;部门间采用纸质单据传递信息,缺少必要汇总报表。为了实现铁路运输计量业务及汽车运输计量业务协同管理,实现产品计量数据及业务数据共享,需要对MES 系统计量模块相关功能进行扩展,集成公路运输、铁路运输实时计量数据,建设信息展示模块,共享产品计量数据。
公司产品出厂计量各业务环节相互独立,业务链路不完整,目前未实现产品计量业务协同管理;计量数据分散存储,目前未实时共享产品计量数据;部门间采用纸质单据传递信息,缺少必要汇总报表,统计工作繁杂,工作效率低。
通过信息化改造,解决目前贸易交接计量过程中出现的数据统计的问题、查询不方便的问题、数据共享等问题。通过对MES 计量模块进行扩展,完善公路运输计量数据采集,添加铁路运输、管道运输计量数据采集,共享产品计量数据。此次对MES 计量模块扩展主要添加计量数据采集模块,采集公路运输、铁路运输、管道运输实时产品计量数据和装卸车业务数据。建设产品计量信息展示模块,集中展示产品装卸业务进度信息及产品计量信息,生成汇总报表,实现数据共享。完善MES 计量模块,添加统计分析功能,结合各相关部门需求,生成业务报表,提高计量信息传递效率。产品计量单据添加二维码,实现计量数据验证以及计量数据自动回写ERP 系统功能,提高产品结算效率。
MES系统采用通用的3层架构模型,分别是数据访问层、业务逻辑层和表现层。
2.1.1 数据访问层通过封装数据访问接口实现与Oracle 数据库、SQL Server 数据库和PHD 实时数据库的访问。
PHD 实时数据库访问接口:采用PHDAPINET动态链接库实现与PHD实时数据库的通讯。
Oracle 数据库访问接口:采用OracleClient 实现与Oracle数据库的通讯。
SQL Server数据库访问接口:采用ADO.NET实现与SQL Server数据库的通讯。
2.1.2 业务逻辑层
主要包括业务逻辑接口、业务逻辑实现和业务逻辑工厂3部分。
2.1.3 表现层
通过VSTO、EXT 组件以及ASP.NET 实现数据的展示。
2.2.1 硬件部署MES系统原则上每台服务器专属1 个应用,服务器涵盖Web 表现层、逻辑层和数据层3 个层面。将虚拟化软件直接安装在物理服务器的裸机上,把物理服务器上的处理器、内存、存储器和网络资源抽象到多个虚拟机中,然后在该操作系统上安装应用软件,将原来搭建在物理服务器上的操作系统安装到通过该方案建立的虚拟服务器上。通过高级资源管理、高可用性和安全功能提高服务级别。
MES 系统服务器采用集中部署的方式,系统运行采用虚拟化架构,所需的虚拟机、CPU、内存、存储等资源由虚拟化平台按照MES 系统实际需要进行资源划分,搭建多套应用环境,构建大的抽象资源池,将其中的计算、存储、IO 资源提供给前端的数据库虚拟机使用,提升系统的可用性。
2.2.2 服务器运行环境分类 结合以往MES 项目实施对服务器硬件要求,从专业系统开发、实施和维护的角度,计划搭建2套服务器运行环境。
2.2.3 开发、测试环境开发、测试环境主要用于初始开发及今后的升级维护,并提供给开发者1个测试平台。生产环境则是系统实际的工作环境。从该2 套服务器环境的功能区分上不难看出,开发、测试环境无论是数据库的数据信息量还是用户的并发连接数,均要少于生产环境,因此在服务器硬件配置上,可以适当低于生产环境的服务器硬件配置。
2.2.4 MES 系统虚拟机资源需求 作为生产运行系统,MES 的稳定运行至关重要,必须考虑到系统需要提供生产数据数据保全能力,同时也要防范系统硬件设备发生严重故障导致系统短时间内无法提供服务此种情况的发生。所以在硬件架构上,通过虚拟化平台,在虚拟服务器上,安装配置Windows 操作系统,然后再在其上安装数据库,每套数据库系统之间都实现了资源隔离,同时通过虚拟化技术实现了动态的资源管理,达到了根据业务高峰期动态分配资源的目的。
