浙江卫星石化股份有限公司 自动保存的

1、浙江卫星石化MES项目实施蓝图 浙江卫星石化股份有限公司MES系统项目 一期业务蓝图（草案）目 录1引言- 3 -1.1编写目的- 3 -1.2适用范围- 3 -1.3参考资料- 4 -2概述- 4 -2.1项目目标- 4 -2.2总体架构和流程- 5 -2.3PI实时数据库功能综述- 6 -2.3.1概述- 6 -2.3.2PI功能架构- 7 -2.3.3软件开发接口- 10 -2.3.4数据采集接口配置- 11 -2.4 BAP平台- 11 -2.4.1 概述- 11 -BAP典型特点：- 13 -2.5 整体系统集成方案- 19 -2.5.1 标准 OPC通讯标准模式- 19 -2.5.

2、2 智能仪表数据采集方式- 19 -2.5.3 环监数据集成方式- 20 -2.5.4 网络安全隔离方案- 21 -2.5.5 小节- 23 -3业务蓝图详述- 24 -3.1 生产装置蓝图MES一期蓝图设计- 24 -3.1.1业务概况- 24 -3.1.2仪表情况- 24 -3.1.3用户诉求- 25 -3.1.4蓝图设计- 25 -3.2 进出厂点计量MES一期蓝图设计- 28 -3.2.1业务概况- 28 -3.2.2仪表情况- 29 -3.2.3用户诉求- 30 -3.2.4进出厂计量蓝图设计- 30 -3.3电力系统MES一期蓝图设计- 31 -3.3.1业务概况- 31 -3.3

3、.2仪表状况- 31 -3.3.3用户诉求- 32 -3.3.4电力计量蓝图设计- 32 -3.4 公用工程MES一期蓝图设计- 34 -3.4.1业务概况- 34 -3.4.2仪表状况- 34 -3.4.3用户诉求- 34 -3.4.4蓝图设计- 35 -3.5检测系统MES一期蓝图设计- 36 -3.5.1业务概况- 36 -3.5.2仪表状况- 36 -3.5.3 用户诉求- 36 -3.5.4 蓝图设计- 37 -4项目实施计划- 37 -4.1项目阶段计划- 38 -4.2项目进度计划- 39 -4.3项目管理- 39 -4.3.1项目进度管理- 39 -4.3.2项目质量管理- 4

4、0 -4.3.3 项目风险管理- 41 -4.3.4项目变更管理- 42 -1引言1.1 编写目的业务蓝图设计是根据企业调研现状以及对信息化的愿景，在合同约定项目范围内，经过实施方顾问的调研和分析、以及双方的沟通和确认，将企业的实体业务流程转化为IT业务系统的文档。卫星石化MES业务蓝图是以卫星石化MES生产管理业务为主线，描述最终的项目实现和关键目标，是后续系统实施的依据、是测试和验收的标准文档。卫星石化成立于2010年，是国内行业领先的集成丙烯酸及丙烯酸酯特色产业链的大型制造商，浙江省高新技术企业，中国丙烯酸（酯）行业联合会成员单位。卫星石化产业涉及丙烯酸及酯类单体、高分子乳液及树脂、颜料

5、中间体和甲基丙烯酸的研发、生产和销售。现公司已形成年产丙烯酸16万吨、丙烯酸酯15万吨、丙烯酸酯高分子乳液11万吨、甲基丙烯酸1.80万吨、有机颜料中间体1.03万吨的设计生产能力。公司丙烯酸产能跻身全球前十大生产商行列，居国内第三位；高分子乳液、颜料中间体和甲基丙烯酸均居行业前列。卫星石化的领导在新装置建设的同时，已经意识到先进的生产管控模式会对企业的管理持续改进，生产效率提高，企业的战略目标的达成起到积极的推动作用。因此提出了建设卫星石化生产运行系统既MES项目业务需求，并把该项目提升到企业的战略高度，各级领导高度重视。卫星石化一期MES项目旨在在全厂建立基础数据平台，包括化验室LIMS系

6、统，全厂生产过程数据采集系统（PI实施数据库），在生产过程数据的基础上，实现对生产实时数据的应用，包括实时工艺流程图、生产报表、工艺趋势图、工艺报警、工艺分析等功能。实现全厂范围的生产监控与管理。1.2 适用范围本业务蓝图由浙江中控技术股份有限公司（以下简称浙江中控）实施顾问撰写并提交给客户，经过双方沟通和业务流程推演，并根据沟通和推演结果经过完善和确认。本文档需要由卫星石化与浙江中控的项目负责人确认并签字。1、 本蓝图在技术协议基础上，明确项目一期的范围和详细内容；2、 业务蓝图基于根据调研和沟通确认出最终的业务需求，后续测试和验收的依据为业务蓝图。因此一经双方确认则不允许随意更改或添加报告

7、内容，如有特殊情况需要更改内容，则必须由双方共同协商同意后方可。3、 此报告一式两份，卫星石化和浙江中控技术股份有限公司各持一份。1.3 参考资料 卫星石化实时数据库及检化验项目技术附件 现状调研报告 访谈纪要（2014年4月，共计13份） 卫星石化规章制度2 概述2.1 项目目标以现有ERP系统和底层自控系统为基础，建设中间层次的生产执行管理系统（MES系统），MES系统前期首先实现基础性生产管理要求，具体包括：1、 构建实时数据库系统，采集DCS、PLC 过程数据，上传至管理网，消除信息孤岛现象。调度者和管理者可以在总调度中心或自己的办公室里总览全厂各个车间的实时生产情况；分析历史数据，定

