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AspenOrion调度系统在镇海炼化公司的实施应用

在炼化企业的信息化架构中，生产执行系统起到了承上启下的重要作用，向下能与生产过程控制层集成，向上又为ERP系统的顺利运行提供强有力的支撑，因而成为炼化企业信息化建设的重要组成部分，越来越受到企业的决策层和IT开发商的关注和投入。而在MES组成中，调度作业计划无疑是其核心模块之一。目前世界上比较有名的调度软件有AspenRefSked，HaverlyH/Sched，UOPTRION和Orion。

AspenOrion自2000年引入中国以来，已经在中石化和中石油所属的一些炼油企业开展了项目实施。其中有的企业如大连西太平洋炼油厂已经通过验收并取得了较好的使用效果。镇海炼化公司从2001年就开始接触Orion软件，是国内最早开展技术交流的用户之一。在进行了充分的调研、需求分析和数据收集工作的基础上,于2004年6月和东海蓝帆公司正式签定了项目合同，预计在今年下半年正式投运。

只是模拟预测工具

AspenOrion作为炼油企业的调度排产软件，是炼油厂调度员制定、模拟各种生产方案，预测未来5～10天企业原料、中间产品、半成品及成品产、运、销平衡衔接情况，公用工程系统产销平衡情况的辅助决策工具。

和目前计划排产工具PIMS相比，AspenOrion本身并不提供生产方案的全局优化功能。AspenOrion只是一个模拟预测工具，它本身没有提供自动排产的功能。调度员需要人工排产，因此有人形象的把Orion称为调度员的一个功能强大的“大计算器”。Orion需要调度员制定生产方案，它模拟该方案，然后进行多方案比较，由调度员判定哪个方案最优。Orion不能象PIMS那样根据约束条件，自动生成生产方案。因为在PIMS中优化的生产方案只要考虑期初和期末的所有物料（包括库存）流量和性质是否满足模型设定的约束条件。PIMS中没有考虑每个周期（如1天）中的原料加工、存储顺序及可行性（质量指标、产品性质、调合方案等）。因此PIMS制定的生产方案往往只具有方向性的参考价值，有时并不可行。Orion关注的问题是如何将生产方案以调度指令的形式分解下达到操作层，使得生产过程平稳有序和受控进行。Orion更关注调度排产指令的时序性（即加工量、加工顺序）和可行性（库存趋势、原料及成品性质、公用工程消耗趋势），而对效益关注较少。时序问题和可行性问题都是高度非线形的，在统筹学中，这种调度问题属于NP（非多项式）完全问题。目前NP问题在数学上还没有找到多项式时间算法解。所以自动生成调度安排的算法需要借助人工智能和专家系统，要求较高。Orion还不具备如此高级和复杂的功能。虽然如此，目前在Orion中通过二次开发，自动生成一些局部的调度安排（如原油混炼比优化、自动切换罐，自动切油头等），可以在减轻调度员的工作强度的同时，提高调度作业的质量，使之更加科学合理。

总体结构

罐区初始库存数据油品调合数据原油接收数据ORION

可视图形调度软件系统各种报表原油评价数据接口

罐区初始库存数据

油品调合数据

原油接收数据

ORION

可视图形

调度软件系统

各种报表

原油评价数据接口

罐区库存数据接口

原油接收数据接口

油品调合数据接口

原油评价数据

Assays.mdb

原油评价数据库

Client.mdb

应用数据库

AspenReports

Writer(报表编辑器)

Schedule.mdb

调度数据库

Results.mdb

结果数据库

Model.mdb

模型数据库

事件界面接口

EXCEL应用程序工作表（调度逻辑、装置模型）

报表程序接口

大型软件（如ERP）一般采用3层模式，并把业务逻辑放在中间的应用服务器上。对Orion来说，业务逻辑放在本地，虽然会造成不同用户数据的不一致性（通过同步更新可以解决该问题），但这可以大大降低软件本身的复杂度。

技术特点

1．软件技术特点

Orion是一个开放的平台。除了后台采用开放结构，即数据库系统外，它的前台也采用开放结构，即Windows平台上流行的OLE组件技术。通俗地说，Orion软件在底层是通过各种组件以搭积木的方式集成的。任何支持OLEAutomation功能的计算机语言（如C++，C++Builder，Delphi，VB,Java，PowerBuilder），都可以和Orion通讯，获得正在运行中的Orion实例中的数据。这就是为什么在Excel中可以编制VBA宏，并和Orion通讯的原因。正因为Orion这一灵活而强大的功能，使Orion具备了开放系统的特点，从而使它比其他调度软件更容易让客户接受。

简单灵活的二次开发功能类型库是Orion二次开发的基础文档。Orion类型库比较简单，一共只有2个组件对象，每个组件对象分别实现了一个派生自ID