MES工藝流程圖在玉門煉化的實施

計算機工程應(yīng)用技術(shù)

信息與電腦

China Computer&Communication

2011年10月刊

MES工藝流程圖在玉門煉化的實施

劉曉軍

（中石油玉門油田分公司煉化總廠自動化中心，甘肅玉門 735200）

摘 要：本文介紹了中石油玉門煉化總廠MES系統(tǒng)中實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用子系統(tǒng)工藝流程圖模塊的實施流程和方法，總結(jié)了玉門煉化總廠在系統(tǒng)實施的過程中所積累的經(jīng)驗，以及對工藝流程圖模塊的實施效率和應(yīng)用效果進行研究。

關(guān)鍵詞：MES；工藝流程圖；實施方法

中圖分類號：TP39 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9767(2011)10-0022-02

1. 引 言

按照中國石油信息管理部的統(tǒng)一部署，玉門煉化作為中國石油煉油與化工運行系統(tǒng)（MES）擴展項目中第二批開工建設(shè)的企業(yè)之一，于2008年9月舉行開工會，已于2009年5月上線運行。這里只寫出本人參與實施部分的一些過程及方法，供大家討論交流。

實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用是MES的十一個子系統(tǒng)中的一個基礎(chǔ)子系統(tǒng)，主要實現(xiàn)了從各煉油裝置的現(xiàn)場DCS（集散控制系統(tǒng)）中獲取實時數(shù)據(jù)，并將各個生產(chǎn)單元的生產(chǎn)實時信息集成到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集成平臺中，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)操作的監(jiān)控、生產(chǎn)條件的分析、以及對生產(chǎn)事件的預(yù)警和處理，減少生產(chǎn)系統(tǒng)癱瘓的可能性，并且優(yōu)化生產(chǎn)和操作。同時，實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用也是其他子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)查詢的重要數(shù)據(jù)平臺。

而工藝流程圖作為實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用子系統(tǒng)中的一個主要功能，能夠以直觀的圖形方式實時監(jiān)控各生產(chǎn)單元重要的工藝指標(biāo)數(shù)值，覆蓋面廣、數(shù)據(jù)量大，所以對數(shù)據(jù)的收集到最后的校驗都要有一個合理的安排，以確保實時數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)及其他子系統(tǒng)的實施效率。

確性，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及項目的實施效率。

3. 實施流程及說明

MES實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用子系統(tǒng)工藝流程圖模塊在我廠的具體實施流程如圖1所示：

3.1 DCS工藝流程圖的收集

根據(jù)系統(tǒng)的需求分析和調(diào)研結(jié)果，將具體的收集工作交給各裝置比較熟悉工藝的工程技術(shù)人員完成并提交給廠級技術(shù)部門，由技術(shù)部門按照MES工藝流程圖繪制要求進行電腦繪圖工作。收集工作主要通過對現(xiàn)場DCS畫面的拷屏截圖、數(shù)碼相機拍照等方式進行，內(nèi)容主要包括重要生產(chǎn)系統(tǒng)運行圖、公用工程圖以及罐區(qū)圖等。

3.2 MES生產(chǎn)工藝流程圖的繪制

在實際繪制中，繪制人員參照各裝置收集的DCS工藝流程圖結(jié)構(gòu)布局，去除了DCS工藝流程圖中的連鎖報警狀態(tài)點及開關(guān)信號點等數(shù)字量，保留其模擬量信息，如流量點、溫度點、壓力點、液位點、累計點等。

圖2顯示了MES工藝流程圖繪制的布局舉例。其中：A表示的整個黑色區(qū)域是流程圖繪制的底板，底板屬性可以對整個流程圖的底色、數(shù)據(jù)源以及圖面顯示的區(qū)域大小和頁面刷新頻率進行調(diào)整，其中數(shù)據(jù)源的配置是重要的一環(huán)；B區(qū)域顯示為一個text-box控件，表示出了流程圖的名稱；C區(qū)域顯示一個Embedded-trend控件，主要作用是顯示一個實時數(shù)據(jù)的歷史趨勢，它必須與time-control控件綁定使用；D區(qū)域為MES流程圖的主體部分，形象的用圖例顯示出裝置的工藝流程及各重要位號點的實時數(shù)據(jù)信息。

2. 實施范圍及策略

實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用涉及到玉門煉化的DCS 共13套，各套DCS均沒有現(xiàn)成的OPC接口，均要先期進行OPC接口改造工作。