8、制灵活的生产报表, 在管理网以流程图、趋势等方式实时监控各个车间生产运行情况, 生产过程数据异常报警；2、 确保软件的扩展性，即预留与其它软件系统的接口，如ERP等软件，若以后工控系统扩展，增加DCS系统，其数据要可以方便的传送到管理网中来；在安装运行MES系统时，原DCS系统不能停车，不能影响原DCS系统运行；3、 在此基础上，后续可通过增加组件的方式完善建设整个MES系统及业务管理需求。通过系统平台的支撑，实现生产管理业务的流程化管理。2.2 总体架构和流程流程制造企业生产信息管理系统架构采用中控基于AMR所提出的三层企业信息化集成模型，并根据多年的技术积累以及对工业企业信息化建设模式的深

9、刻理解，所逐步形成的企业综合自动化建设InPlant整体解决方案体系结构来构建企业管控一体化平台。其中实时数据库是中控石化企业管控一体化MES平台的核心，其提供了过程数据采集，存储，呈现以及数据接口，为企业管控业务提供原始生产数据。中控卫星石化MES项目正是基于Inplant架构构建，其核心采取国际领先厂商OSI提供的PI实时数据库，为用户实现全厂过程数据管理。卫星石化MES过程基础数据包括全厂两套主生产装置（PDH，PDAE）生产过程数据， 全厂电力综合保护系统数据与低压配电数据，全厂厂级监控数据与环境监控数据，进出厂装车数据。所有数据都通过标准通讯协议采集到PI实施数据库，以此为基础实现生

10、产监控，工艺分析，生产统计等生产管理功能。2.3 PI实时数据库功能综述2.3.1 概述PI 实时数据库系统(Plant Information System)是由美国 OSI Software 公司开发的基于C/S、B/S结构的商品化软件应用平台，是工厂底层控制网络与上层管理信息系统连接的桥梁，PI在工厂信息集成中扮演着特殊和重要的角色。适用于电力、石油、化工、冶金、造纸、制药、水处理、食品饮料、通讯等各种生产流程企业的生产过程优化。截止2012年PI是全世界装机量最多的实时数据库系统。作为全球领先的实时数据库系统，PI具有以下优势。PI的客户端产品中底层完全采用微软Windows技术，同时

11、也将用户界面Windows化。迄今为止，PI的客户端模块以功能强大、灵活、易用的特点在业界一直保持着领先的地位。OSI Software公司还与世界上几乎所有的DCS/PLC厂商保持着良好合作关系，这就使得PI与DCS/PLC的数据接口建立在坚实的基础之上。PI的分布式结构 PI采用分布式结构，可采集任何数量PI网络节点上的数据，PI网络不仅提供远程数据采集，同时也提供了当PI主节点失效时数据项的队列管理。大多数接口也支持PI网络节点间的容错，就是说当有故障时，仍然可以继续采集PI网络节点或接口设备的数据。同时，PI为最终用户和应用软件开发人员提供了快捷高效的工厂信息。由于工厂数据存放在统一的

12、数据仓库中，公司中的所有人，无论在什么地方都可以看到和分析相同的信息。PI客户端的应用程序可以使用户很容易的对工厂级和公司级实施管理，诸如改进工艺，TQC，故障预防维护等。总体来说，PI的核心就是数据档案管理，它采集并存贮与生产流程相关的海量点位数据，可处理客户手中所有的最大数量的信息。PI在业务管理和实时生产之间起到桥梁作用。它所使用的智能结构可在多种系统配置下运行。PI统一的数据仓库可让用户以不同的视角访问相同的信息。2.3.2 PI功能架构典型的PI系统由多台运行各种客户端工具的计算机和数据服务器一起组成。通常通过PI SDK/API和PINet实现分布式数据采集结构体系。从应用层面来说

13、，PI系统的子系统和服务器、客户端软件模块可以分为三个部分：1. 面向各种数据源的数据接口软件2. 进行系统管理、数据管理等核心工作的服务器软件3. 面向用户进行数据应用的应用软件系统结构如下图所示服务器端组件:PI系统的服务器端是一系列组件，它采集、保存、检索数据，并作为基于微软视窗技术的PI系统客户端工具的数据服务器。服务器端组件主要包括：PI-UDS，PI-SMT，PI-DataStorage，PI-ModuleDB，PI-Batch，PI-Alarm，PI-ICE，SQC，以及PI-PE、PI-Totalize、PI-ACE、PI-Steam Tables、Sigmafine等数据处理

14、组件。服务器端软件组件功能概述：名称功能描述PI-Universal Data Server（PI-UDS）PI-UDS是PI系统的核心，在整个PI系统及所有的信息组件软件中收集、传送实时数据，包括核心子系统，PI网络管理组件，PI服务器端应用软件组件，配置和管理软件，接口管理系统，分布式数据采集系统等组件。PI-System Management Tools (PI-SMT)PI-SMT是一套管理PI系统的图形化应用软件，它内嵌在每一个PI系统服务器端软件中。PI-DataStoragePI-DataStorage是PI系统的数据核心，进行数据保存、检索等数据管理。采用高效、无失真的“旋转门

