煉化企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)升級(jí)項(xiàng)目實(shí)施

郭海軍 馮玉曉 顧穎 邱景富

[摘? ? 要] 闡述了煉化企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年的運(yùn)行需要進(jìn)行升級(jí)的原因。文中詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)升級(jí)必要條件以及提升后的模塊功能。升級(jí)后的系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一年多的上線運(yùn)行，取得了良好的應(yīng)用效果，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

[關(guān)鍵詞] 生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng);系統(tǒng)升級(jí);系統(tǒng)軟件

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

[中圖分類號(hào)] D630? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? A? ? ? [文章編號(hào)]? 1673 - 0194（2020）03- 0157- 02

1? ? ? 引? ? 言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，煉化企業(yè)的信息化程度也越來(lái)越高。某大型煉化企業(yè)在集團(tuán)公司統(tǒng)一規(guī)劃部署下，于2007年完成生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)施。由于部署物理服務(wù)器較多，隨著硬件的逐步老化，故障發(fā)生率越來(lái)越高;系統(tǒng)軟件采用組件式架構(gòu)，各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)流錯(cuò)綜復(fù)雜，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，系統(tǒng)穩(wěn)定性壓力將逐步增大。隨著系統(tǒng)應(yīng)用的深入，逐漸反映出系統(tǒng)與最新技術(shù)和業(yè)務(wù)需求的差距，例如數(shù)據(jù)采集頻率過(guò)長(zhǎng)，流程圖查看必須加域，交接班記錄無(wú)法進(jìn)行多維度匯總查詢，不兼容IE 6以上瀏覽器，服務(wù)器不支持64位操作系統(tǒng)，計(jì)量管理、生產(chǎn)績(jī)效管理等業(yè)務(wù)范圍尚未覆蓋，等等。因此需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面升級(jí)，以保證服務(wù)器平穩(wěn)運(yùn)行，滿足企業(yè)的日常業(yè)務(wù)管理和發(fā)展需求。

2? ? ? 系統(tǒng)升級(jí)基礎(chǔ)條件

2.1? ?軟件和硬件方案。

系統(tǒng)軟件采用Honeywell公司升級(jí)后的PHD R321、BF242等套件產(chǎn)品和Labware公司升級(jí)后的LIMS軟件，以及部分自主開發(fā)軟件。服務(wù)器操作系統(tǒng)：Windows Server 2012 R2 標(biāo)準(zhǔn)版;數(shù)據(jù)庫(kù)：SQL Server 2012 標(biāo)準(zhǔn)版 和Oracle 11G 企業(yè)版。 硬件方案采用VMware公司的虛擬化技術(shù)，通過(guò)將物理服務(wù)器群虛擬化，共享存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)在物理主機(jī)上按照實(shí)際需要?jiǎng)澐仲Y源，搭建多套應(yīng)用環(huán)境，打破“一個(gè)應(yīng)用對(duì)應(yīng)一臺(tái)服務(wù)器”的模式。該項(xiàng)措施可以最大化硬件使用率，保障關(guān)鍵應(yīng)用，減少服務(wù)器數(shù)量。同時(shí)，虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)物理服務(wù)器上處理器、內(nèi)存、存儲(chǔ)資源動(dòng)態(tài)分配，增強(qiáng)模塊應(yīng)用可靠性，有利于提高應(yīng)用系統(tǒng)的可用性。

2.2? ?數(shù)采安全設(shè)計(jì)

在工業(yè)控制網(wǎng)和數(shù)采機(jī)之間增加具備網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)的系統(tǒng)安全設(shè)備，以確保生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集不影響DCS、PLC控制系統(tǒng)的安全性。

2.3? ?網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)

建立專用生產(chǎn)網(wǎng)，在生產(chǎn)網(wǎng)與控制網(wǎng)之間增加系統(tǒng)安全設(shè)備，確保控制系統(tǒng)的安全性。地區(qū)公司生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過(guò)廣域網(wǎng)上傳到總部生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)，廣域網(wǎng)需要確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。

2.4? ?系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)

生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)與其他專業(yè)系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)在相應(yīng)模塊中進(jìn)行接口設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，最終實(shí)現(xiàn)煉化生產(chǎn)數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用。。

2.5? ?災(zāi)備方案設(shè)計(jì)

將放置于異地?cái)?shù)據(jù)中心的災(zāi)備服務(wù)器虛擬對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)環(huán)境作為異地災(zāi)備系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)定期備份，在系統(tǒng)發(fā)生重大災(zāi)難時(shí)啟用。

3? ? ? 系統(tǒng)提升主要功能介紹

3.1? ?工廠基礎(chǔ)信息管理

增加全中文、多視角樹狀層級(jí)圖，清晰地展示工廠基礎(chǔ)信息編碼和對(duì)象之間的層級(jí)關(guān)系，方便企業(yè)用戶了解工廠基礎(chǔ)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(qiáng)編碼規(guī)范性，方便與其他信息系統(tǒng)編碼對(duì)應(yīng);支持office的組態(tài)工具，提高人機(jī)交互界面友好性;增強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)密碼安全，方便密碼管理;實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬化技術(shù)和64位操作系統(tǒng)的支持。

