煉化企業生產運行系統升級項目實施

郭海軍 馮玉曉 顧穎 邱景富

[摘? ? 要] 闡述了煉化企業生產運行系統經過長年的運行需要進行升級的原因。文中詳細介紹了該系統升級必要條件以及提升后的模塊功能。升級后的系統經過一年多的上線運行，取得了良好的應用效果，達到了預期目標。

[關鍵詞] 生產運行系統;系統升級;系統軟件

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

[中圖分類號] D630? ? [文獻標識碼]? A? ? ? [文章編號]? 1673 - 0194（2020）03- 0157- 02

1? ? ? 引? ? 言

隨著計算機技術的飛速發展，煉化企業的信息化程度也越來越高。某大型煉化企業在集團公司統一規劃部署下，于2007年完成生產運行系統項目的建設實施。由于部署物理服務器較多，隨著硬件的逐步老化，故障發生率越來越高;系統軟件采用組件式架構，各子系統數據流錯綜復雜，長時間運行后，系統穩定性壓力將逐步增大。隨著系統應用的深入，逐漸反映出系統與最新技術和業務需求的差距，例如數據采集頻率過長，流程圖查看必須加域，交接班記錄無法進行多維度匯總查詢，不兼容IE 6以上瀏覽器，服務器不支持64位操作系統，計量管理、生產績效管理等業務范圍尚未覆蓋，等等。因此需要對系統進行全面升級，以保證服務器平穩運行，滿足企業的日常業務管理和發展需求。

2? ? ? 系統升級基礎條件

2.1? ?軟件和硬件方案。

系統軟件采用Honeywell公司升級后的PHD R321、BF242等套件產品和Labware公司升級后的LIMS軟件，以及部分自主開發軟件。服務器操作系統：Windows Server 2012 R2 標準版;數據庫：SQL Server 2012 標準版 和Oracle 11G 企業版。 硬件方案采用VMware公司的虛擬化技術，通過將物理服務器群虛擬化，共享存儲，實現在物理主機上按照實際需要劃分資源，搭建多套應用環境，打破“一個應用對應一臺服務器”的模式。該項措施可以最大化硬件使用率，保障關鍵應用，減少服務器數量。同時，虛擬化技術的應用，能實現物理服務器上處理器、內存、存儲資源動態分配，增強模塊應用可靠性，有利于提高應用系統的可用性。

2.2? ?數采安全設計

在工業控制網和數采機之間增加具備網絡隔離技術的系統安全設備，以確保生產運行系統數據采集不影響DCS、PLC控制系統的安全性。

2.3? ?網絡安全設計

建立專用生產網，在生產網與控制網之間增加系統安全設備，確保控制系統的安全性。地區公司生產數據通過廣域網上傳到總部生產運行系統，廣域網需要確保數據傳輸的安全性和穩定性。

2.4? ?系統集成設計

生產運行系統與其他專業系統所需數據在相應模塊中進行接口設計，實現與其他系統的數據交換，最終實現煉化生產數據的集成應用。。

2.5? ?災備方案設計

將放置于異地數據中心的災備服務器虛擬對應的生產運行系統環境作為異地災備系統，實現系統和數據定期備份，在系統發生重大災難時啟用。

3? ? ? 系統提升主要功能介紹

3.1? ?工廠基礎信息管理

增加全中文、多視角樹狀層級圖，清晰地展示工廠基礎信息編碼和對象之間的層級關系，方便企業用戶了解工廠基礎信息;增加排序和多種模糊查詢方式，提高用戶查詢效率;增強編碼規范性，方便與其他信息系統編碼對應;支持office的組態工具，提高人機交互界面友好性;增強數據庫密碼安全，方便密碼管理;實現對虛擬化技術和64位操作系統的支持。

3.2? ?實時數據庫管理

為工藝技術人員提供專業的實時數據趨勢分析工具，實現多位號的長周期對比分析;在流程圖中集成質量數據，為工藝人員進行質量與工藝信息的關聯分析提供支持;實現圖形化組態、運維，使數據庫管理直觀、方便;豐富流程圖繪制工具的組件，提高繪圖效率，美化繪圖界面;提高實時數據采集頻率，實現關鍵工藝指標采集頻率的靈活配置，以滿足對重點裝置、開停工裝置監控等業務需要。

3.3? ?運行管理

基于設備及裝置運行實時數據，新增裝置開停工狀況判斷及監控預警功能;在層級樹節點顯示和統計偏差報警;增加操作日志的錄入形式，并實現操作日志按日期、班組的綜合查詢;增加日志自動審批、刪除功能，實現關鍵工藝運行參數自動提取功能;實現多個班次監控結果的匯總查詢;在圖表中實現多個監控目標的對比分析;以甘特圖的形式分析目標偏差，增強偏差分析功能;優化后臺進程，提高模塊運行的穩定性。

3.4? ?物料平衡管理

新增不同精度罐容表的自動轉換功能，提高罐容表配置效率;修改交退庫、改名等特殊物料移動的處理方式，更加符合業務需求;新增物料移動的標記與批量錄入功能，提高用戶操作效率;新增LIMS模塊的數據接口，集成分析數據，減少數據重復錄入;新增罐質量計算公式的組態配置功能，提高組態的靈活性;新增數據匯總查詢功能，方便用戶查看裝置投入產出、罐存及收付動態等數據。

