基于MES系統的調度日報開發與應用

吳銘明

摘要：針對大連石化公司裝置繁多、物料流向復雜等生產情況，在已建成的生產運行系統中開發調度日報功能。

關鍵詞：MES系統；生產調度；日報

中圖分類號：TP392 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）01-0174-02

1 背景

中國石油天然氣股份有限公司大連石化分公司現有煉油化工主體裝置37套，具備2050萬噸/年的原油加工能力，主要包括3套蒸餾裝置、3套催化裝置、2套重整裝置、11套各類加氫裝置、3套酮苯裝置、4套精制裝置、2套制氫裝置、2套氣分裝置、1套硫磺回收裝置、2套聚丙烯裝置等。面對如此繁多的生產裝置和復雜的生產流程，生產調度中心如果要為公司領導及各部門及時準確提供生產數據，需要一套完整、便捷的報表系統來完成此項工作。

大連石化公司2016年底完成了煉油與化工運行系統（以下簡稱MES）升級改造，2017年6月開始基于MES2.0系統開發調度日報功能。

2 調度日報功能簡介

MES系統主要是以生產物料管理為核心，依據實時數據庫提供的現場實時數據，通過物料平衡模塊計算出各裝置物料投入、產出、去向。生產調度日報是全面展示日生產數據最直接、最全面的表達方式，同時也是生產過程監控的有效手段，其數據主要來自MES系統，數據質量也是檢驗系統應用水平的重要指標。

大連石化公司生產調度日報共有8張，主要內容有：（1）裝置物料投入產出情況：各生產裝置日加工量、計劃完成率、產品日/月累計產量、日/月累計收率、加工損失、催化劑單耗等，反映裝置投入產出及計劃完成情況。（2）油品庫存情況：公司當前原油庫存及組成、產品半成品庫存量、罐區物料質檢及收付狀態，反映罐區存儲物料種類數量和運行狀態。（3）物料平衡情況：原油及原料進出廠計劃完成情況、產品/中間產品產量及計劃完成、庫存變化情況，著重對汽油柴油石腦油航煤餾出口產量及出入庫情況進行詳細展示。（4）公用工程情況：包含水、電、汽、風、氫生產及消耗情況、消防穩高壓系統水罐壓力及系統狀態、火炬運行負荷及出口壓力。（5）碼頭運行狀態：展示公司5個碼頭15個泊位運行狀態，包括停泊的船舶信息、裝卸油品種類和數量、裝卸情況等。（6）產品銷售情況：展示公司24個產品當日海運陸運銷售量、月累計銷售量、提運計劃完成情況等。（7）環保監測情況：包含公司41個廢氣監測點位、19個廢水排放口、4個環境空氣子站監測數據，展示廢氣、廢水、環境空氣監測標準及監測值，反映公司環保指標達標情況。（8）裝置運行狀態：主要展示28套裝置平穩率、當日和月累計能耗、加入爐反應器溫度壓力數據等。

大連石化調度日報無縫集成到MES系統中，用戶可在MES系統WPKS中在線查看和導出。每日凌晨4點系統自動生成報表，值班調度5點開始查看和處理異常數據，6點打印報表提供給公司領導和相關部門。

3 調度日報開發與應用

3.1 需求分析

在開發調度日報之前要對業務進行需求分析。報表內容由業務部門關鍵用戶確定，關鍵用戶提供報表模板。模板主要有兩方面內容：一是表格樣式，包括表格布局、單元格格式、打印紙張大小、表頭信息等；二是單元格數據取數規則，包括數據來源、數據計算方法等。以600萬蒸餾裝置投入產出報表（表1）為例，簡要介紹報表模板。

表1中，裝置月計劃量取自每月導入到MES系統中的月度綜合計劃流程圖中裝置進料和各側線產出計劃數據，日實際量取自MES物料平衡模塊中每日三個班進料/出料量之和，月累計量取自從上月最后1天到報表生成日前一天裝置進料/出料量之和，計劃收率=計劃產出量/計劃加工量，實際收率=日產出量/日加工量，累計收率=月產出量/月加工量，輕收=汽油產出+柴油產出，液收=脫硫前液化氣+汽油產出+柴油產出，催化劑單耗、催化劑跑損單耗、卸劑量MES未采集相關數據，需要用戶手工填報，即取自報表補錄數據。

3.2 數據架構

通過對報表模板需求分析，報表數據主要來自4個方面：一是從MES關系數據庫中抽取加工所得，如裝置日實際加工量、月累計加工量；二是從MES實時數據庫中取特定時刻或者某一時間段平均值、最大值、最小值所得，如蒸餾常壓出口溫度、電廠氮氧化物檢測值；三是MES系統中沒有的數據通過開發調度日報數據補錄平臺人工錄入所得，如銷售計劃、火炬丙烷補長明燈量；四是對已提取數據進行計算所得，如綜合商品率、輕油收率、汽油餾出口產量。由于報表數據來源多樣，需要采集的數據量較大，計算工作相對復雜，如果每次打開報表都從MES數據庫中提取數據會導致MES系統負載過大甚至影響到MES系統正常運行，而且提取和計算數據需要一定時間，獲取報表人員需要等待報表生成，用戶體驗度較差，工作效率相對較低。

為了解決上述問題，建立調度日報數據庫，數據架構如圖1所示，主要作用是從MES系統關系數據庫和實時數據庫中采集數據，記錄人員手工錄入數據，對數據按照預先配置的計算方法進行處理并保存計算結果。

3.3 報表數據生成

報表數據生成指按照預先設置的抽取規則將MES相關數據抽取到調度日報數據庫中，對數據進行校驗和計算，將計算結果進行存儲。為了便于主管人員查詢和處理異常數據，開發調度日報數據抽取程序（如圖2），程序顯示未報量裝置或罐區，主管人員可以根據程序提示要求相關單位進行數據補報，補報后重新提取數據以保證調度日報數據的準確性。

4 結語

綜上所述，大連石化公司基于MES系統的調度日報功能的開發和應用能夠滿足公司調度中心日常工作需要，它通過對MES物料平衡、實時數據庫、公用工程、生產調度等模塊數據的抽取、加工和計算，以調度日報的形式展示給生產經營管理者，從生產計劃、生產操作、產品調運到生產調度環環相扣。報表數據既能反映公司生產情況又能對每個環節操作起到監督作用，助力公司完成全年生產經營業績目標。

Abstract：In view of the production situation of Dalian Petrochemical Company， such as many devices and complex material flow， the manufacture dispatching daily is developed in the manufacturing execution system.

Key words：MES； manufacture dispatching； daily paper