3.2? ?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理

為工藝技術(shù)人員提供專業(yè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析工具，實(shí)現(xiàn)多位號(hào)的長(zhǎng)周期對(duì)比分析;在流程圖中集成質(zhì)量數(shù)據(jù)，為工藝人員進(jìn)行質(zhì)量與工藝信息的關(guān)聯(lián)分析提供支持;實(shí)現(xiàn)圖形化組態(tài)、運(yùn)維，使數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集頻率，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵工藝指標(biāo)采集頻率的靈活配置，以滿足對(duì)重點(diǎn)裝置、開停工裝置監(jiān)控等業(yè)務(wù)需要。

3.3? ?運(yùn)行管理

基于設(shè)備及裝置運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，新增裝置開停工狀況判斷及監(jiān)控預(yù)警功能;在層級(jí)樹節(jié)點(diǎn)顯示和統(tǒng)計(jì)偏差報(bào)警;增加操作日志的錄入形式，并實(shí)現(xiàn)操作日志按日期、班組的綜合查詢;增加日志自動(dòng)審批、刪除功能，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵工藝運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)提取功能;實(shí)現(xiàn)多個(gè)班次監(jiān)控結(jié)果的匯總查詢;在圖表中實(shí)現(xiàn)多個(gè)監(jiān)控目標(biāo)的對(duì)比分析;以甘特圖的形式分析目標(biāo)偏差，增強(qiáng)偏差分析功能;優(yōu)化后臺(tái)進(jìn)程，提高模塊運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.4? ?物料平衡管理

新增不同精度罐容表的自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能，提高罐容表配置效率;修改交退庫(kù)、改名等特殊物料移動(dòng)的處理方式，更加符合業(yè)務(wù)需求;新增物料移動(dòng)的標(biāo)記與批量錄入功能，提高用戶操作效率;新增LIMS模塊的數(shù)據(jù)接口，集成分析數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)重復(fù)錄入;新增罐質(zhì)量計(jì)算公式的組態(tài)配置功能，提高組態(tài)的靈活性;新增數(shù)據(jù)匯總查詢功能，方便用戶查看裝置投入產(chǎn)出、罐存及收付動(dòng)態(tài)等數(shù)據(jù)。

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(yè)用能情況;增加臨時(shí)用能的錄入、審核和統(tǒng)計(jì)分析功能，更加全面準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)企業(yè)的用能情況;采用高效的公用工程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提取和模型計(jì)算方法，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率;優(yōu)化平衡組態(tài)功能，增強(qiáng)平衡配置的靈活性;實(shí)現(xiàn)能源計(jì)量數(shù)據(jù)分類顯示，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。

3.6? ?生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表

提供報(bào)表自由組態(tài)工具，降低報(bào)表開發(fā)、維護(hù)難度;采用文件集中存儲(chǔ)方式，對(duì)報(bào)表進(jìn)行集中存放和管理，方便數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)和備份;豐富報(bào)表的展示方式，支持趨勢(shì)圖、餅圖及柱狀圖等多種圖表形式;搭建在線報(bào)表發(fā)布平臺(tái)，方便對(duì)報(bào)表進(jìn)行全文查看;提供完善的用戶管理和報(bào)表的多級(jí)權(quán)限管理，增強(qiáng)報(bào)表數(shù)據(jù)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(qiáng)IE 6及以上版本瀏覽器的支持;增強(qiáng)系統(tǒng)權(quán)限控制功能，用戶賬戶管理更加方便;實(shí)現(xiàn)個(gè)人桌面定制功能;實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成框架從基于組件的模式向基于SOA模式的轉(zhuǎn)變。

3.8? ?生產(chǎn)調(diào)度

新增調(diào)度指令的新建、下達(dá)、反饋功能，實(shí)現(xiàn)調(diào)度指令的閉環(huán)管理;新增調(diào)度日志錄入、查詢功能;新增WEB結(jié)果展示，豐富排產(chǎn)方案的展示方式，方便用戶對(duì)排產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行分析判斷;完善數(shù)據(jù)導(dǎo)入接口，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)獲取，避免數(shù)據(jù)重復(fù)錄入，提高排產(chǎn)效率。

3.9? ?實(shí)驗(yàn)室信息管理

增加人員管理、設(shè)備管理、庫(kù)存管理等功能，全面提升實(shí)驗(yàn)室事務(wù)管理信息化水平;增加質(zhì)量管理功能，以電子質(zhì)檢單、統(tǒng)計(jì)分析圖表、報(bào)表等形式，全面加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、檢測(cè)檢驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理和監(jiān)控;優(yōu)化樣品調(diào)度、報(bào)表等功能，提高化驗(yàn)分析效率和質(zhì)量控制水平。

3.10? ?生產(chǎn)運(yùn)行信息平臺(tái)