15、压缩技术”对数据进行压缩保存，提供快速的数据检索功能。PI-Module Database (PI-ModuleDB)PI-ModuleDB以别名（通用名）通过“点群”技术来重新组织PI系统的数据，将PI系统所有能获取的数据（包括企业商业数据）之中关联的部分汇集起来，形成一个直观的分层次的生产结构模型（如生产过程设备数据点），便于应用程序的开发，提高处理相关数据的效率。同时PI-ModuleDB还监控数据关系的变更，记录生产关系的更改。PI-Performance Equations（PI-PE）PI-PE用于校验原始数据、由测点值按公式推导数值、进行逻辑操作和累加计算。PI-Steam Ta

16、blesPI-Steam Tables是PI-PE的扩展，提供了一套完整的函数用于推导蒸汽和水的热力学及传输特性。PI-AlarmPI-Alarm报警子系统具有生成和管理报警信息的功能。其目的是监视、管理、处理生产过程中出现的报警情况，是原有控制系统报警功能的补充，结合广泛的数据源对报警内容进行提升（如原料与生产的结合）。PI-Interactive Configurable Environment(PI-ICE)PI-ICE是PI系统的数据、信息网络发布工具。支持趋势图、图形（由PI-PB创建矢量图并上载）、报表等，提供开发工具，采用开放的技术，支持用户及第三方软件创建自己的Web显示。PI

17、-Advanced Computing Engine（PI-ACE）PI-ACE允许用户设计复杂的计算（如库存计算、成本计算、生产率分析等），建立应用程序（如报警提示、发E-mail，传呼信息等）。PI-Real-Time Statistical Quality Control (PI-SQC)PI-SQC是为与生产过程有关的操作员、工程师、过程管理者设计的对在PI系统中的实时数据进行统计分析的工具。它能辨别随机波动和过程变化，可应用于生产的过程优化。SigmafineSigmafine运用能量平衡、物料平衡等原理根据测量误差等无法避免的原因来校正采集到的数据，找出生产过程异常数据的原因。客户

18、端组件:客户端模块(PI-PC Datalink，PI-ProcessBook，PI-API，PI-ODBC)都可与任何数量的PI服务器通信。这就为我们的客户提供了与其他系统中数据进行通讯的可能。作为 OSIsoft PI System 易于使用的图形显示接口，PI ProcessBook 使高效显示PI和其他源中的实时和历史数据成为可能。这些交互式图形显示可以按需修改、保存并与企业内的其他人员共享。利用与 PI ProcessBook 无缝集成的 Microsoft Visual Basicfor Applications, 构建显示的人员能够利用可执行批次和其他类型分析的PI System

19、 加载项和/或编写可自动生成显示和趋向图的脚本。尽管系统已填充并显示了实时数据以及多年的历史数据，但是您的用户还需要采用趋向图、条形图、数据值、动态符号等形式来查看这些数据。借助 PI ProcessBook, 用户即可查看提供分析和状态信息的汇总数据并深入查看操作人员所用的详细显示。绘图和设计工具: PI ProcessBook 中包含综合全面的绘图工具和具有 3,000 多个图像的集成符号库，这些符号都具有填充样式、方向选项、趋向图、条形图等可配置的特征，可帮助您快速轻松地创建综合显示。SQC 分析组件: PI ProcessBook 包含内置的Statistical Quality Co

20、ntrol (SQC) 分析工具。借助该工具，用户可以用八种类型的控制图表显示数据，以及显示 PI System tag,手动输入或来自 ODBC 数据集中的值的控制界限。VBA 和 ActiveX: PI ProcessBook 包含内置的 VBA组件 ，它是一个 ActiveX控件容器。借助该工具，用户可以通过集成ActiveX 控件组件和编写可自动生成显示和趋向图等项目的脚本来自定义他们的显示。访问 ODBC 数据源: PI ProcessBook 能够访问所有使用 Microsoft 开放式数据库连接的数据库，包括 SQL Server。PI ProcessBook技术组件2.3.3

21、软件开发接口PI提供PI-API和PI-SDK两种类型的软件开发接口。PI-API是PI系统通用编程接口的例行程序库，该程序库可运行在各种硬件平台上，PI系统的应用程序如PI-ProcessBook，PI-DataLink，PI-ProFile等都是利用PI-API和数据库Server进行通信的。用户自己也可以利用PI-API开发自己的应用程序读写PI数据，前提是必须购买适用操作系统平台的API版本，PI-API大约有100多个不同功能的函数。而PI-SDK是用于访问PI Server的软件工具包，该工具包运行在Windows平台，可以访问所有平台的Server。PI-SDK基于微软COM技术

22、，能够被大多数Windows软件开发环境引用，如VB，VC，和C#Net等。2.3.4 数据采集接口配置接口配置属于PI客户端的范畴，PI的接口有多种类型，最常用的是开放型工业标准OPC接口。采用这项标准后，硬件开发商为自己的硬件产品开发符合标准的OPC Server程序，如横河CS3000系统的OPCServer或西门子WINCC系统的OPC Server是OPCServerWINCC。而软件开发者不用再关心硬件驱动方面的技术问题，只要按标准开发程序就可完成与硬件的连接，这样不但提高了系统的开放性，也提高了软件开发的效率，使软件开发人员可以有更多的精力投人到其核心产品的开发上。接口程序最好安

