MES对石油化工企业自动化系统的数据采集

呼和浩特石化生产执行系统(M ES )的设计与实施Ξ高兴彦1,李玉华2(1.兰州石化公司自动化研究院,甘肃兰州　730060;2.呼和浩特石化公司生产运行处,内蒙古呼和浩特　010070) 摘　要:简述了呼和浩特石化信息技术现状和生产执行系统(M ES )的应用需求,介绍了M ES 实施中的系统设计,并详解了主要应用功能的实现方式。

关键词:M ES ;现状;需求;设计;实施1　引言呼和浩特石化公司是中国石油下属的地区公司,是以二连原油、长庆原油为主要原料,从事炼油与化工生产的大型石油化工企业。

呼和浩特石化公司M ES (M anufactu re Execu 2ti on System ,生产执行系统,简称M ES )项目于2008年10月10日正式启动。

项目实施团队充分调研了呼和浩特石化信息技术现状和需求,设计了一套科学、实用的M ES 系统。

项目在经历了现状及需求分析、详细设计、用户培训及系统上线等几大实施阶段后,于2009年6月18日成功上线运行。

2　M ES 应用系统框架M ES 是一组智能的信息系统应用,定位于计划管理层与底层控制层之间的生产层,用以协助业务人员以最经济的方式管理和优化工厂的生产运行。

M ES 在国外首先应用于制造行业,后来逐步引进到国内钢铁行业、有色金属行业、石油化工行业。

中国石油M ES 扩展项目总体架构如下图1所示,共包括11个子系统和3个提升系统。

图1　M ES 的总体功能架构图 呼和浩特石化公司M ES 项目在中国石油信息管理部的统一规划和部署下采用Honeyw ell 公司成熟软件进行实施,其对应关系见表1。

3　现状及需求分析3.1　业务信息系统现状呼和浩特石化公司现有在用业务信息系统4套,分别为2006年6月在生产车间投用的ABB 公司的Info r m IT En terp rise H isto rian 系统、2006年7月在规划计划处和计量部投用的金森特公司的生产报表系统、2006年8月在油品车间和储运车间投用的罐量计算系统以及2006年9月在生产处投用的生产调度报表管理系统。

制造执行系统（MES）的研究和应用共3篇制造执行系统（MES）的研究和应用1制造执行系统（MES）的研究和应用制造执行系统（MES）是指用于计划、跟踪和监控生产过程的信息系统。

它是整个制造过程中信息化和智能化的重要组成部分。

本文将从MES的定义、功能、应用、实现等方面进行研究和探讨。

一、MES的定义和功能制造执行系统（MES）是一种计算机控制的信息系统，用于跟踪和监控制造过程，并对其进行优化管理。

MES集成了生产计划、调度、实施、过程控制、数据采集、质量控制等多种功能，能够帮助制造企业实现高效、质量化和标准化的生产管理。

MES的核心功能包括生产调度、过程控制和数据采集。

生产调度是制定生产计划和工艺路线、安排生产资源和生产工艺的过程；过程控制是管理加工工艺参数、控制设备状态和保障生产过程质量的过程；数据采集是通过传感器和仪表等设备，采集生产过程中的各种数据，并实时更新MES系统中的信息。

二、MES的应用领域MES的应用领域非常广泛，涵盖了电子、机械、制造、化工、食品等行业。

下面以制造行业为例，介绍MES的应用。

1.生产管理MES能够帮助制造企业实现高效、质量化和标准化的生产管理。

MES系统可以根据生产计划和工艺路线，调度生产资源和工艺，并进行良率分析和生产效率评估。

通过MES系统，可以实现生产过程中的状态监控和异常处理，提高生产效率和产品质量。

2.质量管理MES能够帮助制造企业实现全面的质量管理。

MES系统通过数据采集和过程控制，实现了生产过程的全面监控和控制。

MES系统还可以提供质量检测数据，建立质量档案，实现产品质量追溯，为企业提供全面的质量管理支持。

3.库存管理MES能够帮助制造企业优化库存管理，降低库存成本。

MES系统可以根据订单需求和生产计划，进行原材料和半成品的管理，实现对库存的实时跟踪和控制。

通过MES系统，可以实现库存优化和成本控制，缩短供应链周期，提高供应链效率。

三、MES的实现MES系统的实现需要经历系统设计、软硬件选型、系统集成、数据接口等多个环节。

炼油厂的MES系统设计黄玉志;薛红波;杨朝锋【摘要】以实时数据库在生产执行管理系统（MES）中的应用研究为背景，分析石化企业各种基础数据的集成、获取和存储方式，实现实时数据库中各种基础数据的集成。

利用0PC自动化接口规范，设计了通用OPC客户端程序，同时运用高级语言实现了MES系统实时数据库的数据采集。

通过应用MES系统管理，进一步完善公司信息化建设，实时掌握企业的生产计划、运行管理、生产执行和生产统计等情况。

%With application of real-time database systems in petrochemical MES research as background, integration, acquisition and storage means of various basic data in petrochemical enterprises are investigated, and integration of a variety of basic data in the real-time database is realized. Applying OPC automation interface specification, procedure of generic OPC client is designed, while data acquisition of real-time database of MES system is realized by using highqevel language. By applying MES, the enterprise information construction has been perfected further, real-time production plan, operation management, production implementation and production statistics of the enterprise are mastered.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2012(048)002【总页数】3页(P53-55)【关键词】生产执行管理系统;企业资源计划;信息化;数据库【作者】黄玉志;薛红波;杨朝锋【作者单位】延长石油集团研究院,西安710075;延长石油集团研究院,西安710075;延长石油集团研究院,西安710075【正文语种】中文【中图分类】TP302随着控制技术、计算机技术、网络通信技术的发展，企业综合自动化系统对大范围信息共享的需求越来越迫切，因而对工业控制系统的开放性提出了越来越高的要求。

