MES系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn)--百度文庫.

1、MES系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn)內(nèi)容摘要：大連石化公司的生產(chǎn)運行系統(tǒng)（MES采用了 Honeywell公司軟件包 實現(xiàn)的,PHD實時數(shù)據(jù)庫是生產(chǎn)運行系統(tǒng)（MES的基礎(chǔ)。本文介紹了 PHD實時數(shù)據(jù) 庫的結(jié) 構(gòu)設(shè)計,通過標準的OPC接口技術(shù)與PHD的Buffer/Shadow技術(shù)結(jié)合完成 了數(shù)據(jù)采集,滿足了生產(chǎn)運行系統(tǒng)（MES的總體目標。關(guān)鍵詞:生產(chǎn)運行系統(tǒng)（MES、PHD實時數(shù)據(jù)庫、集散控制系統(tǒng)（DCS、OPC 接口 1前言中國石油為了加快各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的信息化建設(shè),2004年,生產(chǎn)運行系統(tǒng)（MES列入 股份公司年度信息技術(shù)項目計劃，最后選擇了大連石化公司為試點單位，開始進行 試點實施工作。目前中國

2、石油生產(chǎn)運行系統(tǒng)（MES已經(jīng)進入了第三期推廣中，預(yù)計 2009年底完成推 廣，大連石化公司試點的MES系統(tǒng)已于2005年12月份正式上線 運行,目前運行穩(wěn)定，為公司信息化建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。2、PHD實時數(shù)據(jù)庫的開放性現(xiàn)代化煉廠大量采用了 DCS等自動化儀表及控制設(shè)備進行生產(chǎn)過程、公用工程、罐區(qū) 等自動化控制。Honeywell公司的實時數(shù)據(jù)庫軟件包具有與這些常用設(shè) 備的接口和數(shù)據(jù)采集 能力，而且該軟件包具有接口軟件的開發(fā)工具，以便為特殊設(shè)備 開發(fā)接口。同時，還能采集 非連續(xù)的數(shù)據(jù)，如實驗室的分析數(shù)據(jù)，物料的移動數(shù)據(jù)等。 PHD實時數(shù)據(jù)庫最終是供用戶 或應(yīng)用程序使用的，PHD實時數(shù)據(jù)庫為用戶提供了

3、 與外界進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩?API函數(shù)庫、OPC接口、ODBC和SQL接口、Automation OLE Server以及ActiveX控件等接口方式。 3、大連石化公司 PHD數(shù) 據(jù)庫的設(shè)計方案1 PHD實時數(shù)據(jù)庫設(shè)計目標PHD實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用平臺不僅可以管理實時數(shù)據(jù)，還能進行事件信息、事務(wù)性 數(shù)據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)的管理，分別將相關(guān)測量值存放于過程實時數(shù)據(jù)庫；將操作變化、報 警信息、過程變化等事件存放于事件數(shù)據(jù)庫；將物料移動記錄、化驗室分析數(shù)據(jù)、操作規(guī)程、工藝卡片存放于事務(wù)性數(shù)據(jù)庫；將物料平衡、操作管理、先進控制等 基于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的運行結(jié)果數(shù)據(jù)存放于應(yīng)用數(shù)據(jù)庫,在系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫和 關(guān)系數(shù)據(jù)庫

4、的無縫連接，以方便應(yīng)用開發(fā)。它的設(shè)計目標如下： 存儲數(shù)據(jù)，保證原始信號在一定的約束條件下再現(xiàn)，優(yōu)化存儲和支持時間序列 平均值。允許手工錄入那些分布式信息源，非連接的裝置或地理上分布很遠的信 息點數(shù)據(jù)。接口或集成到其他實時系統(tǒng)、第三方實時歷史數(shù)據(jù)庫產(chǎn)或者現(xiàn)有的 客戶解決方案中。提供收集、跟蹤、分析、響應(yīng)和報表支持、流程圖和趨勢 圖。提供執(zhí)行簡單計算和對象類型平衡的功能，結(jié)合用戶開發(fā)實現(xiàn)復(fù)雜、高級計 算功能。提供PHD實時數(shù)據(jù)庫與ORACLE關(guān)系數(shù)據(jù)庫的動態(tài)連接。提供靈活的用戶接口選項，最終用戶通過LAN/WAN進行配置等。2 PHD實時數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)大連石化公司的MES系統(tǒng)采用Honeywell

5、公司的MES系統(tǒng)套件，該軟件是專 門針對煉油化工行業(yè)的特點所設(shè)計的整體的、集成的解決方案，包含了流程工業(yè)的 最佳實踐。MES系統(tǒng)是以PHD數(shù)據(jù)庫作為實時數(shù)據(jù)采集中心，系統(tǒng)被設(shè)計成三層 結(jié)構(gòu),即數(shù)據(jù)采集層、數(shù) 據(jù)的存儲和處理層以及桌面應(yīng)用層。如圖 1所示： 數(shù)據(jù)采集層是各裝置的DCS系統(tǒng)等和接口組成，通過接口將實時、非連續(xù)的 信息輸入到實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。 數(shù)據(jù)的存儲和處理層是由實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與其之上的應(yīng)用程序組成，應(yīng)用程序基于來自數(shù)據(jù)采集層的信息，提供操作管理應(yīng)用。 桌面應(yīng)用層由客戶端軟件和瀏覽器組成，客戶端軟件為實時數(shù)據(jù)庫管理及應(yīng) 用提供應(yīng)用平臺，瀏覽器用于發(fā)布操作管理的實時信息、組態(tài)界面以及