23、装在网关机上，网关机起到将生产管理网络与控制网络隔离的作用，接口程序从控制网络采集实时数据然后将其转发至实时数据库服务器。2.4 BAP平台2.4.1 概述BAP平台（Business Application Platform）是中控的集成与应用开发平台，以“面向业务、随需而变、全面协同”为核心理念。中控系列管理信息系统构建于BAP平台之上，通过BAP平台可以为企业灵活、快速地设计、构建、实施与执行一套随需应变、可持续完善的企业管理信息系统，并能够最大限度地与现有的IT基础设施协同运作。所以，借助中控系列管理信息系统，可以为不同行业、不同企业的不同应用阶段，构建随需应变的ERP/MES解决方案

24、。BAP平台是具有强大的业务开发、配置、管理能力的业务集成与应用开发平台，不仅为S2 ERP的各项标准应用提供了足够的柔性与扩展性（业务流程、工作流、展现定义、各项配置、二次开发扩展点等等），也为中控系列管理信息系统与其他业务系统的集成与贯通提供了平台保障，此外，企业的IT部门还可基于该平台自行构建个性化的应用、集成应用与复杂的业务报表应用。BAP平台符合J2EE三层架构，遵循WfMC、XML等各项标准，是建立在各种标准的技术平台之上的企业级管理软件平台，并相对独立于具体的基础软硬件环境。BAP平台是一个面向业务应用的平台，支持组件化的业务单元设计，支持典型业务模型的建模，支持将业务模型实例化

25、为具体的业务应用。并在此基础上提供基础政策的灵活管理，通过对各项主数据与系统参数的配置能够有效支持流程工业企业的多种管理模式。基于BAP平台，可根据企业的管理模式进行个性化配置，可以在总体信息化规划的蓝图下，进行分阶段实施与上线，既保证了规划的全面性与合理性，又提供了逐步建设、持续完善的渐进方案。主要技术特性：l 跨操作系统平台，支持Linux与Windows等操作系统。l 跨数据库，支持Oracle、SQL Server、MySQL等数据库。l B/S架构，通过Internet或Intranet接入，使用Internet Explorer（IE6/IE7/IE8/IE9等）为核心浏览器进行访

26、问，可随时随地登录系统，降低客户端配置与维护要求。l 基于XML进行交互，符合业务接口与数据传输标准。l 保障业务与数据的安全，对关键数据进行加密传输与存储，支持多维度的业务与数据授权与控制。l 系统性能优异，支持高并发数，能够支持协同场景的大量并发用户在线使用。l 面向业务与流程建模，支持系统、流程与业务单元的多级配置。l 易于集成，默认支持通用单点登录等协议、标准业务接口等与其他系统集成。l 作为应用与开发的平台，提供标准的开发接口以及脚本包装，支持快速的应用开发。l 方便维护，提供语法简洁、逻辑与接口丰富、功能强大的脚本开发语言ETScript。l 便于数据挖掘和分析，提供灵活、高效的报

27、表平台，支持各类报表开发与定制。BAP典型特点：（一）表单设计工具能够快速地组态出满足企业个性管理需求的表单。v 提供表单字段管理功能，实现表单字段信息的管理，建立数据字典。v 可视化的表单样式设计，元素丰富，所见即所得。v 便捷的表单列表、汇总列表、查询条件的配置。v 与工作流、业务模型实例化紧密结合以实现各种表单的组态功能。（二）SupFlow工作流管理系统是符合工作流管理联盟（WfMC）标准的工作流程管理工具。SupFlow以业务流程管理（BPM）为核心，可以结合实际管理需求，帮助企业构建高效、柔性的业务流程。v 完全可视化的工作流程设计与配置，简单快速地实现流程的设计与部署。v 完善的

28、工作流引擎，支持各类流程逻辑，如直线型、逻辑判断型、会签型、分发型、通知型、子流程嵌套等，从而实现灵活的业务设计与调整。v 提供基于Web的工作流管理与监控功能，有效对待办工作进行各种处理，包括待办工作的管理、监控、委托、提醒等，使管理者能及时掌握业务运行状况、最新动态，及时发现长时间滞留的任务，及时对发生异常的工作流进行调整。（3） 提供了简单、易用的面向业务的脚本开发语言ETScript。ETScript是基于XML的标签语言，对各种通用业务功能进行了封装，并无缝嵌入了JavaSript脚本、Java类等，能实现各种扩展的功能。（四）业务模型实例化体系业务模型实例化体系的目的：l 解决不同

29、企业的同一类业务的可组态问题。虽然是同一类业务，但是不同的企业肯定存在着差异，系统必须能通过组态来满足不同企业的不同需求。l 解决同一企业的多个组织的同一类业务的可组态问题。例如：一个企业可能存在多个从事采购业务的部门，有固定资产采购、原材料采购、外配采购等等，虽然是在同一个企业从事同一类的业务，也会因为各种原因导致业务存在差异。那么系统也必须能够通过组态来满足这一需求。业务模型是指一种业务的常规模型，符合业务的一般性规律，是一个高度概括的业务单元。业务实例是指针对具体的某组织的需求，针对业务模型进行有针对性的组态后完成的业务。业务模型实例化的过程（图27）就是将业务模型利用各种工具组态成一个