提供多種圖形、圖表化展示方式，多維度展示相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù);支持多層數(shù)據(jù)下鉆;實(shí)現(xiàn)權(quán)限控制，能夠按照用戶角色對(duì)綜合展示的內(nèi)容進(jìn)行自由組態(tài)配置，滿足不同角色用戶使用的需要;數(shù)據(jù)展示結(jié)果以報(bào)表形式簡(jiǎn)單、便捷導(dǎo)出。

3.11? ?計(jì)量管理

提供計(jì)量器具的使用、檢定、維修管理功能。實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)管線圖、趨勢(shì)圖等展示界面，實(shí)時(shí)顯示計(jì)量數(shù)據(jù);對(duì)滿足采集條件的裝置、罐區(qū)，實(shí)現(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和計(jì)算;對(duì)能源、物料進(jìn)行監(jiān)控計(jì)量，顯示計(jì)量節(jié)點(diǎn)的參數(shù);強(qiáng)化互供料計(jì)量管理，細(xì)化互供料的來(lái)源和走向;統(tǒng)計(jì)各種能源、物料的使用量，為企業(yè)決策提供科學(xué)依據(jù);提供計(jì)量數(shù)據(jù)的查詢、報(bào)表打印功能。

3.12? ?生產(chǎn)績(jī)效管理

實(shí)現(xiàn)指標(biāo)按自定義周期、按權(quán)重自動(dòng)計(jì)算功能;實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果監(jiān)視功能，當(dāng)計(jì)算結(jié)果超過(guò)預(yù)設(shè)范圍時(shí)可自動(dòng)報(bào)警。提供趨勢(shì)對(duì)比工具，實(shí)現(xiàn)單個(gè)指標(biāo)與任一或多個(gè)歷史值進(jìn)行對(duì)比功能;提供橫向?qū)Ρ裙ぞ?，?shí)現(xiàn)自定義多個(gè)同類指標(biāo)的橫向?qū)Ρ?，并自定義排序。以圖形、圖表等多種方式直觀展示績(jī)效指標(biāo)計(jì)算結(jié)果;提供監(jiān)視報(bào)警和對(duì)比分析結(jié)果綜合展示頁(yè)面;查詢結(jié)果提供數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能;支持用戶生成報(bào)告、打印、下載。

3.13? ?工藝技術(shù)管理

實(shí)現(xiàn)工藝資料的上傳、審批、查詢功能;操作變動(dòng)管理實(shí)現(xiàn)線上審批流轉(zhuǎn)，可定制格式、定制審核流程、上傳附件等功能;操作卡執(zhí)行過(guò)程實(shí)現(xiàn)電子化管理。

4? ? ? 應(yīng)用效果

系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一年多的上線運(yùn)行，企業(yè)各部門用戶應(yīng)用系統(tǒng)越來(lái)越熟練，已經(jīng)成為生產(chǎn)和管理人員日常工作中不可或缺的重要工具，對(duì)于生產(chǎn)業(yè)務(wù)的支撐和提升發(fā)揮了顯著作用，系統(tǒng)應(yīng)用效果更加凸顯，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)跟蹤生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)傳遞，實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)全流程進(jìn)行監(jiān)控、跟蹤與量化評(píng)估，生產(chǎn)過(guò)程可追溯、可測(cè)量、更透明。生產(chǎn)管理人員可以跟蹤全廠生產(chǎn)動(dòng)態(tài)并做到及時(shí)調(diào)整各車間生產(chǎn)負(fù)荷，使裝置生產(chǎn)更加科學(xué)。②提高裝置運(yùn)行平穩(wěn)率、提高產(chǎn)品收率 通過(guò)更加熟練的應(yīng)用偏差監(jiān)控、裝置平穩(wěn)率計(jì)算等功能，切實(shí)幫助生產(chǎn)管理者和操作人員優(yōu)化操作，實(shí)現(xiàn)裝置平穩(wěn)運(yùn)行，提高產(chǎn)品收率。③節(jié)能降耗 為企業(yè)提供及時(shí)的生產(chǎn)信息，為節(jié)能降耗管理提供了科學(xué)工具，使決策者快速調(diào)整能耗運(yùn)行方案，通過(guò)生產(chǎn)裝置平穩(wěn)率的提高，減少了裝置波動(dòng)和非計(jì)劃停工，裝置運(yùn)行原料及能源消耗明顯降低。

5? ? ? 總? ? 結(jié)

通過(guò)生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)升級(jí)實(shí)施，提升系統(tǒng)功能和架構(gòu)，深化模塊間集成應(yīng)用，優(yōu)化煉化業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)業(yè)務(wù)對(duì)計(jì)劃、調(diào)度、工藝、執(zhí)行、統(tǒng)計(jì)、分析全過(guò)程的閉環(huán)管理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能對(duì)生產(chǎn)、能耗、計(jì)量、質(zhì)量、安環(huán)、設(shè)備等領(lǐng)域的基本覆蓋;充分發(fā)揮系統(tǒng)在煉化生產(chǎn)運(yùn)行管理中的核心作用;提高生產(chǎn)運(yùn)行效率和協(xié)同管理水平。

主要參考文獻(xiàn)

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