石化行业MES体系结构的研究.pdfVIP

主题九：信息集成技术研究及应用 石化行业MES 体系结构的研究 王妙云，郭武，刘伟 中国石化长岭分公司，湖南岳阳市，414012） 摘 要：本文探讨了流程行业MES 的体系结构与特征，介绍了适合我国石化行业的MES 的系统功能、技术 特点以及未来的发展趋势。 关键字：MES、体系结构 0 概述 目前，中国石化的大部分企业实现了以ERP 为代表的企业管理信息系统，以及以DCS、 PLC 和SCADA 为代表的过程控制系统。尽管这两类系统的推广取得了较大成果，但其应用效 益没有达到充分发挥， 要原因是企业在信息化过程中忽略了两者之间的有效配合，导致企 业上层计划缺乏有效的实时信息支持、下层控制环节缺乏优化的调度与协调。企业经营管理 层与生产过程执行层双向信息流交互割断，使得企业难以实时反应。十多年前诞生的生产执 行系统MES 致力于解决这一问题，它作为ERP 系统的执行机构，对从生产命令下发到产品完 成的整个生产过程进行优化管理，并实时的将生产过程信息反馈给ERP 系统，从而将生产活 动与管理活动信息有效的集成起来 [2] [3]。目前MES 在发达国家已经普遍推广。在我国， 90 年代末期开始MES 的研究与应用，涌现出了一些MES 产品。 1 国外 化行业MES 解决方案 MES 的概念一经提出，就引起来各界广泛关注，在进行MES 标准、规范、模型的研究 的同时，MES 的产品也逐渐推出。从20 世纪90 年代末开始，MES 产品由单一的MES 功能模 块发展到整体解决方案。石化行业作为典型的流程行业，由于信息化基础较好，其对 MES 系统的需求很早就显现出来，国内外很多著名的公司也投入了较大的精力开发实施面向石化 行业的MES 系统。其中较为著名的MES 产品解决方案有：Honeywell 的MES 方案、Aspen 的 MES 方案、SK 的MES 方案等。 1.1 Honeywell 公司的相关产品和技术 Honeywell 的所有业务模块是基于Uniformance 平台实现的，其本质是一个一体化的 完整的业务系统的数据库 包括实时数据库、关系数据库、历史数据库、事件日志数据库）， 业务模块和平台是紧耦合的关系。 Honeywell 的MES 产品的核心是Business.FLEXPKS。该产品将经营目标转化为生产操 作目标，同时将经过处理验证的生产绩效数据进行反馈，从而形成计划管理层、生产执行层 和过程控制层三个层次的周期循环。 Honeywell 又将其MES 解决方案与资产管理解决方案——SSET.MAXTM、先进控制与区 域优化解决方案——Profit.PlusTM、生产信息集成平台—Uniformance 等应用套件和信息 501 主题九：信息集成技术研究及应用 集成平台整合为协同生产管理解决方案(Unified Manufacturing Solutions)，也可看成是 其广义的MES 或者是MES 功能模块的扩充。如图1-1所示。 图1-1 Hoenywell MES 系统总体架构 1.2 Aspen Tech 公司的相关产品和技术 美国ASPEN Tech 公司用于过程工业运营管理的MES 产品为ASPEN Plant elligence， 即智能工厂解决方案。Aspen 的软件模块由于历史原因 对独立，各模块是通过 Aspen operation Mangement （前身是AEP）采用适配器集成为Aspen one 的解决方案。业务模块 和平台是松耦合的关系。以信息总线为集成基础，具有分布存储可扩展、功能丰富、事件驱 动等特点。 ASPEN Tech 的MES 解决方案自1998 年推出，并不断发展和完善，得到了许多大型石 油化工公司的采用。方案主要包括流程模拟、虚拟工厂模拟器、生产计划与优化、生产调度 与优化、先进控制与实时优化(RT-OPT)、实时数据库与信息管理、数据校正与物料平衡、绩 效监控与绩效管理、油品调和、生产指令管理与操作日志、油品移动和罐区管理等功能模块 以及ASPEN Enterpise Platform(AEP)集成平台，实现生产经营管理与生产过程控制的一体