實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用子系統(tǒng)工藝流程圖的實施在我廠經(jīng)歷了五個過程，包括車間DCS工藝流程圖的收集、MES工藝流程圖的繪制、MES工藝流程圖中位號的整理、MES工藝流程圖的組態(tài)、MES工藝流程圖WEB發(fā)布及圖中位號的校驗。實施過程中這五個部分相互獨立，可以依次同時進行。

玉門煉化總廠在實時數(shù)據(jù)應(yīng)用子系統(tǒng)的實施過程中先以MES流程圖的位號需求作為實時數(shù)據(jù)庫的需求，先進行MES流程圖中數(shù)據(jù)點的收集和整理，再進行實時數(shù)據(jù)庫位號的組態(tài)，由于所收集和整理的位號點基本上覆蓋了全廠所要求的重要實時數(shù)據(jù)信息，而物料平衡子系統(tǒng)在實施過程中需要的個別位號在項目隨后的實施過程中也逐步地補充進了系統(tǒng)，因此也降低了實施人員的工作量，確保了實時信息的準(zhǔn)

圖2 玉門煉化MES工藝流程圖繪制布局舉例

3.3 MES生產(chǎn)工藝流程圖中的位號整理

在實時數(shù)據(jù)庫中所有的位號信息均為一一對應(yīng)的映射存儲形式，因此為了保證MES工藝流程圖組態(tài)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，必須對MES流程圖中所繪制的位號與實時數(shù)據(jù)庫中得組態(tài)位號信息進行準(zhǔn)確的一一對應(yīng)，避免在系統(tǒng)正式發(fā)布后出現(xiàn)難以發(fā)現(xiàn)的錯誤。

圖1 玉門煉化MES實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用工藝流程圖模塊實施流程

在具體實施過程中，項目人員將所需要繪制的MES工藝流程圖位

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號分批、分裝置與各裝置的DCS工程師和裝置工藝人員在裝置現(xiàn)場進行確認(rèn)，并進行MES流程圖中位號點的編碼、整理，并最終以數(shù)據(jù)庫表格的形式進行發(fā)布。這種“三方談話”的實施方式減少了人員的投入，增加了流程圖后期組態(tài)的準(zhǔn)確性，優(yōu)化了項目的實施進程，提高了實施的效率。

3.4 MES生產(chǎn)工藝流程圖的組態(tài)

在實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)庫與DCS標(biāo)準(zhǔn)接口的數(shù)據(jù)通訊，以及實時位號收集信息已經(jīng)準(zhǔn)確完善的情況下，進行MES工藝流程圖組態(tài)相對較為容易和簡便，只需將對應(yīng)的實時數(shù)據(jù)位號逐一組態(tài)進MES工藝流程圖中數(shù)據(jù)顯示控件即可，而細(xì)致和認(rèn)真則是這一實施階段的重點所在，因為這一階段雖然實施簡單，但龐大的數(shù)據(jù)信息量卻是導(dǎo)致這一階段出錯的重要原因。

因此在MES工藝流程圖的組態(tài)過程中需要特別注意以下幾點：3.4.1 Data Sources 列表顯示了數(shù)據(jù)源和客戶端的配置。Load ECC按鈕的作用是從服務(wù)器下載數(shù)據(jù)源和客戶端配置到流程圖配置顯示窗口，數(shù)據(jù)源和ECC數(shù)據(jù)在運行時從顯示窗口服務(wù)器自動重載。

3.4.2 Time Control控件對象屬性的配置：在Data Tab 屬性中Data sources一欄必須設(shè)置為時間控件鏈接對象提供的數(shù)據(jù)源。

3.4.3 Alphanumeric（Data Bound）控件的配置：主要顯示指定位號的實時數(shù)據(jù)，在Data Tab中Data source selection 選擇Fixed data source，并在下拉列表中選擇需要的數(shù)據(jù)源。

3.4.4 Item屬性的配置：配置所要顯示的位號，即實時數(shù)據(jù)庫位號點（位號點編碼信息）。

3.4.5 Aggregate屬性的配置：即數(shù)據(jù)查詢集合的配置，一般選擇Raw。

3.5 MES生產(chǎn)工藝流程圖的WEB發(fā)布

MES工藝流程圖在WPKS平臺上統(tǒng)一發(fā)布，菜單配置方法為：3.5.1 在工藝流程圖workspace下建立各車間的workbook，并在其下建立各裝置的worksheet，并指定其名稱。