油田自动化解决方案（仅供参考）以嵌入式软硬一体化系统为核心的TECH标准化平台作为我国能源行业的中坚力量，石油、化工行业的控制技术一直处于自动化应用的前端，比较普遍的采用各种生产过程的自动化控制系统（Process Control System）、现场执行控制系统（MES）、计算机信息管理系统（MIS）、企业资源管理系统（ERP），应用于生产和企业管理，取得了可观的经济效益。

石化行业的应用实践证明，计算机应用技术和自动化技术是行之有效地挖潜增效的手段，为增加企业的竞争力和提高石油行业的经济效益、社会效益做出了贡献，是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的总体趋势。

我公司为石化行业提供基于现场总线技术的分布式Builder软件平台和TECH人机界面产品，应用于生产现场，贯穿整个生产领域，包括石油油井/海上平台现场和远程监控、油田油气计量、炼油厂监控、注水站监控等系统，还包括流通领域的IC卡加油系统的各个环节。

我公司提供综合自动化整体解决方案和软硬一体化监控平台，将现场总线技术、工业以太网技术、分布式SCADA监控技术应用于石油化工行业，达到了提高产量、保障产品质量和降低运行成本的效果。

油田自动化系统相关案例：•● Builder分布式组态典型应用•● Builder人机界面分布式系统在油田的行业应用•●油田油井生产SCADA系统•●组态软件示功图在油田的应用•●油田储油罐区微机管理系统方案•●中国铁路燃油管控一体化系统•●炼油厂工程数据控制系统•●飞机场油库监控和飞机加油控制系统•●油田注水信息自动采集系统工程油田油井生产(SCADA)系统第一部分：系统描述1.1. 系统设计说明油田自动化信息系统建设主要包括油井远程监控、配电线路自动化系统、输油管线泄露监测、集输站库自动化监控等四个部分，其目的是利用现场监控系统，实现数据源头自动采集，借助油田现有网络资源自动加载到厂级实时数据库，为各级管理部门应用提供开放的数据平台，使生产和管理人员及时控制和掌握生产动态，从而实现整个生产过程的自动化；并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优化，从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据。

目前我国制造企业已普遍应用了ERP系统（企业资源规划），ERP系统帮助制造企业有效降低了库存资金占用，提高了各项生产计划编排的效率和准确性，进一步加强了制造企业“以销定产、以产定料”的经营模式。

然而，ERP系统却无法实现对车间现场的精细化管理，使得车间现场存在一定程度的“黑箱作业”，无法最大限度地降低制造成本，无法最大限度地保证产品生产质量，在此种情况下，引入MES系统（制造执行系统）就显得尤为重要。

基于SOA 架构的HMES系统可以为企业中其他管理信息系统提供实时数据。

HMES为企业资源计划（ERP）系统提供成本、制造周期和预计产出时间等实时生产数据；为供应链管理(SCM)系统提供当前的订单状态、当前的生产能力以及企业中生产换班的相互约束关系；为客户关系管理(CRM) 提供有关生产的实时数据；为控制模块则提供生产配方和操作技术资料来指导人员和设备进行正确地生产等等。

HMES系统是南京华升信息系统有限公司自主研发的基于SOA架构的MES产品，能够为制造型企业带来信息化的管理：∙实现对在制品的跟踪管理，减少在制品损耗和不良。

∙对各条生产线、各个生产工段的加工过程进行实时监控，确保定单准时交付。

∙建立电子化产品档案，实现对成品的追溯管理和召回管理。

∙设备集成控制，实现对生产设备全面的信息化管理。

∙高效的质量管理，HMES系统进行全面的品质管理,秉承ISO9000质量系统的质量精神一致,展现集成化的优势，提供详细的品质管理,质量检验,质量控制,成品的质量追踪。

功能模块华升信息系统有限公司HMES分为上位系统和下位系统，上位系统为JAVA J2EE 工程，B/S架构的系统更方便企业的管理，下位系统为C/S架构，信息采集，工程控制更为快捷。

我们公司的HMES 系统适用于离散制造企业（如机械制造、电子电器、航空制造、汽车制造等行业）和流程生产行业（如化工、制药、石油化工、电力、钢铁制造、能源、水泥等）H-MES生产管理系统由以下10大功能模块组成：H-MES达成效益∙质量的保证:历史数据的分析，能够快速反映质量的潜在问题,报警质量事故或质量隐患,品质问题的可追溯性.∙灵活的工厂控制:设备的系统可动/不可动设置,能在办公室就能完成对设备的控制.∙对高效的生产:全自动化的生产模式与数据采集,更加准确的数据分析.∙更底的成本:制造资源利用率的提高,库存的减少,品质的提高,产品的成本将下降.∙计划生产的转变:由库存生产转为计划生产,等等.∙HMES系统能给您工厂带来的效益是巨大的,不仅体现在您的工厂信息化管理,更体现在市场上的优势力,为企业获得更大的竞争力提供条件。