3.5? ?公用工程

增加圖形展示功能，利用餅圖，柱形圖、折線圖等方式多維度展示企業用能情況;增加臨時用能的錄入、審核和統計分析功能，更加全面準確的統計企業的用能情況;采用高效的公用工程實時數據提取和模型計算方法，提高系統的運行效率;優化平衡組態功能，增強平衡配置的靈活性;實現能源計量數據分類顯示，提高系統響應速度。

3.6? ?生產統計報表

提供報表自由組態工具，降低報表開發、維護難度;采用文件集中存儲方式，對報表進行集中存放和管理，方便數據的統一存儲和備份;豐富報表的展示方式，支持趨勢圖、餅圖及柱狀圖等多種圖表形式;搭建在線報表發布平臺，方便對報表進行全文查看;提供完善的用戶管理和報表的多級權限管理，增強報表數據的安全。

3.7? ?WPKS工作中心

增加視頻、文字等形式的在線幫助;增強IE 6及以上版本瀏覽器的支持;增強系統權限控制功能，用戶賬戶管理更加方便;實現個人桌面定制功能;實現系統集成框架從基于組件的模式向基于SOA模式的轉變。

3.8? ?生產調度

新增調度指令的新建、下達、反饋功能，實現調度指令的閉環管理;新增調度日志錄入、查詢功能;新增WEB結果展示，豐富排產方案的展示方式，方便用戶對排產結果進行分析判斷;完善數據導入接口，實現計劃數據、生產數據、質量數據的自動獲取，避免數據重復錄入，提高排產效率。

3.9? ?實驗室信息管理

增加人員管理、設備管理、庫存管理等功能，全面提升實驗室事務管理信息化水平;增加質量管理功能，以電子質檢單、統計分析圖表、報表等形式，全面加強對產品研發、生產制造、檢測檢驗等各個環節的質量管理和監控;優化樣品調度、報表等功能，提高化驗分析效率和質量控制水平。

3.10? ?生產運行信息平臺

提供多種圖形、圖表化展示方式，多維度展示相關聯數據;支持多層數據下鉆;實現權限控制，能夠按照用戶角色對綜合展示的內容進行自由組態配置，滿足不同角色用戶使用的需要;數據展示結果以報表形式簡單、便捷導出。

3.11? ?計量管理

提供計量器具的使用、檢定、維修管理功能。實現各類數據管線圖、趨勢圖等展示界面，實時顯示計量數據;對滿足采集條件的裝置、罐區，實現計量數據的自動采集和計算;對能源、物料進行監控計量，顯示計量節點的參數;強化互供料計量管理，細化互供料的來源和走向;統計各種能源、物料的使用量，為企業決策提供科學依據;提供計量數據的查詢、報表打印功能。

3.12? ?生產績效管理

實現指標按自定義周期、按權重自動計算功能;實現計算結果監視功能，當計算結果超過預設范圍時可自動報警。提供趨勢對比工具，實現單個指標與任一或多個歷史值進行對比功能;提供橫向對比工具，實現自定義多個同類指標的橫向對比，并自定義排序。以圖形、圖表等多種方式直觀展示績效指標計算結果;提供監視報警和對比分析結果綜合展示頁面;查詢結果提供數據導出功能;支持用戶生成報告、打印、下載。

3.13? ?工藝技術管理

實現工藝資料的上傳、審批、查詢功能;操作變動管理實現線上審批流轉，可定制格式、定制審核流程、上傳附件等功能;操作卡執行過程實現電子化管理。

4? ? ? 應用效果

系統經過一年多的上線運行，企業各部門用戶應用系統越來越熟練，已經成為生產和管理人員日常工作中不可或缺的重要工具，對于生產業務的支撐和提升發揮了顯著作用，系統應用效果更加凸顯，主要體現在以下幾個方面：①實時監測，動態跟蹤生產數據，實時采集、實時傳遞，實現對企業生產全流程進行監控、跟蹤與量化評估，生產過程可追溯、可測量、更透明。生產管理人員可以跟蹤全廠生產動態并做到及時調整各車間生產負荷，使裝置生產更加科學。②提高裝置運行平穩率、提高產品收率 通過更加熟練的應用偏差監控、裝置平穩率計算等功能，切實幫助生產管理者和操作人員優化操作，實現裝置平穩運行，提高產品收率。③節能降耗 為企業提供及時的生產信息，為節能降耗管理提供了科學工具，使決策者快速調整能耗運行方案，通過生產裝置平穩率的提高，減少了裝置波動和非計劃停工，裝置運行原料及能源消耗明顯降低。

5? ? ? 總? ? 結

通過生產運行系統升級實施，提升系統功能和架構，深化模塊間集成應用，優化煉化業務流程，實現生產業務對計劃、調度、工藝、執行、統計、分析全過程的閉環管理，實現系統功能對生產、能耗、計量、質量、安環、設備等領域的基本覆蓋;充分發揮系統在煉化生產運行管理中的核心作用;提高生產運行效率和協同管理水平。

主要參考文獻

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