30、用户真正需要的一个业务实例的过程。一个业务模型可以被实例化成多个业务实例以满足同一个企业存在多个组织开展同一类业务的需求。（五）报表体系通过归纳分析后，将用户对于数据的利用，分为四个层次：1、表单查询。表单查询是最基本也是最频繁的数据利用功能，它的主要用途是帮助使用者获取所关心的业务表单信息，这类功能目前在我们系统中得到良好的支持。2、以关键表单为中心的台帐。这类功能的使用频率也非常高，主要是根据某一业务领域的关键表单为中心，进行数据的归类、汇总和展现，如合同台帐、采购任务一览表等。3、以往来单位等主数据为中心的汇总报表。主数据是指信息系统运行所需的关键数据，如组织机构、人员、供应商、客户等。

31、主数据被各个业务活动所引用，是业务活动运行的基础，主数据具有一致性、相对稳定的特点，一般采取“集中式”维护的策略。企业的数据利用中，也往往会把主数据作为分析的对象，对于同一类信息进行不同主数据的比较等，如供应商资金比、应收款分析、产品售后故障汇总等。4、经营考核分析报表。这类数据利用需求的主要来源是KPI和反映企业总体经营情况的指标，如工程量统计、销售年度计划执行情况表、资产负债表、现金流量表等。这类信息的使用对象较少，信息获取的频率也有规律性，如月度、季度、年度等，但这类信息的数据量较大，相对来说查询条件较为固定，主要是信息展现为主。（六）安全客户端可根据企业安全等级需要，提供不同安全等级的

32、控制。可扩展安全客户端，绑定到操作系统或者物理机器，使得企业信息管理系统数据安全可靠，特别在系统接入Internet后保障系统的安全性。（七）协同特性内置和集成了Jabber协议的即时通信工具，使得企业内员工可将该即时通信工具（功能类似QQ）作为日常工作交流之用，同时，S2系统的诸项工作将直接通过即时通信工具进行有效集成。引入协同的思想，可以实现与即时通讯工具、邮件、手机短信集成，大大提供系统协同能力。无论你身处何地，都能方便的知晓信息系统待办工作。（八）企业门户可增配EPortal中控企业门户软件，实现业务系统的门户访问。2.5 整体系统集成方案中控卫星石化MES项目基于卫星石化企业的现状，

33、构建企业生产信息系统。除了与底层控制系统、上层ERP系统等集成之外，还支持后续与设备、计量等进行集成。确保系统建设的适用性、开放性与先进性的平衡。2.5.1 标准 OPC通讯标准模式使用一台计算机作为数据采集网关，通过数据采集网关实现实时数据库服务器和DCS/PLC系统的连接，具体连接方式：在DCS/PLC操作站增加一块网卡，用于传输过程数据。数据采集网关配置两块网卡，一块连接操作站新增加的网卡，一块连接光纤收发器。每个数据采集点配置一对光纤收发器。一个连接数据采集网关，一块连接接入交换机。对于卫星石化三套大型电力综合保护系统（二套国电南瑞系统、一套深圳中电系统）由于其采用国内电力系统普遍采用

34、的CDT/IEC104/IEC103规约，均可通过加CDT/OPC模块的方式接入PI实时数据库。2.5.2 智能仪表数据采集方式对于具备通讯接口的智能仪表，根据所具备的通讯接口类型采用不同的采集方式：如果所要采集的智能仪表所具备的通讯接口采用的是能够进行远距离传输的通讯协议（如以太网的TCP/IP），则直接通过相应的通讯线路传送到数据采集服务器上，由数据采集服务器实现数据采集。如果所要采集的智能仪表所具备的通讯接口采用的是不适合远距离传输的信号（如RS485、RS422、RS232等），则可以采用通讯转换模块设备进行协议转换实现数据的采集，然后将转换后得到的数据进行通讯转换，转换为TCP/IP

35、等适合远距离传输的通讯协议，再通过相应的通讯线路传送到数据采集服务器上，由数据采集服务器上的数据协议转换软件进行数据协议的转换，实现数据的采集。2.5.3 环监数据集成方式目前环境在线监测数据一般以RS/485通讯协议通讯，通过GPRS Modem 将环保在线监测数据解调上传至GPRS网络，环监上位机通过GPRS解调，获取企业监测站数据。企业内部由于站点地理位置接近，可直接将环监数据通过Modbus/Tcp形式接入厂内局域网。最后统一接入上位机，由上位机直接与实时数据库通讯。2.5.4 网络安全隔离方案MES运行的前提是确保生产过程系统的本质安全，保证MES运行不影响现场自动化系统与设备的安全

