1 引言 盐化工因其工艺流程复杂，故生产过程危险，各家企业对生产过程管理和重视尤为突出。盐化工生产控制是整个流程化工的核心，是实现安全管理、深入分析和整体优化的基础。依靠生产实时数据库，采集生产装置的过程数据，建立统一的信息平台，能向各个管理信息系统提供真实数据，以达到对整个生产过程的全面管控及优化。 2 生产实时数据库简介 目前，国际上主流生产实时数据库有：OSI的 PI(PiantInformation System)；AspenTech IP21(Infoplus.21)； HONEYWELL的PHD(Process History Database)等；OSI的 PI通过Web进行发布，实现统一的帐户认证、权限管理、受控资源管理。该平台基于.NET FrameWork v2.0 ，运行于Windows 2008 Server ＋ IIS v6.0上，同时把数据保存在SQL Server数据库上，是一套成熟的盐化工行业生产实时数据库。 根据生产数据集成特征，在DCS、PLC的控制室设置一台数据采集接口机，此接口机上安装数据采集接口软件，通过设备的OPC数据通信接口将数据采集到此接口机上，利用数据采集接口软件强大的网络功能，良好的开放性，丰富的数据采集接口，将数据采集到各分调中心的数据服务器，各部门可通过Process Book、WEB平台或智能移动设备，浏览生产实时数据或历史曲线。 3 应用功能 3.1 生产装置流程监视 实现360度全方位的生产信息全监视，包括：各生产装置及单元的工艺流程图监视，实现与生产现场DCS流程图全镜像，包括设备示意图、设备位号、生产流程、实时生产数据和测量位动态曲线等数据的在线实时显示。 3.2 关键参数集中监视 根据工艺要求，将整套装置或所有装置的关键工艺参数点，例如主要温度、流量、压力、液位、质量、计算统计点、能耗绩效指标、产量指标、负荷等集中在一张报表和流程图上显示。根据工艺绘制的装置总貌图，配以关键位号，实现通过监视一幅流程图即可了解装置全貌的功能。 3.3 关键装置绩效指标计算 根据盐化工装置的工艺特征，关键生产考核指标通常包括：设备收率、总能耗、单耗、关键设备平稳率等数据，计算公式和显示格式由装置的工艺员提供，系统将在每天各个时间点自动计算24小时内的各种需要计算的相关生产信息。 3.4 储罐集中监视 根据DCS可测量到的液位，以及各球罐的容积表和手工输入的密度，自动计算各球罐存量，将所有储罐信息在一张表格上显示，便于生产管理人员对各库存的实时监控。 3.5 主要装置/设备开停工 借助生产实时数据库系统的数据，根据装置开停工具体流程步骤，设置可靠判定装置状态的参数数据及必需的开停工时间，通过各重要开停工节点的时间和装置状态的结合判断装置的操作规范情况，满足调度人员对开停工过程的在线装置监控。按照设定时间倒计时(由升温要求、提转速规程或所需准备工作的最小时间等因素来决定)，并自实时数据库取数和设定标准比对，若先于倒计时达到条件则输出非正常；若后于倒计时达到条件，则显示正常；其他不可预见情况由调度人员进行手动确认。倒计时结束后会显示正计时，在达到判别条件或手动确认的情况下暂停计时，并进入下一步，直至结束或人为关闭。记录整个开停车过程。 3.6 常用生产报表 生产实时数据库的建立不只是采集并存储了各套生产装置的生产数据，还对这些生产数据进一步加工处理，生成生产报表。 盐化工行业生产报表需要用到的数据类型相当复杂，有管道的流量数据、槽罐液位数据、温度数据、压力数据、化验分析数据等。而生产报表一般都是基于一个基准单位，因此测量数据的多样性导致了数据处理的复杂性。在实时数据库平台基础上，生成产量日报、产量周报、产量月报、产量年报等，同时在获取生产计划数据的基础上，统计计算生产计划的完成率等。 