MES系統在氯堿企業中的應用

康長永，趙 玄

（濟寧中銀電化有限公司，山東 濟寧272121）

隨著信息技術的發展， 其在化工企業中的應用越來越廣泛。 在氯堿企業生產過程中信息技術對車間生產管理和調度執行的信息流通更為便捷， 通過制定執行系統 （MES） 的信息化可以帶動企業現代化，并走出一條科技含量高，經濟效益好、環境污染少，人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化路子，最終有助于提高企業的經濟效益。

MES 強調制造計劃的執行，它位于企業上層企業資源規劃（ERP）和底層工業控制（PCS）之間，面向車間層的生產管理技術與實時信息系統， 在計劃管理層和底層控制之間架起了一座橋梁。

1 MES 的設計及功能描述

1.1 MES 的設計

MES 系統在氯堿企業中采用實時數據庫結構，采用標準通訊協議， 通過工業以太網將生產過程數據實時采入數據庫，為調度協調，生產過程分析、改進和優化提供基礎數據。

MES 主干網使用1 000 M 以太網， 網絡協議為TCP/IP。網絡結構為星型拓撲結構。配置有核心交換機，服務器，控制系統配置網關機，防病毒服務器等設備見圖1。

圖1 MES設備配置圖

MES 設計是考慮了安全性、可靠性、可擴容性。

（1）安全性。 在DCS 控制系統網絡與MES 網絡采用網關機和防火墻進行隔離， 實現數據單向傳輸（控制系統→生產監控系統），MES 軟件對DCS 運行沒有影響； 網關數據采集軟件需用密碼驗證后方可退出。

（2）可靠性。 MES 軟件系統具有強大的容錯能力，提供日志跟蹤；網關數據采集軟件具有斷點續傳的功能，通訊網絡中斷恢復后，采集軟件自動恢復通訊， 將網絡中斷期間暫存在網關機上的數據補傳到MES 實時數據庫中。

（3）可擴容性。 MES 的軟件平臺提供多種數據訪問方式如OPC、API 等標準接口，支持標準的SQL Net 編程接口， 為第三方提供標準的主流的開發環境。 同時，用戶可將自己開發的管理模塊在MES 中方便地安裝和卸載。

1.2 系統功能描述

氯堿企業的MES 功能主要包括生產調度、實時數據存儲、生產報表生成、生產過程跟蹤管理、在線質量監視管理、報警管理及設備停機管理等大模塊。

（1）生產調度。 將企業管理層下達的生產計劃，根據生產工藝、流程要求進行物料、能源平衡計算，結合控制系統采集到的設備狀況，自動生成調度令，下達到生產作業現場，經確認后，控制并監視生產作業的進行。 從而達到優化生產管理，提高生產效率，增加產量的目的。

（2）實時數據存儲。可將生產裝置幾乎所有類型控制設備的工藝實時數據通過數據采集接口獲取，并發送存儲在實時數據庫中，供MES 的其他功能模塊甚至企業ERP 系統調用處理。

（3）生產報表生成。提供報表生成，趨勢分析，數據查詢，事故追憶，相關曲線分析等功能，具備多種對實時和歷史數據進行訪問的方式， 全面反映企業生產的全貌。

（4）生產過程跟蹤管理。系統的生產過程可視化前端，用于監視、管理、跟蹤和提高生產作業過程，實現在現場級和管理級（甚至在異地）對生產現場關鍵工序控制點（工藝、安全、環保、質量）指標的動態掌握和實時控制，還能夠對相應的指標進行報警管理。能夠取代電話匯報現場生產的落后管理方式， 并為生產調度提供實時的基礎信息。

（5）在線質量監視管理。可實現產品質量指標在線檢測、統計、顯示，需人工分析和記錄的質量、數據、指標按分析時間間隔在系統輸入，經系統自動分析、統計整理，制成動態曲線圖、質量控制圖，并對實時的質量報警進行處置。

（6）報警管理。 對工藝、安全、環保、質量指標的超限進行多種方式的報警，包括模擬量報警、事件報警、重大變化連續重復報警、硬件設備報警等。

（7）設備停機管理。采集并存儲生產設備的啟停機數據，對停機數據進行統計分析，實現對設備的減量、開、停車情況的監控，并進行設備停機原因分析追蹤， 達到優化生產過程并通過縮短停機時間來發掘生產潛力的目的。

2 應用效果

MES 在氯堿企業中的成功實施證明，有利于氯氣和氫氣系統的平衡工作，極大提高了工作效率；規范了管理流程；能有效地促進企業各項生產計劃、管理、調度工作，使各項經濟技術指標明顯提高，主要表現為以下3 個方面。

（1）實現信息集成，提高辦公效率。 系統集信息管理、生產經營和領導決策為一體。由于建立了統一的數據模型， 數據信息都建立在關系數據庫和實時數據庫中，保證了數據的高度集成和網上共享，改變了傳統的手工書面的數據傳輸方式， 縮短數據收集和分析的時間， 加強了企業內部各部門之間的信息聯系和工作安排，提高了辦公效率。

（2）促進現代化氯堿企業管理制度的建立。系統的投用，使管理人員樹立科學管理的理念，生產執行系統的投用，為管理者掌握大量的生產信息，定性定量地分析企業運轉過程中的各項技術經濟指標提供了可靠的依據，為企業對市場的應變能力，提高企業的競爭能力提供了有力的工具。

（3）加強計量信息管理，降低能耗。 對各生產裝置側線的計量數據、互供料數據、公用工程能耗數據（如水、電、汽、氣等）、為節能降耗，增加經濟效益，進行合理生產調度， 全廠物料平衡和領導決策提供了科學的依據。

（4）利于生產運行的穩定，減少異常發生的概率。通過對各生產信息的分析，可及時有效地微調生產，減少非計劃停車，保持生產的平穩運行；通過對當前的數據和歷史趨勢數據的分析， 特別是結合裝置安全運行的經驗，可以及早報告事故隱患；通過對事故前后實時記錄的歷史數據的分析， 定位事故發生的原因,對全廠重要裝置的運行管理提前預警。

3 結束語

MES 與工藝實時數據、生產日志、重要指標的報警管理等緊密地結合在一起， 極大地改善了氯堿企業的生產調度手段，提高了工作效率，方便了各級管理人員了解生產運行情況，為生產過程的改進、提供產品質量和產量打下了堅實的基礎， 改進了以往計量數據靠月底統計、盈虧靠工的平衡的局面，進一步提升了企業的管理理念。