化工行业实现信息化和自动化革新的方案

□HEONTRDL

化工行业生产信息化和自动化

处理方案

广州中浩控制技市有限公司

2023年元月

目录

第一章绪论..........................................错误!未定义书签。

第二章生产制造执行系统（MES）......................错误!未定义书签。

一、概述.............................................错误!未定义书签。

二、行业特点........................................错误!未定义书签。

三、有关中浩MES系统................................错误!未定义书签。

1、整体化集成平台...............................错误!未定义书签。

2、集成化的车间管控网络.........................错误!未定义书签。

3、功能模块.....................................错误!未定义书签。

四、MES带来的效益..................................错误!未定义书签。

五、MES实行流程....................................错误!未定义书签。

第三章工厂设施管理与控制系统（FMCS）..............错误!未定义书签。

一、为何需要FMCS（FacilityMonitoringControlSystem）错误！未定义书签。

二、工厂设施管理与控制系统一FMCS....................错误!未定义书签。

三、FMCS系统的整体功能：...........................错误!未定义书签。

四、系统设计原则：..................................错误!未定义书签。

五、系统的网络构成：................................错误!未定义书签。

五、FMCS系统功能构成：.............................错误!未定义书签。

1、FMCS系统功能管理............................错误!未定义书签。

2、FMCS洁净室系统..............................错误!未定义书签。

3、循环给水及锅炉热水...........................错误!未定义书签。

3、空压系统和液氮系统............................错误!未定义书签。

4、工艺排气系统..................................错误!未定义书签。

5、冰水系统......................................错误!未定义书签。

6、空调整能系统..................................错误!未定义书签。

7、电力供应系统..................................错误!未定义书签。

8、生产设备及工艺监控............................错误!未定义书签。

六、采用FMCS自控系统后的良好效果：.................错误!未定义书签。

第四章能源监控管理系统(EMS).......................错误!未定义书签。

一、实行的动因...................................错误!未定义书签。

二、能耗数据范围..................................错误!未定义书签。

三、全能量(WAGES)信息：...........................错误!未定义书签。

四、系统总目的...................................错误!未定义书签。

五、系统架构......................................错误!未定义书签。

六、模块构造......................................错误!未定义书签。

七、详细功能......................................错误!未定义书签。

八、系统总客户端.................................错误!未定义书签。

九、分析报表......................................错误!未定义书签。

十、客户收益......................................错误!未定义书签。

第四章污水处理厂自控系统............................错误!未定义书签。

系统概述.........................................错误!未定义书签。

1.自动化控制系统的原则...........................错误!未定义书签。

2.自动监测控制系统的构成及功能.................错误!未定义书签。