3.7 为MES和ERP提供接口支持 生产实时数据库除了提供功能强大的客户端工具外访问数据外，还提供了丰富的数据访问手段，如PI-ODBC、PIOLEDB等，同时提供了PI-SDK开发工具包，可以利用PIODBC/PI-OLEDB/PI-SDK开发工具包自定义开发数据访问接口，从而为ERP、MES等系统异构提供便利。 4 应用实效 4.1 降本增效 对生产过程中的物料供需进行实绩管理，主要收集、跟踪每日/月/年的产出消耗实际数据，进行历史存档，并形成各种生产报表，同时提供查询、修改功能，供各级生产管理者进行考核评比。通过实时采集各种能耗数据及能源供给部门提供的账单，建立企业能耗台账，并对各种能源消耗量进行统计计算，分层次计算吨产品综合耗能、单位产值能耗等，使管理者全面掌控各生产单元的耗能情况、产品产量、总产值以及直接原料费用，从而帮助企业合理制定能源计划、产品生产计划、排查节能障碍和浪费环节，合理确定能耗考核指标，支持后期工艺状况的变化。以实现生产物料平衡，实现企业降本增效。（文章题目：生产实时数据库在盐化工企业的应用） 4.2 合理计划 根据生产计划制订合理的原料进厂、产品出厂计划。根据生产计划、销售计划，安排生产计划、设备检修、运销计划。实现按计划组织生产，管理由事后管理向事前管理转变。利用编制的供需计划进行指标预测，与计划实绩对比，提高编制计划的精度。生产实时数据库作为生产计划管理的数据基础，结合市场需求和企业内外环境以及条件变化并结合长远和当前的发展需要，以生产计划资料为基础，建设集团级和分公司级生产计划管理协同工作平台。实现生产计划编制、生产计划审批、生产计划变更、生产计划发布、生产计划跟踪、生产检修计划，以达到生产计划全过程管理。实现生产计划与检修计划的联动，生产计划可以根据检修计划自动调整，并将调整后的计划及时推送给营销、采购等业务部门，实现了供销动态平衡。 4.3 设备管理 针对关键重点危化区域设备进行集中管理，包括建立档案、实时监控管理、制定检修计划等。最终为设备的安全平稳运行提供支持。 通过对重点设备的基本信息的采集和录入，建立重点能耗设备档案库(主要包括：设备的编号、名称、设备类型、规格型号、功率、生产厂商、使用部门、安装位置、所属区域、采购时间、质保周期等)，将设备全生命周期的管控工作可视化，高效地开展好设备管理，以提高企业设备的利用率。 设备实时监控实现对重点设备的运行情况和消耗情况进行在线监测，对实时的数据进行记录和研判，通过预设值功能，显示高、中、低三类异常报警及报警值，高、中、低报警通过三种颜色来区分，点击设备报警信息行，将企业关键设备三区管控台账对应的设备指标台账内容显示出来。其中确认为故障的异常报警，在系统中进行处理，将异常报警按级别推送给相关生产负责人，同时登记故障通知单，快速响应现场的问题，提高工作效率，恢复生产，减少因设备故障停机，造成的生产损失；同时分析重点设备的能耗情况及用能效率，并与国标进行对标管理，从而掌握设备的能效，做出是否要对重点能耗设备进行维护或者运行调整，以及设备的更换的决策。提高企业设备管理的规范化和精细化程度，实现设备管理的全方位、全过程、全员的闭环管理，为企业生产的“安、稳、长、满、优”提供保障。 4.4 生产优化 在盐化工生产过程的各流程中，都存在一些跑冒滴漏的情况，设想能够运用工控领域中的计算机建模和优化技术。优化技术基本原理为：根据系统长期积累的大量能源数据，以效益最大化或放散最小化为目标建立优化目标函数，以影响能耗的相关参数为约束条件，建立优化模型，通过求解模型得到优化工艺。即在少量或有限的技术改造的情况下最大降低单位能耗，实现生产最优目的。 5 结语 在信息化与工业化深度融合的过程中、生产实时数据库作为化工生产现场和集团经营层连接的中枢，在化工企业实现转型升级得到了很好推广，实时数据库厂商也致力于推动新一代信息技术与盐化工行业融合发展，将促进企业从信息化、自动化向智能工厂迈进。 