3.5.2 在worksheet中添加catalog：將Event container控件的屬性修改為各裝置的流程圖選單+.htm的頁面地址。

3.5.3 選擇Navigation配置，添加車間（Item），連接所對應(yīng)裝置的workbook并命名。

在發(fā)布完流程圖后，還要注意流程圖的瀏覽權(quán)限問題。由于流程圖所顯示的實時信息為一些比較重要的位號點信息，有可能從中透漏出一些關(guān)鍵的工藝指標(biāo)和工藝配方，因此瀏覽權(quán)限的配置是非常關(guān)鍵和重要的一步。

4. MES流程圖的校驗

工藝流程圖的校驗即可以發(fā)現(xiàn)前期工作中疏忽掉的一些錯誤，也保證了系統(tǒng)正式上線后的平穩(wěn)持續(xù)運行，因此對已發(fā)布的工藝流程圖進行校驗是非常必要的。

工藝流程圖發(fā)布后主要通過在線測試，檢驗工藝流程圖組態(tài)的完成性和配置的正確性，測試并發(fā)用戶訪問系統(tǒng)時的流暢性。測試內(nèi)容主要包括：（1）流程圖是否與各裝置層級關(guān)系應(yīng)用相匹配；（2）流程圖顯示的數(shù)據(jù)是否正確；（3）流程圖的趨勢圖托放功能是否正常工作；（4）20個并發(fā)用戶同時訪問系統(tǒng)能否正常工作。

在校驗過程中常會出現(xiàn)兩種情況，一是無任何數(shù)據(jù)顯示，二是位號數(shù)據(jù)顯示為“？？？”或“——”，均可判斷為位號配置出錯。還有一些數(shù)據(jù)不能正常顯示是由于現(xiàn)場儀表或DCS原因造成，例如現(xiàn)場儀表損壞、超量程、輸入開路、DCS畫面形成死值等原因造成的，這些情況應(yīng)該在工藝流程圖位號信息表中加以標(biāo)明和留檔，并聯(lián)系儀表和DCS維護人員及時維護。

5. 總結(jié)

玉門煉化實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用子系統(tǒng)工藝流程圖的準(zhǔn)確和成功實施，確保了整個MES項目其他子系統(tǒng)的實施進度與質(zhì)量，也提高了我廠的信息化水平，使我廠的生產(chǎn)管理人員從繁雜的日常數(shù)據(jù)抄錄及整理工作中解脫了出來，為我廠的生產(chǎn)經(jīng)營決策和優(yōu)化管理提供了及時有效的數(shù)據(jù)信息支持。

(上接第21頁)

證網(wǎng)絡(luò)的安全性，也是提高計算機信息處理系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)盡量做到與其他網(wǎng)絡(luò)的隔離，盡量縮小網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，做好各個網(wǎng)絡(luò)的安全保護措施。

4.6 做好關(guān)鍵備份

雖然計算機信息處理系統(tǒng)的可靠性在以上設(shè)計中已經(jīng)得到大幅度的提高，但是依然要做好關(guān)鍵文件的備份，以防因為人員流動造成關(guān)鍵文件的丟失，以增加計算機的可靠性。

4.7 聘用精干的技術(shù)人員進行計算機系統(tǒng)的維護

在運用計算機信息處理系統(tǒng)處理信息數(shù)據(jù)時，應(yīng)該聘用專業(yè)的技術(shù)人員，定期進行專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)，運用必要的手段、完備的技術(shù)，加強計算機信息處理系統(tǒng)的安全性能，進而提高計算機信息處理系統(tǒng)的可靠性。

究者們應(yīng)該充分分析系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問題，對系統(tǒng)的可靠性究竟有哪些影響，可以采取哪些必要的措施解決。隨著計算機軟件開發(fā)技術(shù)的不斷革新，計算機信息處理系統(tǒng)的可靠性將會越來越高，我國的計算機行業(yè)將會邁出健康、有序、穩(wěn)健的步伐，為社會主義市場經(jīng)濟建設(shè)帶來更高的經(jīng)濟效益和社會效益。

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5.計算機信息處理系統(tǒng)可靠性技術(shù)的發(fā)展趨勢

信息處理系統(tǒng)的可靠性研究將會向縱深方向發(fā)展，更加智能化、專業(yè)化、國際標(biāo)準(zhǔn)化，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的高速處理，保證數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)。

結(jié)束語

在系統(tǒng)運行中，會出現(xiàn)各種各樣的問題。計算機系統(tǒng)程序開發(fā)研

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