基于MES系統(tǒng)的調度日報開發(fā)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(chǎn)情況，在已建成的生產(chǎn)運行系統(tǒng)中開發(fā)調度日報功能。

關鍵詞：MES系統(tǒng)；生產(chǎn)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(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)裝置和復雜的生產(chǎn)流程，生產(chǎn)調度中心如果要為公司領導及各部門及時準確提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)，需要一套完整、便捷的報表系統(tǒng)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(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)調度日報功能。

2 調度日報功能簡介

MES系統(tǒng)主要是以生產(chǎn)物料管理為核心，依據(jù)實時數(shù)據(jù)庫提供的現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，通過物料平衡模塊計算出各裝置物料投入、產(chǎn)出、去向。生產(chǎn)調度日報是全面展示日生產(chǎn)數(shù)據(jù)最直接、最全面的表達方式，同時也是生產(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)質量也是檢驗系統(tǒng)應用水平的重要指標。

大連石化公司生產(chǎn)調度日報共有8張，主要內容有：（1）裝置物料投入產(chǎn)出情況：各生產(chǎn)裝置日加工量、計劃完成率、產(chǎn)品日/月累計產(chǎn)量、日/月累計收率、加工損失、催化劑單耗等，反映裝置投入產(chǎn)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(chǎn)品半成品庫存量、罐區(qū)物料質檢及收付狀態(tài)，反映罐區(qū)存儲物料種類數(shù)量和運行狀態(tài)。（3）物料平衡情況：原油及原料進出廠計劃完成情況、產(chǎn)品/中間產(chǎn)品產(chǎn)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(chǎn)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(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)、火炬運行負荷及出口壓力。（5）碼頭運行狀態(tài)：展示公司5個碼頭15個泊位運行狀態(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(huán)保監(jiān)測情況：包含公司41個廢氣監(jiān)測點位、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)測標準及監(jiān)測值，反映公司環(huán)保指標達標情況。（8）裝置運行狀態(tài)：主要展示28套裝置平穩(wěn)率、當日和月累計能耗、加入爐反應器溫度壓力數(shù)據(jù)等。

大連石化調度日報無縫集成到MES系統(tǒng)中，用戶可在MES系統(tǒng)WPKS中在線查看和導出。每日凌晨4點系統(tǒng)自動生成報表，值班調度5點開始查看和處理異常數(shù)據(jù)，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(fā)與應用

3.1 需求分析

在開發(fā)調度日報之前要對業(yè)務進行需求分析。報表內容由業(yè)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(shù)據(jù)取數(shù)規(guī)則，包括數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)計算方法等。以600萬蒸餾裝置投入產(chǎn)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(tǒng)中的月度綜合計劃流程圖中裝置進料和各側線產(chǎn)出計劃數(shù)據(jù)，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(chǎn)出量/計劃加工量，實際收率=日產(chǎn)出量/日加工量，累計收率=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未采集相關數(shù)據(jù)，需要用戶手工填報，即取自報表補錄數(shù)據(jù)。

3.2 數(shù)據(jù)架構

通過對報表模板需求分析，報表數(shù)據(jù)主要來自4個方面：一是從MES關系數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(tǒng)中沒有的數(shù)據(jù)通過開發(fā)調度日報數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進行計算所得，如綜合商品率、輕油收率、汽油餾出口產(chǎn)量。由于報表數(shù)據(jù)來源多樣，需要采集的數(shù)據(jù)量較大，計算工作相對復雜，如果每次打開報表都從MES數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)會導致MES系統(tǒng)負載過大甚至影響到MES系統(tǒng)正常運行，而且提取和計算數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)架構如圖1所示，主要作用是從MES系統(tǒng)關系數(shù)據(jù)庫和實時數(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)按照預先配置的計算方法進行處理并保存計算結果。

3.3 報表數(shù)據(jù)生成

報表數(shù)據(jù)生成指按照預先設置的抽取規(guī)則將MES相關數(shù)據(jù)抽取到調度日報數(shù)據(jù)庫中，對數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，開發(fā)調度日報數(shù)據(jù)抽取程序（如圖2），程序顯示未報量裝置或罐區(qū)，主管人員可以根據(jù)程序提示要求相關單位進行數(shù)據(jù)補報，補報后重新提取數(shù)據(jù)以保證調度日報數(shù)據(jù)的準確性。

4 結語

綜上所述，大連石化公司基于MES系統(tǒng)的調度日報功能的開發(fā)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(shù)據(jù)庫、公用工程、生產(chǎn)調度等模塊數(shù)據(jù)的抽取、加工和計算，以調度日報的形式展示給生產(chǎn)經(jīng)營管理者，從生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)操作、產(chǎn)品調運到生產(chǎn)調度環(huán)環(huán)相扣。報表數(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。

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