36、、稳定的运行。因此有必要对生产网做彻底的网络安全隔离。本案中，隔离网关是种专为工业网络应用设计的防护设施，用于解决工业调度控制网络如何安全接入信息网络（外网）的问题。它与防火墙等网络安全设备本质不同的地方是它阻断网络的直接连接，只完成特定工业应用数据的交换。由于没有了网络的连接，攻击就没有了载体，如同网络的“物理隔离”。中控隔离网管通过内部的双独立主机系统，分别接入到控制网络和信息网络，双主机之间通过专用硬件装置连接，从物理层上断开了控制网络和信息网络的直接网络连接。同时通过内嵌的高性能工业通信软件，支持各种主流工业通信标准，如：OPC、Modbus、DNP3 等。方案特点中控独有的网络隔离方

37、案保证各系统之间的网络安全，其内置2台高性能计算机，其中一台计算机连接中控室计算机，另外一台连接综合数据平台，内部两台计算机之间采用并行总线连接，没有任何网络，保证网络完全硬件隔离。对外连接的PC2计算机采用LINUX操作系统，普通的Windows 网络攻击对它没有任何影响。其有以下特点：（1） 以PSL为主要设备的7级安全网络设计。（2） LINUX操作系统完全杜绝网络攻击。（3） PSL端口与端口隔离实现互联的系统之间互不干扰。（4） 整个网络从下到上，基本实现无操作系统，完全硬件隔离而非过滤。（5） 后期维护方便，只需维护隔离网关即可。（6） 隔离网关可以长时间稳定运行，比一般PC网关机

38、更加稳定可靠。配置说明中控网关一台（可满足四台客户机直连或接三层交换机扩展），包括配套管理软件一套。网络连接方式见如下图所示。网关机可通过安装了配置软件的客户进行配置组态，客户端PC通过MGMT端口（必须在同一网段）或者串口（Console口）连接中控网关机，通过客户端软件完成对网关机内外端口的配置。见如下列表。接口数量用途说明Console 口1计算机通过交叉串口线，连接设备进行设备配置口MGMT 口1计算机通过交叉网线，连接设备进行配置口外网连接线端口3连接到外部网络或交换机的端口，三个端口互相隔离内网连接线端口4连接到控制网络或交换机的端口，四个端口互相隔离电源接口1连接到电源选项缺省配

39、置配置说明用户名/密码admin/1234通过默认账号密码登录设备进行管理与配置MGMT端口IPIP地址10.168.168.1子网掩码255.255.255.0管理员可通过网络对此设备进行管理，MGMT端口和管理计算机必须在同一网段内外部连接端口未设置IP地址内部连接端口未设置IP地址2.5.5 小节前文已述及，PI 实时数据库系统，采用Buffer机分布式架构确保数据采集可靠性并实现断点续传。在卫星石化MES项目正是运行时，建议采用PI Interface Buffer机架构，确保过程数据采集的稳定运行。前文已阐明卫星石化MES系统主装置数据集成，电力系统数据集成，环境监测数据集成以及系统

40、的本质安全。系统整体集成架构如下图所示。3 业务蓝图详述 卫星石化在建厂之初就充分利用后发优势，采用行业最先进的设备、工艺与技术。培养了一批高学历，懂业务，又年富力强的技术人才担纲企业的中层管理，这样的资源配备客观上需要生产运行端有，可靠地生产管控系统与之匹配，才能有效的整合企业在资本、技术、设备、工艺、人员上的优势，最大限度的挖掘企业的在生产经营的生产潜力，使企业各种资源可观，可控。生产过程保持安、稳、常、满、优运行。企业经营者者实时可了解企业生产成本。MES一期生产管理部分虽然只涉及生产过程数据采集，流程图与报表收集与展示，但基于用户高标准的生产管理诉求，MES一期应尽量利用企业的设备优势

41、，产品的技术优势以及卫星石化的技术团队优势，高标准，严要求完成项目实施。为未来企业的MES后续项目展开打下坚实的基础。3.1 生产装置蓝图MES一期蓝图设计3.1.1 业务概况卫星石化拟一期投产两套生产装置，其中PDH丙烷脱氢装置尚在建设中，投产后将定额60多人分四个班，4班2运转 每班13-14人左右 分为反应与分离两个工段，每班分为内操、外操两类岗位，专人专岗。PPAE丙烯酸装置为PDH下游装置共有两条产线，其中一条产线业已投产（外购原料），另外一条线将于年中投产。定员260人，实际100多人分四个班，4班2运转 每班30 人左右 分为氧化、提纯、酯化三个工段五个单元两条线，目前一条线已经

42、投产、第二条线将于6月投产。每班分为内操、外操两类岗位，专人专岗。产品主要分三类，分别是丙烯酸、精丙烯酸、丙烯丁脂。3.1.2 仪表情况目前卫星石化两套主装置都已实施独立的DCS系统，均为横河的CS3000系统，每套系统约4000余点，其中每套DCS均有2000余点为实测点，包括每套装置所有的一次仪表测点。两套装置的连锁控制系统均采用了康吉森连锁控制系统，其数据也均接入横河DCS系统。两套横河DCS均配置了标准OPC接口，其中PPAE系统已通过PI测试系统数据采集测试，已无技术障碍。3.1.3 用户诉求由于两套DCS系统的施工周期有差异，因此用户的关注点并不完全一致。PDH系统：现在工作比较紧