3.PLC控制站....................................错误!未定义书签。

二.工艺流程图......................................错误!未定义书签。

三.系统网络构造....................................错误!未定义书签。

四.系统操作原则....................................错误!未定义书签。

五.中控室监控软件的功能模块描述...................错误!未定义书签。

1.工艺图显示功能模块的开发思绪.................错误!未定义书签。

2.控制功能模块的开发思绪.......................错误!未定义书签。

3.报警功能模块的开发思绪.......................错误!未定义书签。

六.中控系统的图文控制系统..........................错误!未定义书签。

1.操作员权限管理及系统安全设计.................错误!未定义书签。

2）系统安全设计.......................................错误!未定义书签。

2.监视功能......................................错误!未定义书签。

3.控制功能......................................错误!未定义书签。

4.报警功能......................................错误!未定义书签。

5.报表打印功能..................................错误!未定义书签。

6.历史数据查询功能..............................错误!未定义书签。

第五章广州中浩控制技术有限企业简介..................错误!未定义书签。

一、企业背景：......................................错误!未定义书签。

二、企业主营业务方向.................................错误!未定义书签。

三、重要产品和成果：................................错误!未定义书签。

四、企业资质/证书的认定状况：........................错误!未定义书签。

五、国外厂商时授权及合作状况.........................错误!未定义书签。

第一章绪论

近年来，伴随化工行业面临原材料价格不停上涨，人工成本大幅提高，新配

方新工艺层出不穷，同行带来欧I残酷竞争，大多数企业对生产自动化程度规定越

来越高，原有日勺粗放式生产模式已经远不能满足企业规定。企业对采用先进日勺生

产技术来提高管理水平的需求迫在眉睫，其中的关键就是生产的信息化、自幼化

技术。

第二章生产制造执行系统（MES）

一、概述

制造执行系统（"ES）是为了保证产品的质量、数量和交货期，有效地使

用人力、机械、设备、原料等工厂资源，综合管制工厂生产活动日勺软件系统。

MES系统弥补制造企业信息管理在车间环节日勺“断层”，实现企业“敏捷化

制造战略”，是质量和成本控制日勺最有力帮手

MES强调制造计划日勺执行，它位于企业上层

企业资源规划（ERP）和底层工业控制（PCS）之

间，面向车间层的I生产管理技术与实时信息系统,

在计划管理层和底层控制之间架起了一座桥梁，

弥补了两者之间日勺鸿沟。

MES是处在计划层和车间层操作控制系统SFC之间日勺执行层，重要负责生产

管理和调度执行。它通过控制包括物料、设备、人员、流程指令和设施在内日勺所

有工厂资源来提高制造竞争力，提供了一种系统地在统一平台上集成诸如质量控

制、物料追踪、生产调度等功能日勺方式。从而实现企业实时化的ERP/MES/SFC

系统。

MES的设计及关键技术攻关，是化工企业综合自动化系统的关键技术。

MES的系统效益

MESA为欧美制造业所做的调查记录数据

改善项目统计数据

•平均降低：35%

缩短制造周期时间

•降低的幅度：10-80%

•平均降低：36%

降低或消除资料进入的时间•降低的幅度：090%

•近于二半的报告「，反应有50%以上的降低

•平均降低:32%

减少在制品（WIP）

•降低的幅度：0-100%

•工均降低：67%

降低或排除转换间的又书工作

•降低的幅度：0-200%

•一f均降低工22%

改善产品品质（减少缺点）

•降低的幅度：0-65%

•一f均降低工55%

排除书面作业和蓝图作业的浪费•降低的幅度：0-100%

•在62%的响应里，有75%以上有减少。

二、行业特点

化学工业作为我国国民经济日勺基础产业之一，通过五十数年日勺发展，已经覆

盖了有机化学原料、无机化学原料、树脂、化学纤维、添加剂、日用化学品、染

料、涂料、肥料、农料、塑料及制品、玻璃及制品、水泥等领域，与人类生活资

源亲密有关。从整体上来说，化工行业日勺特点是对生产原料伴有化学、物理、相

变等反应、变化过程的持续加工。和离散日勺制造业相比，化工企业具有如下特殊

性：

1、装置系统性强

生产装置大部分是在持续状态下工作。一种环节发生问题就会阻塞整个流程;

