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吉林石化炼油与化工运行系统数据采集接口实现研究

作　者: 尚振阳
导　师: 刘伟江
学　校: 吉林大学
专　业: 工商管理
关键词: 管控一体化 MES DCS OPC 软接口硬接口数据采集
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在经济全球化、市场全球化的必然趋势下,我国部分行业如化工、钢铁等等面临严峻的竞争形势和经历着深远变化的生存发展要求,转变与趋势相符的现代管理思路,建立现代管理理念,引进现代管理决策机制,提高核心竞争力已经成为企业最迫切的要求和机遇所在。观察世界生产管理模式的发展趋势可以清晰的得出企业行为势必从单项、局部的改善向着综合、集成的优化转变,尤其是计划、组织、控制三大职能的整体优化更是企业实现经营目标和获得竞争优势的难点和重点,制造执行系统(Manufacturing Execution System)主要用来解决整体优化中生产计划与生产过程的脱节问题——这一问题长期以来不仅直接影响企业的生产效率,而且成为制约现代企业内部信息集成和企业之间供应链优化的瓶颈。石化企业是典型的资金和技术密集型企业,生产的连续性很强,装置和重要设备的意外停产都会导致巨大的经济损失,因此生产过程控制大多采用DCS等先进的控制系统,生产管理上也更注重安全和平稳运行。通过加强生产管理,可以实现管理与生产过程控制的融合,通过优化调度、先进控制和优化控制等手段,在保证生产平稳的基础上获取更大的经济效益,因此,石化企业信息化的重点是管控一体化。而作为石化生产主体的炼化企业是典型的流程工业企业,具有生产过程连续化、生产批量大、工艺规程相对固定和物料流向复杂等特点,随着原油价格的不断攀高及国内外企业竞争加剧,炼化企业对于提升生产增效空间、加强精细化管理水平有着越来越迫切的用户需求,在这个背景下,近几年MES系统在国内外炼化企业的开发和实施工作发展迅速。作为石油化工行业的龙头企业,中国石油天然气集团公司,早在2000年,就完成了信息技术总体规划,确定了中国石油未来信息技术能力的蓝图。中国石油从2004年起,炼油与化工运行系统(MES)项目正式在全公司范围内启动,经过了一年多的试点实施,开始全面建设。到2010年全面实施完毕并上线运行。作为中国石油最大的炼油化工一体化企业,吉林石化公司MES项目从2007年4月启动,至2010年先后完成三期实施并成功上线。投运以来,系统运行平稳,用户可熟练使用系统进行生产运行操作管理。该系统的建成,进一步提高了信息技术对下游业务的支持能力和水平,同时达到了为企业优化资源配置、提高整体效益和综合实力发挥积极作用的目的。MES系统的实施,解决了企业管理和控制脱节的问题,真正实现了管控一体化模式,使得工业装置的生产数据经过数据自动采集、加工处理上传给信息管理平台,为经营管理和决策提供支持。而MES系统的11个功能模块中,核心模块既是装置工业数据自动采集及存储部分。该部分完成从装置DCS/PLC系统进行周期性数据自动采集并存储在实时数据库中等动作,可以说,数据自动采集是MES系统的基础,是上层网络与工业装置DCS的连接桥梁。本文既以吉林石化实施的MES项目之数据自动采集接口方式实现为例,讲解软硬件接口技术,对软硬件接口方式实现、优缺点进行比较及方案选择,最终实现的效果评价及结论。文章共分五部分:引言:对吉林石化公司在实施MES数据采集方面遇到的困难,针对传统硬接口方式存在的缺点,选择符合国际标准的OPC标准技术的软接口实现方式及实施目标进行说明。第1章介绍吉林石化公司MES系统项目来源、项目建设原则和目标、系统结构组成及系统功能模块,其中,对其突出重要的基础功能模块-数据采集及实时数据库模块进行描述;针对基础模块--数据采集系统的实施,对公司的现有DCS/PLC进行归纳和现状分析,特别是对自动采集接口改造需求进行分析汇总。第2章以霍尼韦尔、横河等类型各种型号DCS接口实现方式为例,对采集方案实现进行说明,并对效果、特点及缺点进行分析。第3章详细讲解吉林石化公司MES项目中,数据采集所采用的软接口实现方式以及实施效果。结论,通过实践证明,软接口较硬接口比较,是一种适用高效、价格低廉、实施简单、运行稳定的接口方式,完全可以替代厂家硬件接口方式,具有推广价值。

全文目录

摘要  4-7
Abstract  7-11
引言  11-12
第1章吉林石化公司MES 系统介绍  12-21
  1.1 MES 系统简介  13-16
  1.2 吉林石化装置DCS/PLC 现状  16-21
第2章 DCS 数据采集硬接口方式实现  21-28
  2.1 霍尼韦尔DCS（TDC3000/TPS）硬接口实现方式  21-24
  2.2 横河DCS 数据采集硬接口实现方式  24-26
  2.3 其他类型DCS 硬接口实现方式简述  26-28
第3章软接口数据采集方式及软硬件特点对比分析  28-42
  3.1 测试实验  28-33
  3.2 数据采集安全性要求及OPC SERVER安全性实现  33-35
  3.3 硬软件数据采集接口方式对比分析  35-39
  3.4 吉林石化公司 MES 数据采集系统软接口方式效果  39-42
结论  42-45
参考文献  45-47
后记  47

吉林石化炼油与化工运行系统数据采集接口实现研究

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