43、张，具体的报表格式，流程图格式均为成型，目前可以确定的是DCS基础画面，大概100张左右，希望都能被MES引用。生产调度、生产管理、厂领导用到的宏观监控画面、总貌图画面。可能会偏重在装置物料平衡画面。报表设计方面暂时拿不出具体报表设计，提出可先制作几张模板（如物料平衡报表），等生产上轨道，需求整理好在做针对性的开发。PPAE系统：用户指出PPAE车间DCS容量大约在4000个左右，有大约50-60基础DCS画面需要归为MES流程图。目前装置的公用工程数据除了电能之外都能在DCS读取，用户希望能在MES流程图画面中看到电能消耗数据。目前装置刚刚投产，管理方式尚在摸索中，目前班组有工艺台账，产耗报

44、表，工作记录等几种报表，尚未成型，短期内肯定会形成管理报表模板形式。此外用户对生产监控提出了较高要求如：如统计装置平稳率等需求，重要工艺参数报警，趋势回溯等需求。3.1.4 蓝图设计卫星石化MES一期系统主生产装置部分设计包括实时数据采集，生产监控界面设计，生产报表开发。1） 实时数据采集卫星石化主生产装置DCS点数总计在9000点左右，分布在两套主生产装置DCS中。两套DCS均具有标准DCS接口，PI Interface Node 机可直接作为Client段连接标准DCS接口。考虑到生产过程的本质安全性，MES系统对DCS的数据连接采取只监不控的，因此需要在DCS OPC节点与PI Inte

45、rface 节点间配置数采隔离网关，以消除工控网的安全隐患。PI系统的时间序列数据库规模扩展自如，可在线存储大量准确的、一致性的运行数据达数年，且数据存储分辨率可为分钟级、秒级或毫秒级，甚至达到微秒级的实时运行数据，建议全厂过程数据统一采用以一秒为周期的数据采集频率，保持三年之内的过程生产数据，这样可完全满足生产过程数据的查询，回溯，分析统计之用。PI接口（PI Interfaces）双向连接到任何数据源，提供将实时数据接入到PI系统，并提供将数据传送返出。早在1980年，连接各类仪器系统的接口就已开发出来投入应用，如今PI系统能够提供的标准接口已达数百个。一个PI系统支持多个接口，保证每天2

46、4小时，高数据吞吐率状态下连续稳定的运行。本案中采用一台PI Interface 接口机采，一台中控隔离网关采集现场两套装置DCS数据，如下图所示。2）生产过程监控卫星石化主生产装置生产监控，旨在让生产管理者可通过桌面系统获知全厂生产的基本状况，补充DCS系统现场生产监控功能，提高生产过程数据的应用水平。目前由于生产装置尚处于试运行与尚未投产的状态，两套装置生产管理者均提不出完整的生产监控需求。建议先各抽取两套装置DCS画面具有典型意义的70张画面，载入MES系统。再绘制两套装置流程总貌图与全厂生产过程流程总貌图。以确保生产监控画面能覆盖全厂所有生产过程，并为生产管理者提供宏观生产分析的依据。

47、两套装置用户均认可在未来的生产管理系统中增加关键工艺点监控，关键工艺点监控包括趋势图回溯，工艺点报警等功能，工艺平稳度监控等功能。3）生产管理报表由于目前卫星石化两套装置生产均未上轨道，其生产管理方式将在运行过程中逐渐模式，其报表尚未成系统。因此按照一般企业班组管理和调度管理报表管理方式，先拟定平湖石化生产管理报表的种类与大概数量，项目正是实施后再最终确定报表样式与内容。 工艺台账类报表包括关键工艺指标台账、设备运行参数台账、外操巡检台账； 生产统计类报表班组投入产出班报、日报、月报；班组能耗班报、日报、月报；调度平衡日报，全厂生产统计报表； 生产日志类报表班组交接班日志，调度交接班日志；3.

48、2 进出厂点计量MES一期蓝图设计3.2.1业务概况卫星石化进出厂业务，指出目前进出厂地磅装车业务，分两个进出厂点，包括PDH进出厂点与PPAE进出厂点。汽车入厂，现在地磅系统计量装车前量，在定量装车台装入物料，并记录定量装车量，然后在地磅系统获取装车后量。计量以地磅装车数据差为准，定量装车数据仅作参考。此外进出厂业务还包括对成品罐区的罐量日统计，用以校验装车量与罐存量的实绩差值。并分析形成误差的原因。目前要每班要统计罐区班前量与班后量，一般一个班下来实存量与账存量之差有几十吨之多。用户解释了误差形成原因，可能与管道存量，液位波动有关，目前正处于业务磨合期，各方正努力寻找误差原因，减少统计上的

49、漏洞。用户目前抄表还要去DCS控制室，因此用户对在线获取DCS数据表现出较大兴趣。3.2.2仪表情况卫星石化的两套定量装车系统均已实现PLC控制，目前全厂有两套地磅装车系统分为PPAE、和PDH两套装置。其中一套地磅装车系统（PPAE）已经接入DCS,包括装车数据，地磅数据完全都可以在DCS观察。接入的方式是通过wincc 连连接定量装车PLC（西门子），地磅的梅特勒多利托系统也可集成到wincc系统中，下装到西门子PLC，PLC通过modbus将所有数据通讯至DCS，将所有装车，称重数据送入DCS系统。因此获取以上数据只需通过与DCS通讯即可完成。正式投产后PDH定量装车系统也将做同样的改造

