实时数据库PHD在洗涤剂化工厂的应用

    中国加入WTO后。石化企业将面临着重组改制的严峻挑战，在目前国内已实施MES的石化企业中。绝大部分以实时数据库PHD、物料平衡PB、生产调度报表PA、实验室管理信息系统LIMS等模块为主。抚顺石化公司是集“油化纤塑洗蜡”为一体的大型石油化工联合企业，随着中国石油MES的推广进度不断深入。各地区公司的生产信息化集成度大大提高。建设以实时数据库PHD为代表的MES应用模块．实现企业生产精细化管理已势在必行。本文抽取了全部11个实施单位中的洗涤剂化工厂为样例来阐述这一项目的研发应用过程。

1 需求分析

    抚顺石化采用Honeywell公司MES解决方案，主要包括PHD、操作管理OM、物料平衡PB等模块。其中最为重要的是PHD模块。将先后在公司机关及下辖全部11个生产企业全面推广实施，而实时数据库PHD这一核心模块能否顺利实施，将直接决定MES整体项目实施的成败。过去，洗涤剂化工厂生产装置工艺技术管理存在以下几方面问题：1)耗费在数据、日志记录、统计时间过多，数据、指标超标分析的时间少；2)浪费在产品方案调整、处理问题的时间多，在成本控制上投人的时间少；3)耗费在操作标准制定的时间多，而过程监控、效能提升管理的时间少。基于生产作业层面的调研。形成总体方案基本思路，即强化公司内部的数据综合利用与挖掘．打造自己的实时数据库平台，把生产底层的实时数据从原有INFOPLUS数据库中读取出来，进入到ORACLE数据库中，通过系统组态，形成每分钟刷新的基于装置的监控界面，用户可以通过WEB访问到这些数据。

2 详细设计

    2.1 PHD模块作用

    ·改进掌握企业生产运行、生产执行等情况；

    ·加强各业务层次间的信息集成和数据共享；

    ·改进用户使用方式。提供了更加友好的用户界面；

    ·加快了数据访问的速度：

    对实施范围图中涉及部门，用实时数据库平台Uniformanee配置基础数据、组态调整；用Businessnex对应用数据配置组态和调整。

图1 实施范围

    2.2 核心技术问题

    ·数据统计准确性和实效性，如何准确获得生产一线的信息，并应用这些信息；

    ·如何对生产过程控制进行合理的分析，即如何通过对综合信息监控来指导生产；

    ·生产数据的可视化，如何使信息准确，解决信息上报效率低等；

    ·规范化问题如管理规范化、信息规范化、操作规程规范化：

    2.3 工作清单描述

    ·根据生产的需求，建立和扩充数据点和流程图；

    ·接口的扩充、维护：

    ·系统的备份、管理与维护：

    ·数据的定义、备份与维护：

    ·为实时数据库应用提供数据平台的支持，并提供分析工具对数据进行分析；

    ·支持标准接口与iP21、DCS。PLC及其它数采系统的连接；

    ·提供可靠的安全机制：

    ·提供可组态的数据库管理工具：

    ·ODBC和OPC协议的支持：

    ·灵活的组态和图形用户界面：

    ·实时和历史数据的恢复功能：

图2 实时数据库结构

3 数据库设计

    实时数据库系统是应用与数据的集成平台．其应用体系结构采用多层级联模式，保证数据稳定和可靠性，统一的用户查询和输入界面，减少系统的开发与维护工作量，使应用与系统管理人员将更多时间和精力用于研究应用的需求与解决应用的问题上：对今后的数据源扩充上提供灵活的方式。为更多的应用提供统一的数据平台。全部的应用基于一个统一的工厂模型并提供对已有应用系统的集成能力；为客户化的应用提供简单易组态的开发环境。包括流程图监控、电子台帐及装置平稳率分析。更多应用提供统一的数据平台。全部应用基于一个统一的工厂模型并提供对已有应用系统的集成能力；为客户化应用提供简单易组态的开发环境。

图3 实时数据库软件结构

4 PHD架构

    存储数据可以保证原始信息在一定的约束条件下的再现。优化存储和支持时间序列平均值：允许手工录入那些分布式信息源，非连接的装置或地理上分布很远的信息点数据：接入或集成到其他实时系统如DCS、PLC，高级控制或MES信息系统集成到其他第三方实时历史数据库产品或现有的客户解决方案中；提供收集、跟踪、分析、响应和报表支持、流程图，提供执行象类型平衡的功能，结合用户开发实现复杂计算功能：提供用户接口，最终用户通过LAN/WAN进行配置。与微软Office全套产品如Excel结合紧密，支持自动数据存取。报表提供链接到数据。而不仅是简单的数据拷贝；提供数据复制工具复制逻辑服务器，允许在配置复制会话时改变压缩规则；提供标准化用户模板，标准集成；对变量及之后的派生变量进行控制，提供审核、安全和访问管理。PHD服务器将实时数据保存在磁盘归档文件中，Oracle服务器为PHD服务器提供各种组态信息的保存，PHD服务器通过RDI数据库接口采集实时数据；PHD服务器通过API为实时数据库的各种应用提供各种数据。PHD通过RDI for OPC等接口采集来自IP21、DCS、PLC自控系统的实时数据，并将这数据以实时的和历史的方式存储；PHD通过OPC实现异种数据库间的数据连结：实时数据库PHD将过程信息，如点的位号，通过Uniformance的11PI组态工具预组态．并下载到PHD。通过虚拟点的定义。在嘲中定义工艺参数、平稳率计算等公式，实现计算，计算按装置分类。数据可以通过流程图界面和趋势图界面工具以C／S或B／S的方式组态查询；通过web应用程序连接实时数据库，通过组态方式完成工艺流程电子化并通过WPKS实现流程图的Web发布。

5 小结

    实时数据库PHD在洗涤剂化工厂的应用，快速展现生产过程中的信息，把人从繁重的数据海洋中解脱，将精力投入到安长平稳优运行、优化结构、提高效益的方向上去。该系统上线以来，运行平稳，该厂及公司管理部门反馈良好。是成功的信息系统开发应用案例。

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