炼化装置平稳率统计分析系统设计与实现

炼化妆置平稳率记录分析系统设计与实现

研究了基于生产执行系统（MES）系统的石油化工装置平稔率考核算法。结合MES系统实时数据库技术，实现

了•套基于ASP.NET开发环境的石油化工装置平稳率记录分析系统。应用效果表明，该系统有效提高了企

业对装置操作运行的考核评估水平。

装置平稳率考核是石油化工企业增进装置平稳运行，减少生产能耗，提高生产效益日勺重

要手段之一。老式的装置平稳率考核措施重要是根据工艺技术人员定期检查工艺指标收执行

状况来完毕，即人为地查看当班班组工艺指标的历史趋势与否超过指标H勺约束范围。记录一

段时间段内装置运行超过工艺约束条件的指标数量，并据此进行装置平稳率考核。该措施在

实际应用中存在的重要问题有：1）记录数据量大、不持续。技术人员无法逐一查对工艺指标

数据，导致考核成果不公正；2）技术人员工作量大；3）数据无法长期保留，难以满足企业业

务应用需求。伴随信息技术的发展，MES系统在石油化工企业被广泛应用。UES系统的应用

提高了企业信息资产使用价值，增进了信息技术与生产实际的有效结合，是企业信息技术高

端应用的一次成功实践.该系统从企'2生产过程实时监控和管理.角度提出实时数据库及应用

处理方案，集成了大量过程控制层（DCS、PLC）的实时数据。

基于MES系统在石油化工企业H勺应用现实状况，提出一种基于MES系统实时数据库技术

的I装置平稳率考核算法，并运用ASP.NET技术实现了石油化工装置平稳率记录分析系统，使

企业装置工艺管理水平得到深入提高。

1基于MES实时数据库的装置平稳率算法

1.1MES系统实时数据库技术

MES系统与ERP业务系统、DCS生产设备控制系统一起构成了石油化工企业口勺神经系统。

中国石油MES系统运用Honeywell（霍尼韦尔）企业PHD（ProcessHistoryDatabase）实时数

据库技术。采集、整合了大量的生产过程和业务数据。

点击图片查看大图

应用层企业件理由用款纣第三方软何

触抿层

乂

)

I光选4*1技木嬴数

K

凡他敷况网

咋

Ittgilwa-应

用

』

平抬率较计分析

税

接6

U

电f台东

4CPC震务帚

&；!（尾____J________.

DCS/PLC系境•…DCS，H£系统一•峻小改.5

图1实时数据库应用架构图

PHD实时数据库是MES系统的数据中枢，实时处理、分析现场采集数据，提供流程图、

异常告警、报表分析等多种功能应用。同步，为满足第三方软件对实时数据的应用，PHD实

时数据库提供了丰富的应用程序开发接口。PHI）常用应用程序接口简介如下：

DPHDAPINET

PHDAPINET是HoneywellPHD210以上版本为.MET程序员提供口勺以程序集方式访问PHD

的接口。应用程序开发需要引用NETAPISHR.DLL、PHDAPI.DLL、PIIDRAPI.DLL三个动态链接

库。动态链接库提供基类Uniformance.PHD,运用该基类可以查询与PHDServer.PHDRDI

接口、实时位号有关的静态和动态信息。

2）PHDSQL

PHDSQL是Honeywell在Oracle环境下提供的PHD访问接口。PHDSQL提供了PHD数据查

询，以及丰富口勺记录分析函数，简化了应用程序开发。但不能进行修改或删除操作，同步查

询数据最较大时，速度相对较慢。

3)OLEDBProvider

从HoneywellPHD2Q2版本开始提供了一种类似于访问关系数据库日勺方式来访问PHD,

也就是通过OLEDB方式访问PHD。该措施重要用于实时数据的查询与修改，不支持PHD静态

信息的查询，并且该措施受到诸多的限制。

1.2装置平稳率算法

MES系统运行管理模块实时监视装置工艺指标，通过与工艺指标范用H勺对照，实现工艺

指标偏差时间H勺自动计算，并将偏差记录在数据库中。

运用公式（1）,通过记录分析工艺指标偏差持续时间，可以实现任意时问段内装置平稳

率考核。

点击图片查看大图

住6（工艺指标超标时间累计和）））

装置平稳率：1-———K6茁V**河丁一―-<100%（I）

aX。xT艺指标考核总时间卬0rt

/

其中a体现企业、车间、装置所包括的工艺指标数量；B体现班组在考核时间内H勺值

班时间系数；Y体现工艺指标的计算权重。

Honeywell（霍尼韦尔）PHD实时数据库为应用程序开发提供了丰富的接口。运用PHD接

II,通过查询工艺指标欧I实时数据和历史数据，可以实现老式的I基于工艺指标超标次数记录

装置平稳率H勺算法，计算措施如公式（2）。

点击国片查看大图

（工艺指标超标次数累计和）、

装置平•稳率=丁行比L甘耳1

1---------1rl⑵

ax/9x工艺指标考核总时间，s

其中a体现企业、车间、装置所包括的工艺指标数量；B体现班组在考核时间内H勺值

班时间系数；丫体现工艺指标的计算权重。2系统实现

2.1技术架构设计

系统采用B/S架构，容许顾客以WEB方式访问。体系架构方面包括了数据采集层、

数据处理层和数据展现层。

1）数据采集层

数据采集层实现与MES系统关系数据库接时数据库口勺数据通信，获取装置平稳率有关口勺

静态和动态数据。数据采集措施采用HoneywellPHD实时数据提供的PHDAPINET、PHDSQE

技术，或者SQL数据库查询语言。

点击图片查看大图

终端用户或者应用程序

2）数据处理层

数据处理层重要包括了静态数据管理、实时数据获取、数据记录分析三个模块。静态数

据管理同步UES系统位号有关信息，如位号名称、描述、指标范围等信息：实时数据获取提

供趋势图展示和平稳率记录所需H勺实时数据；数据记录分析是系统关键模块，实现了系统基

于工艺参数超标时间平稳率记录计算和基于工艺参数超标次数平稳率记录计算。

3）数据展现层

数据展现层以表格、仪表盘、柱状图等方式，展示位号和装置平稳率记录分析成果，实

现顾客杳询任意时间段内均装置平稳率。同步从企业、分厂、车间等综合角度分析装置平稳

率，辅助企业管理层决策与考核。

2.2功能模块设置

1）数据采集

完毕与MES系统关系数据库与PHD实时数据库间的数据通信;根据工艺指标上下限信息,

实时监控工艺指标状态，并纪录工艺指标超标状况。

2）数据处理

每口自动计算工艺参数、装置、班组平稳率，形成上层记录分析基础数据；同步与工艺

指标、装置有关的静态数据，如工艺指标上下限、工艺指标名称等；过滤由网络不稳定原因

导致的工艺指标状态监控误差，保障平稳率计算的精确性。根据工艺指标监控信息实时告警,

对告警信息进行关联性分析及告警压缩。

3）基础信息配置

管理工艺指标，包括选择参与平稳率计算H勺工艺指标，配置计算权重，指定工艺指标级

别等。

管理顾客信息，为满足配置或查询的不同样需求，对顾客进行分级管理。

4）记录分析

根据工艺指标监控记录，实现从企业、分厂、车间、装置等多角度平稳率记录分析；容

许查询任意时间段内的平稳率；支持数据钻取查询，查看工艺指标监控详细信息，包括超标

时间、超标极值、超标平均值等：支持排除由于特殊原因导致超标识录，如装置开停工导致

的超标识录；支持工艺指标历史趋势查看。

5）图形分析

以柱状图、趋势图等多种图形展示方