第十七章基于現場總線的數字化工廠及先進控制(編輯修改稿)
2025-07-20 15:53 本頁面
【文章內容簡介】 裝配等計劃策略。生產計劃模塊通過與其它功能的全面集成，使工廠的計劃、控制和執(zhí)行部門緊密聯(lián)系起來，同時為采購和銷售提供準確信息。(6）ERP系統(tǒng)的設備維護功能支持與設備維護計劃及加工維修任務有關的活動，它可以對設備維護和設備維修進行成本計劃、時間進度安排和能力計劃的管理等，同時設備的可用度和維修計劃又會生產計劃的制定提供依據。在這些通用的基本功能之外，ERP軟件還包含一些適用于不同的行業(yè)特殊解決方案，如金融、保險、能源等。在石油化工領域，軟件商針對全球石油石化行業(yè)的業(yè)務和運營特點，開發(fā)了適用于石油石化行業(yè)的上游和下游生產經營的解決方案。上游解決方案包括油田生產和產品控制、油田結算、合同分配和合同定價等，下游解決方案包括碳氫化合物庫存管理、儲罐管理、運輸分銷和加油站管理等。5 MES系統(tǒng)功能 MES是企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，在ERP/MES/PCS整個系統(tǒng)中起到承上啟下的作用。MES主要完成生產計劃的調度與統(tǒng)計、生產過程成本控制、產品質量控制與管理、物流控制與管理、設備安全控制與管理、生產數據采集與處理等功能。MES將生產過程控制、生產過程管理和經營管理活動中產生的諸多信息進行轉換、加工、傳遞，是生產過程控制與管理信息集成的重要橋梁。國內外大型石化公司已采用MES，其MES主要由以下幾部分組成：(1）實時數據庫與信息管理 通過實時數據庫，企業(yè)可集成生產計劃與生產調度、先進控制與優(yōu)化、設備維護與管理、動態(tài)成本管理、化驗信息系統(tǒng)、流程模擬與優(yōu)化、ERP等系統(tǒng)，并把這些信息有機連在一起，在業(yè)務管理和生產控制之間起到上下貫通、管控一體化的作用。(2）生產計劃與調度優(yōu)化生產調度系統(tǒng)實施企業(yè)生產計劃，保證全廠穩(wěn)定、高效地生產。調度決策系統(tǒng)將生產計劃、生產調度、工藝操作和油品儲運等聯(lián)系起來，提前預測生產和油品庫存情況，并可進行調度優(yōu)化。(3）流程模擬與工程 通過工程流程模擬與優(yōu)化等先進技術，找到最佳的操作條件，在滿足生產裝置安全生產和產品質量合格的優(yōu)化條件下進行生產，是石化企業(yè)挖潛增效的有效途徑。(4）先進控制與優(yōu)化 先進控制解決方案主要包括非線性控制器、在線監(jiān)控、軟儀表推理技術、優(yōu)化控制器維護等，可應用于催化裂化、連續(xù)重整、大型延遲焦化及乙烯等各種生產裝置。用線性規(guī)劃(LP)為優(yōu)化基礎，控制器能使生產工況在最優(yōu)卡邊操作。當控制器投用后，還需要監(jiān)控其性能，以便作周期性維護，使其保持精確度。閉環(huán)實時優(yōu)化可強化裝置的可靠性，并提高效益。(5）數據校正與物料平衡 通過實時數據庫等系統(tǒng)，許多煉化企業(yè)已實現了生產過程數據的自動采集、生產裝置的遠程監(jiān)測等，其數據校正與分析應用有以下幾點：全廠生產工藝過程的物料、能源平衡計算；為成本核算、收率核算、油品移動、罐區(qū)管理和生產統(tǒng)計等應用提供準確可靠的數據；診斷儀表故障，發(fā)現并及時處理跑冒滴漏現象；為生產計劃和調度提供有力支持；為ERP等系統(tǒng)提供基礎數據。(6）實時動態(tài)模擬系統(tǒng)實時動態(tài)模擬系統(tǒng)可提供整個煉廠高精確度、多功能動態(tài)模擬，可用于設計、工廠開車、工廠改造等方面的操作改進，并通過提高煉廠生產能力和培訓操作員技能，實現效益的最大化。 在石化系統(tǒng)幾家企業(yè)已應用MES系統(tǒng)，通過對物流的綜合跟蹤管理，可有效降低油品的損耗，有了MES這套系統(tǒng)后對公用工程的數據可進行有效的管理，降低了能耗，提高了能源使用效率。 石化企業(yè)積極開展MES技術的應用，并推廣實時數據庫系統(tǒng)、物料平衡系統(tǒng)、煉油生產動態(tài)調度系統(tǒng)、實驗室管理信息系統(tǒng)等，為企業(yè)ERP建設打下良好的數據基礎；制造執(zhí)行層MES的優(yōu)化管理和控制，為企業(yè)增效節(jié)能、降低成本，取得良好經濟效益。6 數字化的控制系統(tǒng)（PCS） PCS（過程控制系統(tǒng)）是對生產工藝過程自動控制DC和FCS，主要完成工藝過程的控制，包括過程檢測、儀表控制、電氣控制和執(zhí)行機構（包括各種信號轉換、驅動控制設備）?，F場總線數字化控制系統(tǒng)
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