山西天脊集团综合自动化解决方案

1. 服务对象
山西天脊煤化工有限公司全厂信息化建设
2. 企业自动化基础概况
山西天脊煤化工有限公司（以下简称天脊集团）是由原山西化肥厂整体改制而成，是目前国内乃至亚洲最大的高效氮磷复合肥生产基地。天脊集团多年来一直致力于计算机技术在生产过程控制、管理信息等方面的应用，在各产品生产线基本采用了智能化仪表、DCS系统、PLC系统等先进控制系统，但是还没有达到优化操作、优化计划与调度等，进一步发挥综合自动化系统的功能。
过程控制
天脊公司目前仅在热电、汽化、锅炉、硝铵及硝酸等装置上安装了7套DCS、20套PLC控制系统，共有150余台测量仪表，其中约有15～20台仪表数据没有传入DCS，采用人工读表，类型有皮带称、液位计、流量计3种。DCS控制系统有：和利时的MACS II系统、横河的μXL系统，FOXBORO的I/AS系统，西门子的PCS5系统和PCS7系统。另外，天脊集团以后还要上一些DCS控制系统，约9000个控制点 。所有PLC控制系统只有开关量，没有模拟量，到目前为止，所有DCS/PLC都没有联网，生产数据也没有上网。
计算机应用
天脊集团目前还没有全公司计算机网络，只有财务、人事、销售、供应备件、技术中心、教育中心、塑料公司、水泥公司等部门有8个相互独立的小局域网。
3. 存在问题
虽然天脊集团在过程控制和计算机应用方面有了一定基础，但所有DCS/PLC控制系统均未互联，生产数据也没有上网；只有少数计算机参与管理，覆盖面还很低，且各个小局域网之间也缺乏互联，造成了生产控制层和管理层互相隔离，信息的共享程度很低，很难发挥这些系统的优势。另外，许多信息靠手工传递，造成了管理信息处理时间过长及差错，也影响了经营管理和决策。尤其在生产计划方面，靠手工编制计划难于产生较优的计划，影响了生产能力的提高。
4. 总体目标
浙江中控软件技术有限公司（以下简称中控软件）采用国内外先进的计算机网络、数据通讯、应用软件技术和多媒体等技术，结合天脊公司的实际情况进行应用开发，基本实现公司的网络化、系统化、智能化和信息化。同时实现公司的生产可视化、信息管理系统化，实现公司管理优化、计划优化和调度、操作优化和过程控制，并建立智能优化管理与决策的技术环境。为公司上级的管理决策提供依据，为下层分厂/子公司提供优化操作、控制和管理的策略。
5. 实施方案
5．1系统概述
在该项目中，中控软件公司提出了全厂综合自动化整体解决方案，它以综合信息集成软件平台（基于关系数据库）和实时监控软件平台（基于实时数据库）为核心，包括经营管理层、生产管理层和生产控制层三个层次的软件、工程与技术服务。



综合自动化体系结构图
5．2实时数据库与过程监控平台ESP-iSYS
ESP-iSYS实时数据库与过程监控平台，用于生产过程实时数据的采集、存储、浏览和应用服务支持，是综合自动化整体解决方案的核心之一。
ESP-iSYS为流程工业企业提供了统一而完整的实时数据采集、存储、监视和Web浏览功能，提供API、OPC、ODBC等多种数据服务方式，便于建立多种应用。
ESP-iSYS采用了COM/DCOM、系统容错、任务调度、旋转门压缩、位号映射等技术，保证系统在企业局域网环境下的高效、稳定、安全地运行，并具有良好的开放性和可扩展性。
在该项目中ESP-iSYS是采用OPC等技术实现了对不同接口的数据采集，具体实时数据库平台网络结构图如图所示。

　


ESP-iSYS系统网络结构图

ESP-iSYS主要性能指标：




5．3综合集成软件平台ESP-PlantJet
该平台建立在关系数据库系统（在这里我们选择了Oracle 9i）基础上，可以实现各应用系统的集成、管理和信息共享、交互。在本项目中，我们采用了中控软件开发的ESP-PlantJet综合集成软件平台。该平台主要是建立生产设备、物料流、信息流、资金流集成的企业数据模型，并支撑生产管理和经营决策的各种应用。
工厂数据模型
ESP-PlantJet的核心为工厂的数据模型，这一模型把实际的流程工业企业物理模型，如装置、罐区、装置与装置之间的连接、装置与罐区之间的连接、罐与罐之间的连接、仪表的安装以及采样点的分布等信息用数据库的形式表示出来。它包括了对流程工业企业内所有的设备及业务规则以一种合理的形式进行定义，并为生产操作与管理人员提供生产过程的相关信息。工厂数据模型可以存储在任何与SQL(Structured Query Language)兼容的关系型数据库中。
支撑环境
定义接口规范并提供数据交换引擎，方便各种应用系统之间实现数据交换，保证系统的各个应用子系统的数据一致性和数据的完整性，并且为集成其它的应用系统提供必要的数据接口。
业务处理
实现客户的全部业务逻辑。包括客户现有的应用子系统和新增的应用子系统，都可以很方便地集成到ESP-PlantJet环境中来。
用户界面
采用HTML文档的形式表现，提供信息浏览，服务定位。主要是实现用户界面，并保证用户界面的友好性、统一性。


　

ESP-PlantJet结构图
5．4其他应用软件
根据天脊集团的具体情况，以及建立在两大数据库的基础上，中控软件分别为天脊集团上了生产管理系统、物资供应管理系统、销售管理系统、人事管理系统、物料平衡系统、成本核算系统、设备管理系统以及办公自动化系统等。
6．系统实施步骤
现场详细调研及设计
网络系统实施
实时数据库及生产监控系统的客户化与集成
综合集成平台(ESP-PlantJet)的客户化与集成
应用系统客户化与集成
系统试运行
公司自验收阶段
专家验收阶段
7. 系统应用效果
该系统实施后，将整个公司的生产活动集成起来，形成管控一体化的综合自动化系统，实现综合信息管理，降低原材料与能量消耗，降低成本，提高产品产量与质量，从而全面提高公司的经济效益。建立全公司立体的物料信息流、管理信息流的综合信息化的办公网络，实现由职能管理向流程管理的转变，全面提高生产管理水平和员工素质，增强对市场的快速反应能力和市场竞争能力。