1 引言盐化工因其工艺流程复杂，故生产过程危险，各家企业对生产过程管理和重视尤为突出。盐化工生产控制是整个流程化工的核心，是实现安全管理、深入分析和整体优化的基础。依靠生产实时数据库，采集生产装置的过程数据，建立统一的信息平台，能向各个管理信息系统提供真实数据，以达到对整个生产过程的全面管控及优化。2 生产实时数据库简介目前，国际上主流生产实时数据库有：OSI的 PI(PiantInformation System)；AspenTech IP21(Infoplus.21)； HONEYWELL的PHD(Process History Database)等；OSI的 PI通过Web进行发布，实现统一的帐户认证、权限管理、受控资源管理。该平台基于.NET FrameWork v2.0 ，运行于Windows 2008 Server ＋ IIS v6.0上，同时把数据保存在SQL Server数据库上，是一套成熟的盐化工行业生产实时数据库。根据生产数据集成特征，在DCS、PLC的控制室设置一台数据采集接口机，此接口机上安装数据采集接口软件，通过设备的OPC数据通信接口将数据采集到此接口机上，利用数据采集接口软件强大的网络功能，良好的开放性，丰富的数据采集接口，将数据采集到各分调中心的数据服务器，各部门可通过Process Book、WEB平台或智能移动设备，浏览生产实时数据或历史曲线。3 应用功能3.1 生产装置流程监视实现360度全方位的生产信息全监视，包括：各生产装置及单元的工艺流程图监视，实现与生产现场DCS流程图全镜像，包括设备示意图、设备位号、生产流程、实时生产数据和测量位动态曲线等数据的在线实时显示。3.2 关键参数集中监视根据工艺要求，将整套装置或所有装置的关键工艺参数点，例如主要温度、流量、压力、液位、质量、计算统计点、能耗绩效指标、产量指标、负荷等集中在一张报表和流程图上显示。根据工艺绘制的装置总貌图，配以关键位号，实现通过监视一幅流程图即可了解装置全貌的功能。3.3 关键装置绩效指标计算根据盐化工装置的工艺特征，关键生产考核指标通常包括：设备收率、总能耗、单耗、关键设备平稳率等数据，计算公式和显示格式由装置的工艺员提供，系统将在每天各个时间点自动计算24小时内的各种需要计算的相关生产信息。3.4 储罐集中监视根据DCS可测量到的液位，以及各球罐的容积表和手工输入的密度，自动计算各球罐存量，将所有储罐信息在一张表格上显示，便于生产管理人员对各库存的实时监控。3.5 主要装置/设备开停工借助生产实时数据库系统的数据，根据装置开停工具体流程步骤，设置可靠判定装置状态的参数数据及必需的开停工时间，通过各重要开停工节点的时间和装置状态的结合判断装置的操作规范情况，满足调度人员对开停工过程的在线装置监控。按照设定时间倒计时(由升温要求、提转速规程或所需准备工作的最小时间等因素来决定)，并自实时数据库取数和设定标准比对，若先于倒计时达到条件则输出非正常；若后于倒计时达到条件，则显示正常；其他不可预见情况由调度人员进行手动确认。倒计时结束后会显示正计时，在达到判别条件或手动确认的情况下暂停计时，并进入下一步，直至结束或人为关闭。记录整个开停车过程。3.6 常用生产报表生产实时数据库的建立不只是采集并存储了各套生产装置的生产数据，还对这些生产数据进一步加工处理，生成生产报表。盐化工行业生产报表需要用到的数据类型相当复杂，有管道的流量数据、槽罐液位数据、温度数据、压力数据、化验分析数据等。而生产报表一般都是基于一个基准单位，因此测量数据的多样性导致了数据处理的复杂性。在实时数据库平台基础上，生成产量日报、产量周报、产量月报、产量年报等，同时在获取生产计划数据的基础上，统计计算生产计划的完成率等。