50、。3.2.3用户诉求用户指出目前进出厂业务一般以地磅交接数据为准，目前要每班要统计罐区班前量与班后量，一般一个班下来实存量与账存量之差有几十吨之多。用户解释了误差形成原因，可能与管道存量，液位波动有关，目前正处于业务磨合期，各方正努力寻找误差原因，希望能通过系统帮助减少统计上的漏洞。用户目前获取液位数据还要去DCS控制室，因此用户对在线获取罐区液位数据。3.2.4进出厂计量蓝图设计实时数据采集：由于进出厂计量业务在未来所有计量点数据均要接入相关DCS系统，因此数据将统一从DCS中获取，包括定量装车数据、地磅数据、罐区数据，均可集成进实时数据库。过程可视化:系统提供流程画面，为用户提供进出厂地磅

51、、进出厂装车系统、成品罐区可视化画面。用户可通过画面直接查询地磅与装车系统实时状态，每一笔装车量与称重量、罐区液位等数据。进出厂计量报表:目前进出厂业务管理还未进入正轨，报表的格式与内容还有待商榷，。因此按照一般企业班组管理和调度管理报表管理方式，先拟定平湖石化进出厂计量报表的种类与大概数量，项目正是实施后再最终确定报表样式与内容。 罐区类报表:成品油罐区液位台账、成品油罐区物料移动日报 进出厂类报表:进出厂物料移动日报，进出厂业务台账。3.3电力系统MES一期蓝图设计3.3.1业务概况卫星石化电力采集系统为卫星石化主生产装置、辅助装置、辅助设施、生活设施提供电力保证。卫星石化电力来自外购电网

52、，通过厂内的变压、配电输送至全厂各级用电单位、设施。卫星石化共有4套电力综保系统（深中电与国电南自），三套低压配电系统（北斗银河科技），确保全厂电力输送，电力变压配送的稳定供应与本质安全。3.3.2仪表状况电气这边的需要载入实时实时数据库点数大概在20000点左右三套国电南自电力综合保护系统采用标准电力规约，可加装国电南自610G转换模块，将CDT、IEC104、103、101规约转换为表尊OPC数据通讯协议，接入PI Interface 节点前端机。深圳中电电力综合保护系统支持标准modbus（485/232）,通过加装模块与串口服务器的方式接入PI Interface 节点前端机。三套北斗

53、银河低压配电系统均支持标准Modbus/TCP协议，可通过控制网络直接接入PI Interface 节点前端机。建议使用隔离网关隔离电力协议转OPC仪表（三套国电南自系统），建议采用两台PI前端机分别采集OPC协议数据与Modbus协议数据。电力系统仪表集成参考3.3.3用户诉求用户指出电力系统数据采集点在20000点左右，需要监控的电气监控画面有40-50幅左右，由于电气监控画面专业性比较强，不具备电气专业知识的人员很难看懂。因此监控画面使用范围应限于具备电力专业中高层领导，辅助其监控获知电力系统运行状况，流程图的选取应注重覆盖面与典型性。大量电力计量数据进入实时数据库，有助于各个非电力专业

54、部门统计各自部门电量消耗情况，可以将电力计量数据引入生产流程图画面，有助于装置内操实时掌握班组耗电情况。为了获取更加详细的用电数据，建议MES项目与企业仪表改造同步进行，增加二级、三级计量仪表，有助于更详细的统计装置、工段电能消耗量。3.3.4电力计量蓝图设计1）电力监控画面电力监控画面由于专业性强，因此其主要提供给电力专业领导，方便其在办公网络分析用电系统运行状态，指导电力保障业务。因此电力流程图的选取必须有所取舍，保证覆盖到所有关键运行参数与计量点。电力流程图控制在40幅左右，可归纳如下流监控画面。1. 110KV总降变 110KV的一次系统图； 10KV的一次系统图。2. PDH 10K

55、V总变 10KV的一次系统图； 0.4KV的一次系统图。3. PDH 3.3KV配电变 KV的一次系统图； 0.4KV的一次系统图。4. PPAE 10KV主装置一配电所 10KV的一次系统图； 0.4KV的一次系统图。5. PPAE 10KV动力配电所 10KV的一次系统图； 0.4KV的一次系统图。6. PPAE 10KV主装置二配电所 10KV的一次系统图； 0.4KV的一次系统图。有上述关键工艺数据曲线的查询功能，有数据曲线的导出、打印功能。2) 电力系统运行报表目前卫星石化尚处于建设期，大量电力设施处于未投产或试运行状态。其管控运行制度尚在摸索之中。管理报表尚无确定的格式。在蓝图设计阶段先拟定大致的报表类型与数量，待项目实施阶段与用户确定具体的报表格式。1. 变电所用电统计报表 有功日统计、周统计、月统计； 无功日统计、周统计、月统计。2. 上述各变电所的工艺机泵数据统计（有马达智能表的） 10KV电机设备的有功功率台账； 0.4 KV电机设备的有功功率台账。3. 电气设备维护管理日志 电力设备检巡检日志 电力设备故障维护报告，要求有电力设备有故障发现、故障处理、处理结论内容3.4 公用工程M