图1 格式报表。
信息化在社会的各行各业迅速发展,越来越多的石化企业也在积极地推进信息化建设。克拉玛依石化公司通过推进生产信息化建设,取得了卓识的成效。本文将介绍克拉玛依石化公司班组核算系统和装置平稳率分析系统的开发、实施及效果。
克拉玛依石化公司信息化建设得到了广泛而深入的发展,取得了卓识的成效,初步实现了全公司网络化无纸办公。克拉玛依石化公司作为不间断性石油炼化企业,增强对生产过程的业绩考核和自动生产过程分析显得尤为重要,离开现场生产的管理是不切实际的。因此,公司几年前就着力推进生产信息化建设,将计算机网络管理延伸到公司的装置生产中去,截止2004年,已经完成15套重要装置的DCS联网,基本建成了公司的工厂实时数据库平台,实现了实时生产数据查询和最近两年的历史生产数据查询功能,为后期的生产数据分析提供依据。2007年,克拉玛依石化公司又增加了3套装置的DCS联网,于2007年7月底已经全面完成。随着DCS公共信息平台的推广应用,各相关部门根据自身的业务特点提出了更进一步的应用需求,如:自动化班组核算及装置平稳率分析。
图2 启动配置服务器程序后出现界面。
系统研发背景
克拉玛依石化公司经营管理处每周要对各个车间的班组能耗情况进行考核,车间要对各班组每班次的能耗情况进行统计考核,并上报经营管理处。因此,各班组必须每天按时从现场DCS操作站上摘抄所有的能耗数据,并制作出相应的格式报表上报。通常这得花费每班每天30min左右的时间,最后还需车间主管能耗的技术员审核报表并报送到经营管理处,费时又费力。鉴于此,在经营管理处的安排下,由金通公司开发一套能利用DCS实时数据库中的生产数据自动生成班组能耗报表系统。
同样,技术处和各车间技术员需要及时掌握现场装置生产的运行情况,特别是关键设备的运行状况,保证装置的平稳运行。但是由于技术水平的限制,这很难在实际中得到量化和考核。即使通过班组人员摘抄现场DCS上的数据来做分析,也很花费时间,而且还很难保证随时能得到大批准确无误的数据。在此情况下,应技术处安排,金通公司利用DCS实时数据库平台开发一套自动化平稳率分析系统。
图3 点击“增加”按钮后出现界面。
系统实现目标
班组核算系统目标:
系统需要的相关数据实现全自动采集,班组人员不必再从现场DCS摘抄数据;
实现累计量的时间纵向计算,自动得出给定时间的能耗量;
系统组态自由简单,班组能比较容易利用系统自行设计和维护本系统;
报表产生时间自由,不能限制用户固定时间使用系统;
具有自动生成参数曲线和统计报表的功能;
所有信息能实现网络报送。
图4 确定后出现的界面。
装置平稳率分析系统目标:
对各参数平稳率实行自动采集、自动统计,既能每一个参数单独统计平稳率,也能对A级参数、B级参数及全装置参数统计平均平稳率;
系统使用自由简单,能随意定制A级和B级参数,用户只需提供时间段即可自动生成所需要的平稳率统计结果,而且最少能提供一个月时间的统计查询;
平稳率统计结果能够远传至技术处;
系统取样时间可以自由设定。
图5 此界面的出现表示服务器配置成功。
系统关键技术
Infoplus.21实时数据库技术
每30s采集一个DCS现场数据,并存储在数据库中,班组核算和平稳率分析系统中的数据全部来源于此。目前已经存储有2年的现场历史数据,并提供在线查询。
采用了DDE方式的数据接口
DDE是微软非常成熟的数据通讯方式,系统运行稳定,与Office能实现无缝结合,具备强大的二次开发功能。
采用Excel宏编程方式
宏是微软提供给开发人员实现Office编程的强大工具。大大扩展了Excel的自动化功能,使得强大的Excel报表融入了程序控制思想,变得更加灵活。
图6 班组核算报表。
系统效果及操作过程
班组核算系统