3.7 为MES和ERP提供接口支持生产实时数据库除了提供功能强大的客户端工具外访问数据外，还提供了丰富的数据访问手段，如PI-ODBC、PIOLEDB等，同时提供了PI-SDK开发工具包，可以利用PIODBC/PI-OLEDB/PI-SDK开发工具包自定义开发数据访问接口，从而为ERP、MES等系统异构提供便利。4 应用实效4.1 降本增效对生产过程中的物料供需进行实绩管理，主要收集、跟踪每日/月/年的产出消耗实际数据，进行历史存档，并形成各种生产报表，同时提供查询、修改功能，供各级生产管理者进行考核评比。通过实时采集各种能耗数据及能源供给部门提供的账单，建立企业能耗台账，并对各种能源消耗量进行统计计算，分层次计算吨产品综合耗能、单位产值能耗等，使管理者全面掌控各生产单元的耗能情况、产品产量、总产值以及直接原料费用，从而帮助企业合理制定能源计划、产品生产计划、排查节能障碍和浪费环节，合理确定能耗考核指标，支持后期工艺状况的变化。以实现生产物料平衡，实现企业降本增效。（文章题目：生产实时数据库在盐化工企业的应用）4.2 合理计划根据生产计划制订合理的原料进厂、产品出厂计划。根据生产计划、销售计划，安排生产计划、设备检修、运销计划。实现按计划组织生产，管理由事后管理向事前管理转变。利用编制的供需计划进行指标预测，与计划实绩对比，提高编制计划的精度。生产实时数据库作为生产计划管理的数据基础，结合市场需求和企业内外环境以及条件变化并结合长远和当前的发展需要，以生产计划资料为基础，建设集团级和分公司级生产计划管理协同工作平台。实现生产计划编制、生产计划审批、生产计划变更、生产计划发布、生产计划跟踪、生产检修计划，以达到生产计划全过程管理。实现生产计划与检修计划的联动，生产计划可以根据检修计划自动调整，并将调整后的计划及时推送给营销、采购等业务部门，实现了供销动态平衡。4.3 设备管理针对关键重点危化区域设备进行集中管理，包括建立档案、实时监控管理、制定检修计划等。最终为设备的安全平稳运行提供支持。通过对重点设备的基本信息的采集和录入，建立重点能耗设备档案库(主要包括：设备的编号、名称、设备类型、规格型号、功率、生产厂商、使用部门、安装位置、所属区域、采购时间、质保周期等)，将设备全生命周期的管控工作可视化，高效地开展好设备管理，以提高企业设备的利用率。设备实时监控实现对重点设备的运行情况和消耗情况进行在线监测，对实时的数据进行记录和研判，通过预设值功能，显示高、中、低三类异常报警及报警值，高、中、低报警通过三种颜色来区分，点击设备报警信息行，将企业关键设备三区管控台账对应的设备指标台账内容显示出来。其中确认为故障的异常报警，在系统中进行处理，将异常报警按级别推送给相关生产负责人，同时登记故障通知单，快速响应现场的问题，提高工作效率，恢复生产，减少因设备故障停机，造成的生产损失；同时分析重点设备的能耗情况及用能效率，并与国标进行对标管理，从而掌握设备的能效，做出是否要对重点能耗设备进行维护或者运行调整，以及设备的更换的决策。提高企业设备管理的规范化和精细化程度，实现设备管理的全方位、全过程、全员的闭环管理，为企业生产的“安、稳、长、满、优”提供保障。4.4 生产优化在盐化工生产过程的各流程中，都存在一些跑冒滴漏的情况，设想能够运用工控领域中的计算机建模和优化技术。优化技术基本原理为：根据系统长期积累的大量能源数据，以效益最大化或放散最小化为目标建立优化目标函数，以影响能耗的相关参数为约束条件，建立优化模型，通过求解模型得到优化工艺。即在少量或有限的技术改造的情况下最大降低单位能耗，实现生产最优目的。5 结语在信息化与工业化深度融合的过程中、生产实时数据库作为化工生产现场和集团经营层连接的中枢，在化工企业实现转型升级得到了很好推广，实时数据库厂商也致力于推动新一代信息技术与盐化工行业融合发展，将促进企业从信息化、自动化向智能工厂迈进。

文章来源：《现代盐化工》 网址: http://www.xdyhg.cn/qikandaodu/2020/0529/335.html