实时数据库技术在石油化工企业应用.doc

实时数据库技术在石油化工企业应用 　　摘 要：本文介绍了生产实时数据采集系统在石油化工企业的应用情况。 关键词：数据采集；自动控制；实时数据 中图分类号：TP311.13 目前，国内石化装置都装备了控制系统（DCS、PLC等），MES系统和ERP系统也逐渐建立起来，然而各套装置的运行监控方式仍停留在生产单元自动化阶段，缺乏整厂生产实时数据的统一管理。而且如果单纯地依靠DCS和MES/ERP两大系统，控制系统提供的信息资源并不能直接作为管理信息系统的决策支持，造成管理与控制环节不能最大程度地结合起来，使整个企业效益的进一步提高受到限制。DCS和MES/ERP的有效整合是石化企业信息化实现“产销一体化”和“管控一体化”目标的一个关键因素 实时数据库平台是生产管理信息和控制信息集成的关键平台，Infoplus.21是AspenTech公司用于实时制造过程的实时数据库，可以采集和存储大量的过程数据，支持各种类型的用户、事务处理及生产方面的应用，系统提供CIM-IO接口与现场交换实时数据，提供定期采样和“越死区”请求采样两种形式，其历史数据库提供SQL Plus查询引擎和从历史数据库向关系数据库转换的接口。 实施基于AspenTech InfoPlus.21实时数据库的数据采集系统，数据采集的范围可包括炼油、化工、烯烃、热电、动力等生产装置、罐区，以及各作业部间物料互供计量点。数据采集的信息包括工艺参数、计量数据和质量数据以及机泵状态等。可以完全满足MIS系统和ERP系统建设要求以及提高生产管理水平的需要，该数据采集系统建成以后，向上可以为MES、ERP等系统提供实时数据支撑，向下又能连接生产装置的DCS控制系统，使企业的生产管理和与生产相关的信息有机地集成在一起，从而全面提高企业的生产经营管理水平，进一步加强企业的核心竞争力。 1 系统总体框架 1.1 系统的功能结构 数据采集系统通过网络联接生产装置监控系统、数据采集工作站、实时数据库、关系数据库，实现数据安全快速地传输；数据采集工作站根据系统配置从生产装置监控系统获取生产实时数据，并具有数据缓存功能；关系数据库用于存贮基础数据和管理信息；监视信息系统是生产实时监视和管理中心，将从各生产装置监控系统采集上来的数据以一定的方式展示出来，形成实时过程数据和监视信息。 1.2 系统的网络结构 2 生产实时数据采集系统 实时数据采集系统是以生产装置控制系统为基础，采集各装置控制系统的实时数据，并上传到厂级数据存贮与管理系统中，以获取炼油、芳烃、烯烃、热电、互供等装置的生产过程实时信息，并根据MES应用系统和其他企业管理应用系统对生产数据的具体需求，开发相应的数据接口，为各应用系统提供及时准确的基础数据。 2.1 数据接口 由于控制系统数据通信接口类型多种多样，数据采集工作站上运行的数据采集接口模块向上采用统一的数据通信协议，屏蔽了不同的监控系统接口类型，便于系统维护与管理。 2.1.1 标准接口模块 生产监控系统一般提供组态软件的数据通信接口。运行在Windows平台上的监控系统的网关机/上位机通常提供DDE、OPC两种常用的软件接口。对于这些标准接口，直接采用AspenTech公司提供的CIM-IO for DDE和CIM-IO for OPC组件实现数据采集。 2.1.2 专用接口模块 当监控系统的数据通信协议不是上述标准（OPC/DDE）时，数据采集工作站需要专门开发针对该协议的采集模块，并遵循标准的CIMIO数据通信协议。 2.2 与其他系统的关联 实时数据库系统处于DCS与MES、ERP系统之间，通过建立一个全厂统一的实时数据平台，将现有的装置、罐区等装置生产数据实时地采集到实时数据库系统中，MES、ERP等其他应用系统通过实时数据库提供的统一的数据访问接口（API、OPC、ODBC）查询、提取实时数据，降低了这些系统直接访问DCS和PLC的难度、成本和风险。统一的实时数据访问接口还为企业未来开发其他系统提供了方便，增加新的DCS或PLC系统不用更改上层系统的代码，降低了新系统开发的成本。 3 系统功能简介 生产实时数据的基本应用是厂级信息监视系统，它是全厂生产实时监视和管理中心，将从炼油、芳烃、烯烃、热电等装置的监控系统采集上来的数据以一定的方式展示出来，形成实时过程数据和监视信息。其典型的应用主要包括： 3.1 工艺流程的实时信息浏览 厂级信息监视系统采用Web方式生成并发布实时工艺流程的生产信息，形象的反映出生产现状。各级管理部门通过客户端的Web浏览器能够方便地了解和分析各生产装置的生产以及设备运行情况。 通过流程图画面形象的反映出