有时虽然是间歇性生产，一台出问题影响虽然小某些。但由于生产是持续的I,

上道工序假如出现问题，同样会影响下道工序，带来连锁反应。

2、工艺参数变化多

生产成品收率是生产计划亲密关注日勺。而影响化学反应日勺原因诸多，设备、

原料、操作都会影响产成品的收率。这些影响重要体现为工艺参数的变化。

3、物料变化复杂

生产加工高度的持续性，各个工序之间通过物料流和能量紧密口勺联络起来。

一旦生产计划变化，整个生产系统各个环节的生产状况都会随之变化。

化工材料会随时间的变化而产生变化，也许变坏或变好，或完全变成此外一

种物料；有些原料取自自然界，不一样地点、批次的原料，其物理、化学性

能会有差异。因此一种针对化工生产的处理方案，需要可以标识并管理物料

的这种因时间、批次而产生的变化。

4、生产形式复杂

生产中，“质检计量”不仅有检查的J功用。并且也是用于检测多种生成物含

量的比例一种手段。也是计算成本规定的。

设备大修一般一年一次，全厂要停车。在开停车时（不仅是设备大修），由

于流程长，准备工作多而复杂。

目前，化工企业信息化日勺一种非常明显日勺趋势是功能综合化，即自动化系统

从企业整体出发逐层完毕综合信息管理、车间控制、装置协调联合控制、辅助装

置与设备的控制、能源监测与计量控制等等，实现综合管理-控制一体化系统。

但要到达这个目的，在实际中还存在某些问题：

1、数据搜集困难，除了DCS显示数据外，现场流量计、配电间电表、磅秤等分

散在现场，每天人工抄写、传送这些数据很繁琐；

2、平常报表有日报、旬报、月报、生产简况汇报等，大部分报表仍然采用人工

记录，手段落后、工作量大、精确度难以保证。

3、调度员通讯手段落后，一般都以调度为主，调度员不理解现场设备运行状

况，需要通过间接理解，因此难以做到及时精确调度指挥。

4、质量检查种类多，信息数据量大，生产工艺参数和质量分析数值依托人工抄

表，效率低，占用定员多；化验汇报需要常常送多种部门，化验员大部分时间忙

于送化验汇报，不便于生产过程分析和工艺技术管理。

5、某些信息化程度较高的企业已经具有了相对完整［TJERP系统。但市场定单无

法精确分解转化为生产计划直接下到达生产调度，而ERP层在生产控制数据的获

取方面同样存在巨大障碍，老式的手工录入方式不能克服信息滞后、数据失真等

问题。

综上所述，根据化工企业目前的生产状况，针对化工企业的生产管理信息

化的需求，建立企业的生产执行系统(MES)是一种有效的处理方案。

三、有关中浩MES系统

■为企业提高敏捷制造能力和生产管理品质提供有力的保障

■提供了在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分

析、网络报表等管理功能

■使用统一的数据库和通过网络联接可以同步为生产部门、质检部门、工艺部

门、物流部门提供车间管理信息服务

■通过强调制造过程日勺整体优化来协助企业实行完整的信息化建设

中浩企业是华南地区最早开展MES实行的企业之一，企业成功举行过

首届华南地区MES论坛，拥有多项MES领域软件产品自主版权。企业目前

拥有专门日勺MES实行团体，在佛山Thomson彩色显像管企业、美国AVON

企业、美国箭牌企业、南方中国集装箱企业、美国P&G企业、东莞金霸王

企业成功进行过MES领域的项目实行。

一生产现场系统

一管理部门终端

一企业外部查询

NEB服务器MES服务器

LAN（工

一内部报表记录

一外部报表查询

MES架构

2、集成化的车间管控网络

_____jGMP

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企业办公网辂

女EDB曙务/

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■r-j_报表打匕项

管理层”用丸讦父口巴■

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3、功能模块

3.1生产计划管理

提供图形化的排产工具，可以根据产品加工途径H勺动态规划，它会根据物料、

生产能力、工装夹具、设备异常、出勤人员等等信息变动来自动调整下一步

计划，形成新欧I计划。根据实际状况做出最优口勺安排，处理制造同步化问题!

3.2仓储物流

条码体系的I建立是MES系统日勺基础工作，要实现物料追踪，则必须对物料进

行条码化管理，即在物料外包装上贴上对应日勺条码。物料的在各个工序中流动是

通过条码进行跟踪控制。

1）原料出入库管理

原料收货区

原料入库对每一单独包装的原材料提供唯一性条码

Code:00007

N:209kg

R:1.22*2.08

IIIllllllllllllllllllll

原料出库扫描包装上的唯一性条码，仓库重

新统计物料信息

CHCONTROL

2）称重过程防错及原则化流程管控

大包装的酬

称常后的小展原料

原料收货区

原科编W

发立包N或呈

独立包笑敷景

原料号

供应商任总

标志信舄

3）称料一移动式称料（AGV车）

调度中心是根据工单计划自动进行称料任务排程，将每一条称料计划按照不

•样批次、不一样库位、重量、体积大小等等原因拆提成一条条称料任务分派给

AGV称料车进行称料工作。

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