将每个虚拟机的文件系统创建在共享的SAN集中存储阵列上,通过将此类文件放在SAN 存储阵列上的文件系统中,可以让不同服务器上的虚拟机都可以访问到该文件,从而消除了单点故障。
通过MES 计量模块进行扩展,实现公路运输汽车衡器计量结果取数及展示;铁路罐车计量系统接口取数及展示;计量单二维码ERP 回写;实现汽车、火车、管道月底计量报表展示和查询;简化用户的使用过程为用户提供实时数据查询服务。MES 计量扩展模块由装车数据实时展示管理、计量中心计量单管理、计量单明细管理、计量单统计管理、计量单ERP 核销管理、系统主页可视化数据展示、接口设计等模块组成。
相关单位所有人员能够实时查看汽车衡,管输流量计的实时装车计量信息,通过定量装车系统提供的实时数据接口,将数据采集到实时数据库,在页面上进行展示。
3.1.1 汽车流量计信息实时展示管理通过定量装车系统提供的接口实时展示汽车衡每个流量计的产品,当前装车的车牌号,流量计实时数据信息。
3.1.2 火车流量计信息展示管理通过定量装车系统提供的接口实时展示汽车衡每个流量计的产品,当前装车的车牌号,流量计实时数据信息。
参照当前计量的业务流程和系统需求,收集汽车衡、轨道衡、地付、管输等计量表单信息。
3.2.1 汽车衡计量单明细管理根据汽车衡系统提供的取数接口,将汽车衡系统内完成计量的计量数据按照事先确定的格式,列名取到计量管理平台内。用户可以根据不同权限进行查看、核对、数据剔除、数据上报等操作。
3.2.2 轨道衡计量单明细管理根据轨道衡系统提供的取数接口,将轨道衡系统内完成计量的计量数据按照事先确定的格式,列名取到计量管理平台内。用户可以根据不同权限进行查看、核对,数据剔除、数据上报等操作。如果轨道衡系统无法提供接口,可采用手动录入或导入数据方式获取轨道衡计量数据。
由于地付没有计量系统,此部分数据由计量管理平台提供页面,用户按照调研确定的模板自行导入excel 或在系统内录入。用户可根据不同权限进行查看、核对,数据剔除、数据上报等操作。
根据计量中心的需求,在生成日汇总数据时可能存在某些计量数据当日不计入问题,用户可在汽车、火车、管道日明细模块内选中数据进行操作,剔除后的数据放入日明细剔除页面内,当再次需要将数据计入后续的某日日汇总数据时选中该条数据再选择1个日期确定即可。
根据计量业务的需求,将地付数据分为3 类,包括地付、汽车装卸站、保山油库,其中地付和保山油库的数据没有系统存储,提供用户导入页面用户统一导入或录入。
提供计划管理页面,用户可通过excel 上传功能将计划单导入系统内,并根据不同用户提供下载按钮给用户下载。
根据现阶段ERP 单据核销流程,首先将计量单数据获取到计量管理平台内,用户拿纸质计量单据在系统内使用扫码枪进行扫描,每次可以扫描多张单据,扫描完后系统自动根据计量单二维码信息显示相关计量单数据并计算出总量,同时系统根据产品信息和收货单位自动匹配出若干相关ERP 计划单号,减少用户检索难度,用户选择匹配的ERP 计划单号选中后点击确认,信息通过接口返回至ERP 系统。按照ERP 系统提供的数据接口,定期将一定时间范围内用户在ERP 系统内录入的产品计划信息获取到计量管理平台,该接口需要物料名称、物料编码、计划数量、单价、货权单位、发货单位、收货单位、结算单位、交货单号、车号、挂号、提货单位、计量单位、销售计划号等信息作为输出参数。
纸质计量单据在系统内使用扫码枪进行扫描,每次可以扫描多张单据,扫描完后系统自动根据计量单二维码信息显示相关计量单数据并计算出总量,同时根据产品信息和收货单位自动匹配出若干相关ERP 计划单号,减少用户检索难度,用户选择匹配的ERP 计划单号选中后点击确认,系统提示是否将数据返回ERP,用户点击确认后信息通过接口返回至ERP系统。
通过对MES 计量模块相关功能进行扩展,生成各类计量统计报表和计量单,并对产品计量数据的采集、处理、使用实施有效管理,发挥贸易交接计量数据在成本核算、物料平衡和计量统计分析等各项工作中的作用,解决了计量业务与营销调运工作报表查询和ERP数据回写等问题。