基于MES系統(tǒng)的調(diào)度日報(bào)開發(fā)與應(yīng)用

吳銘明

摘要：針對大連石化公司裝置繁多、物料流向復(fù)雜等生產(chǎn)情況，在已建成的生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)中開發(fā)調(diào)度日報(bào)功能。

關(guān)鍵詞：MES系統(tǒng)；生產(chǎn)調(diào)度；日報(bào)

中圖分類號：TP392 文獻(xiàn)標(biāo)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(xiàn)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(chǎn)裝置和復(fù)雜的生產(chǎn)流程，生產(chǎn)調(diào)度中心如果要為公司領(lǐng)導(dǎo)及各部門及時(shí)準(zhǔn)確提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)，需要一套完整、便捷的報(bào)表系統(tǒng)來完成此項(xiàng)工作。

大連石化公司2016年底完成了煉油與化工運(yùn)行系統(tǒng)（以下簡稱MES）升級改造，2017年6月開始基于MES2.0系統(tǒng)開發(fā)調(diào)度日報(bào)功能。

2 調(diào)度日報(bào)功能簡介

MES系統(tǒng)主要是以生產(chǎn)物料管理為核心，依據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫提供的現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過物料平衡模塊計(jì)算出各裝置物料投入、產(chǎn)出、去向。生產(chǎn)調(diào)度日報(bào)是全面展示日生產(chǎn)數(shù)據(jù)最直接、最全面的表達(dá)方式，同時(shí)也是生產(chǎn)過程監(jiān)控的有效手段，其數(shù)據(jù)主要來自MES系統(tǒng)，數(shù)據(jù)質(zhì)量也是檢驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用水平的重要指標(biāo)。

大連石化公司生產(chǎn)調(diào)度日報(bào)共有8張，主要內(nèi)容有：（1）裝置物料投入產(chǎn)出情況：各生產(chǎn)裝置日加工量、計(jì)劃完成率、產(chǎn)品日/月累計(jì)產(chǎn)量、日/月累計(jì)收率、加工損失、催化劑單耗等，反映裝置投入產(chǎn)出及計(jì)劃完成情況。（2）油品庫存情況：公司當(dāng)前原油庫存及組成、產(chǎn)品半成品庫存量、罐區(qū)物料質(zhì)檢及收付狀態(tài)，反映罐區(qū)存儲物料種類數(shù)量和運(yùn)行狀態(tài)。（3）物料平衡情況：原油及原料進(jìn)出廠計(jì)劃完成情況、產(chǎn)品/中間產(chǎn)品產(chǎn)量及計(jì)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(chǎn)量及出入庫情況進(jìn)行詳細(xì)展示。（4）公用工程情況：包含水、電、汽、風(fēng)、氫生產(chǎn)及消耗情況、消防穩(wěn)高壓系統(tǒng)水罐壓力及系統(tǒng)狀態(tài)、火炬運(yùn)行負(fù)荷及出口壓力。（5）碼頭運(yùn)行狀態(tài)：展示公司5個碼頭15個泊位運(yùn)行狀態(tài)，包括停泊的船舶信息、裝卸油品種類和數(shù)量、裝卸情況等。（6）產(chǎn)品銷售情況：展示公司24個產(chǎn)品當(dāng)日海運(yùn)陸運(yùn)銷售量、月累計(jì)銷售量、提運(yùn)計(jì)劃完成情況等。（7）環(huán)保監(jiān)測情況：包含公司41個廢氣監(jiān)測點(diǎn)位、19個廢水排放口、4個環(huán)境空氣子站監(jiān)測數(shù)據(jù)，展示廢氣、廢水、環(huán)境空氣監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)測值，反映公司環(huán)保指標(biāo)達(dá)標(biāo)情況。（8）裝置運(yùn)行狀態(tài)：主要展示28套裝置平穩(wěn)率、當(dāng)日和月累計(jì)能耗、加入爐反應(yīng)器溫度壓力數(shù)據(jù)等。

大連石化調(diào)度日報(bào)無縫集成到MES系統(tǒng)中，用戶可在MES系統(tǒng)WPKS中在線查看和導(dǎo)出。每日凌晨4點(diǎn)系統(tǒng)自動生成報(bào)表，值班調(diào)度5點(diǎn)開始查看和處理異常數(shù)據(jù)，6點(diǎn)打印報(bào)表提供給公司領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門。