6、計算結(jié)果。n o n 0數(shù)據(jù)的存儲數(shù)據(jù)的采集和處理桌面應(yīng)用圖1實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3 OPC接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集大連石化公司的MES系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)采集采用了標準 OPC接口方式,數(shù)據(jù)來源 有DCS、PLC以及第三方實時數(shù)據(jù)庫等。流程工業(yè)生產(chǎn)過程都是連續(xù)的 ,MES系 統(tǒng)與裝置生產(chǎn)緊密地聯(lián)系在一起，生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息也必定是連續(xù)的，一旦異常造成數(shù)據(jù) 中斷，就嚴重的影響了 MES系統(tǒng)的應(yīng)用。Honeywell公司的Buffer/Shadow技術(shù),將 物理上分散的數(shù)據(jù)源設(shè)置成多 個獨立的PHD服務(wù)器，實現(xiàn)同機數(shù)據(jù)的采集，這樣保 證了實時數(shù)據(jù)的連續(xù)性。PHD實時數(shù)據(jù)庫采集了全公司33套裝置的數(shù)據(jù)，根據(jù)總部相關(guān)的編

7、碼規(guī)則，共 設(shè)計了 17個實時數(shù)據(jù)采集接口，累計共采集2萬多點實時數(shù)據(jù)。如表1所示：flDCS FI CCII3 TC22O1 PVnn DTGCCH3 Tr?m pvC!i3 TC220l HELM rPEGCDCS/PLCSOQ匹9 MTBfiMTBBDltiS5HYDKOJQI5J21()JOSUQSRFTC41K!57PPU2020PPUMU767aPPU77PFEfi-K$QAS PAS UASU_刪laASPKPUKPU_nGASCST30THEN RETURN iELSE RETURN 0ENDIF 父點位號的設(shè)計各類點的相同屬性通過父點統(tǒng)一定義實現(xiàn)，主要分成兩類父點：一類是實時

8、位號 的父點；一類是手動位號的父點。其中實時位號的父點分成五類：FLOW-流量,PRESS壓力,TEMP-溫度丄EVEL-液位,OTHER-其他類型系統(tǒng)中共建立了 89個父 點位號；手動位號的父點 定義一個父點即可。父點位號以裝置數(shù)采接口前綴、各類 父點代碼、_PARENT后綴進行定 義。5 PHD實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)用PHD實時數(shù)據(jù)庫保羅了生產(chǎn)、管理、實驗室等各類數(shù)據(jù) ，基于這些數(shù)據(jù)進行應(yīng) 用也是MES系統(tǒng)實施的最終目標。具體實現(xiàn)了如下的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 ： 實現(xiàn)了工藝臺帳的電子化。 以B/S或C/S的方式組態(tài)查詢的流程圖界面和趨勢圖界面。 手動數(shù)據(jù)錄入界面，以B/S方式進行，支持物料平衡應(yīng)用、物料跟蹤、

9、和其它 應(yīng)用需要的手工錄入數(shù)據(jù)。 實現(xiàn)裝置的平穩(wěn)率考核算法，將監(jiān)控的目標分成廠級、車間級和班組級，方便 于進行裝置的成本核算。 實現(xiàn)生產(chǎn)裝置的能耗計算，根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行裝置的單耗計算，根 據(jù)裝置的單耗計算出裝置的綜合能耗和平均單耗，并且能按班次、日及任意時間段 進行匯總計算,能查看趨勢圖。4、結(jié)束語MES系統(tǒng)的實施為供應(yīng)鏈優(yōu)化提供最為基礎(chǔ)的地區(qū)分公司物料平衡及庫存動態(tài)，并對優(yōu)化的結(jié)果進行反饋和驗證，促進供應(yīng)鏈優(yōu)化的應(yīng)用。MES系統(tǒng)的建立集 成了生產(chǎn)過程信息和生產(chǎn)管理信息，為ERP系統(tǒng)提供準確、及時的物料平衡、公用 工程消耗、質(zhì)量分析等 生產(chǎn)集成信息。在MES系統(tǒng)成功實施后，使企業(yè)的信息技 術(shù)向過程集成和企業(yè)集成發(fā)展，消除了制約的瓶頸，優(yōu)化了資源的分配利用，優(yōu)化了生 產(chǎn)，降低了成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟 效益、經(jīng)營和管理水平。通過MES系統(tǒng)的幾年來的持續(xù)建設(shè)、不斷完善，已經(jīng)成功實現(xiàn)了物料平衡、物 料移動管理、裝置運行平穩(wěn)率的考核、操作日志的完全電子化、工藝臺帳的電子 化等功能。為公司生產(chǎn)提供了一整套信息化工具，也為公司生產(chǎn)和管理帶來了理念 上的轉(zhuǎn)變，同時為ERP層的財務(wù)管理、銷售管理、物資管理等決策提供可靠的數(shù)據(jù) 為實現(xiàn)信息化帶動工