前言
20世紀90年代,隨著計算機技術的日新月異,計算機集成生產系統(tǒng)的研究已成為自動化領域的一個前沿課題。國外大型流程企業(yè)、特別是石油化工企業(yè)均重視信息集成技術的應用,紛紛以極大的熱情和精力,構架工廠級、公司級甚至超公司級的信息集成系統(tǒng);這就是集控制、優(yōu)化、調度、管理、經(jīng)營于一體的綜合信息集成系統(tǒng),通常稱為生產過程綜合自動化系統(tǒng)。而實時數(shù)據(jù)庫作為連接生產過程和上層管理的中間組件,是綜合信息集成系統(tǒng)的基礎,在信息化建設中起著關鍵作用。
應用方案
某石油化工廠作為典型的石化行業(yè),信息技術作為現(xiàn)代化管理的工具和手段,越來越受到各級領導和全體職工的重視,該廠主要生產裝置實現(xiàn)了DCS自動控制,連接進入實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的DCS控制系統(tǒng)包括浙大中控的JX300X的DCS系統(tǒng)2套,Honeywell TPS3000的DCS系統(tǒng)1套,Honeywell TDC3000的DCS系統(tǒng)1套,SIEMENS WINCC系統(tǒng)2套,罐區(qū)采集的CIMPLICITY系統(tǒng)1套。
通過建立基于實時數(shù)據(jù)庫的生產信息管理系統(tǒng),實現(xiàn)對控制裝置的數(shù)據(jù)上傳,實時數(shù)據(jù)監(jiān)測等功能。系統(tǒng)功能包括:建立與DCS系統(tǒng)的連接;建立生產過程實時/歷史數(shù)據(jù)庫;基于實時數(shù)據(jù)庫的應用;如圖1所示。
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(圖) 實時數(shù)據(jù)庫應用框架[/align]
ESP-iSYS實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件在實現(xiàn)流程工業(yè)企業(yè)綜合自動化中起到關鍵性的作用,它為工業(yè)生產過程提供了以下解決方案:
集成所有集散控制系統(tǒng)、可編程控制器、智能化儀表、過程控制軟件、工業(yè)控制計算機等過程控制系統(tǒng);
具備流程監(jiān)視、數(shù)據(jù)瀏覽、實時趨勢、歷史趨勢、分析報表、生產調度等全面功能應用;
按照B/S模式設計,在企業(yè)內部網(wǎng)絡或Internet上均可運行;
徹底解決企業(yè)中多種、多套過程控制系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)、集成、管理問題;
采用實時數(shù)據(jù)庫技術,滿足企業(yè)多工段、多車間、多過程集成需要;
統(tǒng)一過程控制系統(tǒng)和企業(yè)信息系統(tǒng)兩大網(wǎng)絡基礎設施。將過程控制系統(tǒng)融合為企業(yè)信息管理系統(tǒng)的一部分;
通過實時跟蹤控制生產計劃、原料供應、操作人員、過程信息和設備信息,使企業(yè)生產經(jīng)營管理人員對企業(yè)的生產條件有一個全面的了解;
從全廠生產過程中的各個方面收集生產信息,并按照全廠信息模型組織這些數(shù)據(jù),最終提供給企業(yè)管理人員和其它軟件使用;
全面標準、開放的數(shù)據(jù)存儲和服務,使得管理信息系統(tǒng)軟件、企業(yè)資源計劃管理軟件和供應鏈管理軟件可以按自己的需要訪問、組織、使用系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)。
ESP-iSYS實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件平臺通過對生產過程數(shù)據(jù)的再次加工處理,提煉出真正對生產管理、計劃調度、經(jīng)營決策有用的數(shù)據(jù),從而在生產經(jīng)營管理和實時過程控制之間架起一座橋梁,達到兩者之間的信息交換和緊密集成。
應用效果
通過實施生產信息管理系統(tǒng),實現(xiàn)以下目標:
實時數(shù)據(jù)采集與顯示:已經(jīng)實施完成控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡,把催化裝置、聚丙烯裝置、鍋爐房、罐區(qū)、化纖裝置等控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接口采集到實時數(shù)據(jù)庫服務器中,然后通過局域網(wǎng)在各領導辦公室、調度室、各科室的計算機上實時顯示。涉及的控制系統(tǒng)包括:催化裝置DCS(Honeywell TPS3000),采用OPC接口;聚丙烯裝置DCS(Honeywell TDC3000),采用SI卡通過MODBUS RTU協(xié)議傳輸數(shù)據(jù);鍋爐房和944車間DCS(浙大中控SUPCON JX-300X),采用OPC接口;罐區(qū)系統(tǒng)(CIMPLICITY組態(tài)軟件),采用DDE接口;化纖裝置控制系統(tǒng)(SIEMENS WINCC組態(tài)軟件),采用OPC接口;
流程圖畫面的瀏覽:流程圖畫面形象的反映出工藝原理和流程以及當前的生產狀況,使生產管理人員能夠方便地了解和分析生產情況;
生產數(shù)據(jù)監(jiān)視:生產數(shù)據(jù)畫面能夠全面地反映生產情況,將每個工段相關的數(shù)據(jù)集中到一幅或幾幅畫面中;
公用工程實時數(shù)據(jù)的監(jiān)視:將實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采集的水、電、汽、風、瓦斯、氣(氧氣、氮氣、氫氣等)等公用工程的實時數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)表格、管線圖、配電圖等畫面進行集中顯示,監(jiān)視公用工程的狀況;
實時趨勢、歷史趨勢監(jiān)視:趨勢圖能夠顯示出某一段時間數(shù)據(jù)變化的情況。實時趨勢能夠反映出當前的數(shù)據(jù)變化情況,歷史趨勢的數(shù)據(jù)從歷史數(shù)據(jù)庫中取出,能夠查看任何時間段數(shù)據(jù)的變化情況。通過查看歷史趨勢,可以了解長時間的生產情況;
生產報表生成:能夠生成班報表、日報表、成品動態(tài)、原料進廠等生產數(shù)據(jù)報表,所反映的數(shù)據(jù)真實而且準確。系統(tǒng)生成班報表后,根據(jù)日期可以通過網(wǎng)絡比較快速地進行查詢;
化驗數(shù)據(jù)的輸入和顯示:實現(xiàn)全廠所有化驗數(shù)據(jù)一次鍵入,全廠共享的目標。化驗數(shù)據(jù)共約700個化驗分析數(shù)據(jù);
預留與其它監(jiān)控系統(tǒng)的接口,若以后系統(tǒng)擴展,增加DCS系統(tǒng),其數(shù)據(jù)也可以方便的傳送到管理網(wǎng)中來;
提供開放的數(shù)據(jù)格式及接口,使實時數(shù)據(jù)可以上傳到企業(yè)的管理系統(tǒng)(ERP)中,建設全廠的管控一體化系統(tǒng),從而使企業(yè)的管理效益達到最大。
后記
實時數(shù)據(jù)庫ESP-iSYS自2004年投入運行以來,已穩(wěn)定運行2年以上,整個系統(tǒng)維護工作量少,實時生產監(jiān)控為廠級領導,生產調度等部門提供了極大的方便,“辦公室更趨近現(xiàn)場”得以很好的實現(xiàn)。