3 調(diào)度日報(bào)開發(fā)與應(yīng)用

3.1 需求分析

在開發(fā)調(diào)度日報(bào)之前要對業(yè)務(wù)進(jìn)行需求分析。報(bào)表內(nèi)容由業(yè)務(wù)部門關(guān)鍵用戶確定，關(guān)鍵用戶提供報(bào)表模板。模板主要有兩方面內(nèi)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(shù)據(jù)取數(shù)規(guī)則，包括數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)計(jì)算方法等。以600萬蒸餾裝置投入產(chǎn)出報(bào)表（表1）為例，簡要介紹報(bào)表模板。

表1中，裝置月計(jì)劃量取自每月導(dǎo)入到MES系統(tǒng)中的月度綜合計(jì)劃流程圖中裝置進(jìn)料和各側(cè)線產(chǎn)出計(jì)劃數(shù)據(jù)，日實(shí)際量取自MES物料平衡模塊中每日三個班進(jìn)料/出料量之和，月累計(jì)量取自從上月最后1天到報(bào)表生成日前一天裝置進(jìn)料/出料量之和，計(jì)劃收率=計(jì)劃產(chǎn)出量/計(jì)劃加工量，實(shí)際收率=日產(chǎn)出量/日加工量，累計(jì)收率=月產(chǎn)出量/月加工量，輕收=汽油產(chǎn)出+柴油產(chǎn)出，液收=脫硫前液化氣+汽油產(chǎn)出+柴油產(chǎn)出，催化劑單耗、催化劑跑損單耗、卸劑量MES未采集相關(guān)數(shù)據(jù)，需要用戶手工填報(bào)，即取自報(bào)表補(bǔ)錄數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)據(jù)架構(gòu)

通過對報(bào)表模板需求分析，報(bào)表數(shù)據(jù)主要來自4個方面：一是從MES關(guān)系數(shù)據(jù)庫中抽取加工所得，如裝置日實(shí)際加工量、月累計(jì)加工量；二是從MES實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中取特定時(shí)刻或者某一時(shí)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(tǒng)中沒有的數(shù)據(jù)通過開發(fā)調(diào)度日報(bào)數(shù)據(jù)補(bǔ)錄平臺人工錄入所得，如銷售計(jì)劃、火炬丙烷補(bǔ)長明燈量；四是對已提取數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算所得，如綜合商品率、輕油收率、汽油餾出口產(chǎn)量。由于報(bào)表數(shù)據(jù)來源多樣，需要采集的數(shù)據(jù)量較大，計(jì)算工作相對復(fù)雜，如果每次打開報(bào)表都從MES數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)會導(dǎo)致MES系統(tǒng)負(fù)載過大甚至影響到MES系統(tǒng)正常運(yùn)行，而且提取和計(jì)算數(shù)據(jù)需要一定時(shí)間，獲取報(bào)表人員需要等待報(bào)表生成，用戶體驗(yàn)度較差，工作效率相對較低。

為了解決上述問題，建立調(diào)度日報(bào)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)架構(gòu)如圖1所示，主要作用是從MES系統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中采集數(shù)據(jù)，記錄人員手工錄入數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)按照預(yù)先配置的計(jì)算方法進(jìn)行處理并保存計(jì)算結(jié)果。

3.3 報(bào)表數(shù)據(jù)生成

報(bào)表數(shù)據(jù)生成指按照預(yù)先設(shè)置的抽取規(guī)則將MES相關(guān)數(shù)據(jù)抽取到調(diào)度日報(bào)數(shù)據(jù)庫中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行存儲。為了便于主管人員查詢和處理異常數(shù)據(jù)，開發(fā)調(diào)度日報(bào)數(shù)據(jù)抽取程序（如圖2），程序顯示未報(bào)量裝置或罐區(qū)，主管人員可以根據(jù)程序提示要求相關(guān)單位進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)報(bào)，補(bǔ)報(bào)后重新提取數(shù)據(jù)以保證調(diào)度日報(bào)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

綜上所述，大連石化公司基于MES系統(tǒng)的調(diào)度日報(bào)功能的開發(fā)和應(yīng)用能夠滿足公司調(diào)度中心日常工作需要，它通過對MES物料平衡、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、公用工程、生產(chǎn)調(diào)度等模塊數(shù)據(jù)的抽取、加工和計(jì)算，以調(diào)度日報(bào)的形式展示給生產(chǎn)經(jīng)營管理者，從生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)操作、產(chǎn)品調(diào)運(yùn)到生產(chǎn)調(diào)度環(huán)環(huán)相扣。報(bào)表數(shù)據(jù)既能反映公司生產(chǎn)情況又能對每個環(huán)節(jié)操作起到監(jiān)督作用，助力公司完成全年生產(chǎn)經(jīng)營業(yè)績目標(biāo)。

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