为了管理规范,经营管理处制定了统一的格式报表,各车间在格式报表的基础上组态相应的计算公式,制出各车间特定的报表,以便班组随时使用。格式报表如图1所示(以重整为例)。
制作该报表时只需在相应的位置写好相关的时间位号关联公式即可,公式的基本单元构成格式为:前缀+服务器名+冒号+实时数据库位号名+点号+年月日时分秒。它们可以进行四则运算得出所需的结果。
服务器名一定要与自己设定的服务器名一致才能正确访问到数据库,具体设置方法为:启动配置服务器程序(只有第一次使用需要配置)出现图2所示界面,点击“增加”按钮,出现图3所示界面,在服务器名称处填写所命的名称,公式调用时必须与这里命的服务器名称一致;服务器地址按例填写。确定后出现如图4所示的界面。
图7 系统框架。
点击“登陆”按钮,出现图5,表示服务器配置成功,点击“确定”退出服务器配置。
报表采用了DDE的数据接口技术,利用Office宏编程与数据库实现通讯,实现了DCS数据与Excel的无缝结合,使得报表设计个性化和使用简单化。经过简单培训,各车间相关岗位人员就能轻松上手,实现自动化班组核算报表。通常,在现场测试点没有改变的情况下,一次设计好后,各班组只需改变数据的采集时间,即可生成相应的班组核算报表。并自动实现班组能耗趋势图、月度经济分析表等附加功能,分别如图6所示。
以上图中所有数据无须任何输入,只需启动服务,随时打开你设计的报表文件,启用宏即可自动采集你所要的全部数据,生成上述图形和报表。
平稳率分析系统
平稳率分析系统与班组考核系统运用的关键技术基本相似,同样是DDE和Office宏编程技术,但是各自也有它们自身的突出特点及适用范围。平稳率分析要求提供的数据量非常大,而且数据需要及时,以便能够准确掌握和控制生产平稳性问题。以每个车间关键点考核30个计算,以每10min取一次现场数据为例,要分析出1h的平稳率,就需要采集180个不同位号不同时间的数据,即访问180次数据库,经测试只需1min左右的分析时间。如果车间要考核一个班8h的平稳率,则需要1 440次访问数据库,只需10min即可分析完成。系统自动完成整个分析过程,操作者只需要给出考核时间段,剩下的就只是等待,当然操作者也可以在计算机上做别的工作,分析过程不会产生干扰,它只是占用一点点系统资源在后台工作而已。
平稳率分析系统对生产管理部门和车间在搞好管理、平稳生产、工艺分析、科学考核和事故调查等诸多方面都有着重要的作用。系统具有操作简单、自由定制、自动分析统计等特点。系统框架如图7。
图7中只要输入时间,就可以自动按10min间隔采集DCS数据点,最后自动分别统计出A级、B级参数各点的平稳率、平均平稳率、车间总平稳率。
以上两系统都是采用格式化设计,具有很强的自适应性,用户可以按照格式任意组态添加DCS实时数据库中的任意位号,并可以充分发挥Excel内嵌的各种功能,自由设计出适合各车间的个性化分析、统计、考核报表,大大提高生产过程中的监督和管理水平。
结语
经过分析和研究,自动化班组核算系统于2004年底前开发完成并投入实际使用,效果非常明显,大大改进了公司的管理模式,减轻了员工的劳动强度,提高了工作效率。能随时自动统计出装置生产的实时和历史平稳率分析系统于2004年7月投入使用,为公司的安全生产、工艺分析和车间达标管理提供了依据,填补了不能及时确切掌握装置生产平稳率的空白。
以上两种系统的成功应用,切实解决了目前公司急需解决的两大应用难题,这也是DCS实时数据库深入开发所取得的初步成果。相信,随着公司生产过程信息化的深入,必将更加全面有效地推进克石化公司炼油过程数字化的发展,最大限度地丰富公司实时数据库应用成果。
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