MES系统实时数据库的设计与实现--百度文库.

1、MES系统实时数据库的设计与实现内容摘要：大连石化公司的生产运行系统（MES采用了 Honeywell公司软件包 实现的,PHD实时数据库是生产运行系统（MES的基础。本文介绍了 PHD实时数据 库的结 构设计,通过标准的OPC接口技术与PHD的Buffer/Shadow技术结合完成 了数据采集,满足了生产运行系统（MES的总体目标。关键词:生产运行系统（MES、PHD实时数据库、集散控制系统（DCS、OPC 接口 1前言中国石油为了加快各业务领域的信息化建设,2004年,生产运行系统（MES列入 股份公司年度信息技术项目计划，最后选择了大连石化公司为试点单位，开始进行 试点实施工作。目前中国

2、石油生产运行系统（MES已经进入了第三期推广中，预计 2009年底完成推 广，大连石化公司试点的MES系统已于2005年12月份正式上线 运行,目前运行稳定，为公司信息化建设奠定了基础。2、PHD实时数据库的开放性现代化炼厂大量采用了 DCS等自动化仪表及控制设备进行生产过程、公用工程、罐区 等自动化控制。Honeywell公司的实时数据库软件包具有与这些常用设 备的接口和数据采集 能力，而且该软件包具有接口软件的开发工具，以便为特殊设备 开发接口。同时，还能采集 非连续的数据，如实验室的分析数据，物料的移动数据等。 PHD实时数据库最终是供用户 或应用程序使用的，PHD实时数据库为用户提供了

3、 与外界进行数据传输的途径:API函数库、OPC接口、ODBC和SQL接口、Automation OLE Server以及ActiveX控件等接口方式。 3、大连石化公司 PHD数 据库的设计方案1 PHD实时数据库设计目标PHD实时数据库应用平台不仅可以管理实时数据，还能进行事件信息、事务性 数据和应用数据的管理，分别将相关测量值存放于过程实时数据库；将操作变化、报 警信息、过程变化等事件存放于事件数据库；将物料移动记录、化验室分析数据、操作规程、工艺卡片存放于事务性数据库；将物料平衡、操作管理、先进控制等 基于数据库应用的运行结果数据存放于应用数据库,在系统内部实现实时数据库和 关系数据库

4、的无缝连接，以方便应用开发。它的设计目标如下： 存储数据，保证原始信号在一定的约束条件下再现，优化存储和支持时间序列 平均值。允许手工录入那些分布式信息源，非连接的装置或地理上分布很远的信 息点数据。接口或集成到其他实时系统、第三方实时历史数据库产或者现有的 客户解决方案中。提供收集、跟踪、分析、响应和报表支持、流程图和趋势 图。提供执行简单计算和对象类型平衡的功能，结合用户开发实现复杂、高级计 算功能。提供PHD实时数据库与ORACLE关系数据库的动态连接。提供灵活的用户接口选项，最终用户通过LAN/WAN进行配置等。2 PHD实时数据库体系结构大连石化公司的MES系统采用Honeywell

5、公司的MES系统套件，该软件是专 门针对炼油化工行业的特点所设计的整体的、集成的解决方案，包含了流程工业的 最佳实践。MES系统是以PHD数据库作为实时数据采集中心，系统被设计成三层 结构,即数据采集层、数 据的存储和处理层以及桌面应用层。如图 1所示： 数据采集层是各装置的DCS系统等和接口组成，通过接口将实时、非连续的 信息输入到实时数据库系统中。 数据的存储和处理层是由实时数据库系统与其之上的应用程序组成，应用程序基于来自数据采集层的信息，提供操作管理应用。 桌面应用层由客户端软件和浏览器组成，客户端软件为实时数据库管理及应 用提供应用平台，浏览器用于发布操作管理的实时信息、组态界面以及

6、计算结果。n o n 0数据的存储数据的采集和处理桌面应用图1实时数据库系统结构图3 OPC接口实现数据采集大连石化公司的MES系统实时数据采集采用了标准 OPC接口方式,数据来源 有DCS、PLC以及第三方实时数据库等。流程工业生产过程都是连续的 ,MES系 统与装置生产紧密地联系在一起，生产数据信息也必定是连续的，一旦异常造成数据 中断，就严重的影响了 MES系统的应用。Honeywell公司的Buffer/Shadow技术,将 物理上分散的数据源设置成多 个独立的PHD服务器，实现同机数据的采集，这样保 证了实时数据的连续性。PHD实时数据库采集了全公司33套装置的数据，根据总部相关的编

7、码规则，共 设计了 17个实时数据采集接口，累计共采集2万多点实时数据。如表1所示：flDCS FI CCII3 TC22O1 PVnn DTGCCH3 Tr?m pvC!i3 TC220l HELM rPEGCDCS/PLCSOQ匹9 MTBfiMTBBDltiS5HYDKOJQI5J21()JOSUQSRFTC41K!57PPU2020PPUMU767aPPU77PFEfi-K$QAS PAS UASU_删laASPKPUKPU_nGASCST30THEN RETURN iELSE RETURN 0ENDIF 父点位号的设计各类点的相同属性通过父点统一定义实现，主要分成两类父点：一类是实时

8、位号 的父点；一类是手动位号的父点。其中实时位号的父点分成五类：FLOW-流量,PRESS压力,TEMP-温度丄EVEL-液位,OTHER-其他类型系统中共建立了 89个父 点位号；手动位号的父点 定义一个父点即可。父点位号以装置数采接口前缀、各类 父点代码、_PARENT后缀进行定 义。5 PHD实时数据库应用PHD实时数据库保罗了生产、管理、实验室等各类数据 ，基于这些数据进行应 用也是MES系统实施的最终目标。具体实现了如下的数据库应用 ： 实现了工艺台帐的电子化。 以B/S或C/S的方式组态查询的流程图界面和趋势图界面。 手动数据录入界面，以B/S方式进行，支持物料平衡应用、物料跟踪、

9、和其它 应用需要的手工录入数据。 实现装置的平稳率考核算法，将监控的目标分成厂级、车间级和班组级，方便 于进行装置的成本核算。 实现生产装置的能耗计算，根据数据库中的基础数据进行装置的单耗计算，根 据装置的单耗计算出装置的综合能耗和平均单耗，并且能按班次、日及任意时间段 进行汇总计算,能查看趋势图。4、结束语MES系统的实施为供应链优化提供最为基础的地区分公司物料平衡及库存动态，并对优化的结果进行反馈和验证，促进供应链优化的应用。MES系统的建立集 成了生产过程信息和生产管理信息，为ERP系统提供准确、及时的物料平衡、公用 工程消耗、质量分析等 生产集成信息。在MES系统成功实施后，使企业的信息技 术向过程集成和企业集成发展，消除了制约的瓶颈，优化了资源的分配利用，优化了生 产，降低了成本，提高了企业的经济 效益、经营和管理水平。通过MES系统的几年来的持续建设、不断完善，已经成功实现了物料平衡、物 料移动管理、装置运行平稳率的考核、操作日志的完全电子化、工艺台帐的电子 化等功能。为公司生产提供了一整套信息化工具，也为公司生产和管理带来了理念 上的转变，同时为ERP层的财务管理、销售管理、物资管理等决策提供可靠的数据 为实现信息化带动工