水泥集团数据采集与生产管理系统方案.docx
《水泥集团数据采集与生产管理系统方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水泥集团数据采集与生产管理系统方案.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
水泥集团数据采集与生产管理系统方案
水泥集团数据采集与生产管理
系统方案
目录
2信息自动化及管理解决方案3
2.1水泥集团数据采集与生产管理系统4
2.1.1主要需求描述4
2.1.2预期效果5
2.1.3解决方案6
2
信息自动化及管理解决方案
2.1水泥集团数据采集与生产管理系统
近年来，在国家产业政策的引导下，随着新型干法工艺的不断推广以及计算机技术的不断发展，水泥企业的信息化也取得了长足的发展。
在企业管理方面，以企业资源计划（ERP）系统、供应链管理（SCM）系统和客户关系管理（CRM）系统为代表的信息系统正在得到广泛应用，有效地提高了管理效率。
在生产过程自动化方面，以DCS、PLC为代表的自动化装备的普及，大大提高了生产过程控制水平和产品质量。
但是计划层（以ERP为代表的企业管理系统）和控制层（以DCS、PLC为代表的过程控制系统）之间的相互分离，极大地制约了水泥企业生产管理水平的提高。
《水泥行业制造执行系统》位于企业上层信息系统和底层工业控制之间,起到承上启下的作用。
向上通过关系型数据库连接企业的ERP、SCM、CRM等系统，向下采集和存储DCS系统的实时数据，并在上层信息系统产生的生产计划指导下，完成对生产计划的调度、监控、资源调配和优化工作。
它在计划层与控制层之间架起了一座桥梁，通过信息的交互实现了信息化技术与生产过程的深度融合。
从小的方面讲，《水泥行业制造执行系统》解决了计划层与控制层信息交互的技术问题。
从大的方面讲，《水泥行业制造执行系统》是水泥企业信息化与工业化深度融合及向精益制造、敏捷制造转变的敲门砖。
2.1.1主要需求描述
1）技术管理
由于企业的快速发展及大量自动化技术的应用，导致分子公司的自动化技术人员短缺，水平参差不齐，同时集团各个分厂分布在全疆各地，管理困难。
为了充分发挥天山股份技术中心的技术优势，需要利用计算机技术建立统一调度中心，对各分厂生产进行实时监控，随着网络技术和是工业数据库技术的发展，这一目标可以实现。
2）信息交互与共享
生产管理系统获取其它管理系统的信息
（1）采购管理系统通过物料的采购和供应时间控制着生产计划的制定和某些任务在企业中的生产活动时间；
（2）销售系统提供的销售计划和报价，为实际生产订单信息提供基本的参考依据；
（3）质量管理系统提供实际生产的工艺文件和各种配方及操作参数；
（4）从DCS控制模块及巡检系统传来的实际生产状态数据被生产管理系统用于实际生产性能评估和操作条件的判断；
（5）生产管理系统在生产调度优化时，需要设备等资源信息和工艺信息的支持，同时需要控制层反馈信息的支持等。
生产管理系统向其他管理系统提供信息
（1）生产管理系统向上层销售系统、采购系统等提交设备运转情况、生产能力、材料消耗、仓存情况和产量信息等涉及生产运行的数据；
（2）向底层控制系统发布生产指令控制及有关的生产线运行的各种参数等；
（3）质量管理系统可以通过生产管理系统的产品产出和质量数据进行优化。
统计分析
为了降低各级管理人员的劳动强度，并充分发挥计算机系统的运算优势，系统实施的过程中需要生成多层次的统计报表，并通过统计分析为管理层把握生产运营情况提供及时、准确的决策依据。
2.1.2预期效果
●实现直接生产成本的动态核算，促进水泥企业向精益化生产的转变。
影响水泥企业成本的因素，主要是直接材料。
这是水泥产品成本构成的第一要素，比重占水泥成本的80%以上。
在水泥生产过程中，物料消耗、能源消耗的统计均来自于DCS系统（正常状态下，期末物料平衡对成本的影响因素较小。
），直接生产成本（物料、能源消耗），结合其他管理系统功能，计算工资成本、设备折旧及管理等费用的分摊，可以算出生产的实际成本。
利用实时数据动态地监控生产成本，使成本控制发生在生产过程中，而不是在生产完成后，以达到降低成本的目的，促进水泥企业向精益化生产的转变。
●通过水泥生产调度的信息化，推动水泥企业节能减排的进程。
生产调度的任务主要是按照生产计划及设备的运行状态组织生产。
收集各个工序的生产、设备、能耗、产品质量等情况以便调度随时掌握生产情况，指挥并协调生产。
通过信息化手段，可以充分利用车间的各种生产资源、生产方法和丰富的实时现场信息，实现全流程优化调度，保证综合能耗处于合理状态，推动企业进一步节能减排。
●整合水泥企业DCS系统与信息管理系统，提高企业的集约化管理水平。
在水泥生产过程中，各项生产业务过程之间是不可分割的整体，利用信息化平台进行生产资料统筹考虑，合理安排，实现企业整体生产经营效果的最优化，提高企业的集约化管理水平。
2.1.3解决方案
●系统描述
我们提供13套工业历史数据库用于天山水泥13条生产线的生产过程数据采集，具体内容包括控制系统数据采集及储存，生产工艺流程图制作，提供历史数据分析工具，生成各类生产报表。
系统图如下，每个分厂安装一套工业历史数据库采集/储存本厂控制系统的生产实时数据，安装一台防火墙用于安全隔离，在集团公司可以实时监控个分厂的生产情况，通过对生产数据的历史分析优化生产，同时自动生成生产所需的各类报表。
●工业数据库技术
本系统每条生产线的生产控制点约为1300个，首先要求将其储存到本地的工业数据库中。
考虑到数据库分布在全疆各地13个地方，维护工作量大，要求数据库选用国际知名品牌以保证系统的稳定性。
实时数据库的选择应从数据库的易维护和易管理性、开放性与可扩展性、客户端软件功能的全面性、Web支持程度、二次开发的难易程度、数据类型的支持程度、时间与多时区支持程度、对分布式应用的支持程度、安全性控制能力、容错能力、是否支持汉字、软件厂家的技术支持能力、经济实用等因素综合考虑。
主要必须具有以下功能：
►具有IP寻址的能力，自带控制设备通讯驱动，可以从直接从控制设备上读取实时数据。
►数据单向读入。
►数据压缩比高。
►支持数据高速插入/查询。
►具有事件功能。
●数据分析软件要求
数据库分析软件是用于查询，分析历史/实时数据库中的数据，数据用趋势图以及EXCEL表格的形式显示出来。
给用户提供快捷方便的工具分析生产过程数据。
用户可以非常方便的创建非常有用的数据值查询例如实时数值，历史数值，摘要数值，运行的时间和注解。
你可以选择数据格式、数据条件、时间范围、查询模式和数据源。
用户可以改变标记选择，时间周期或者其它的查询参数。
查询功能自动地重新运行查询，提供当时的结果。
●系统功能
•数据库数据采集
工业数据库采集储存生产过程数据，模拟量对于变化较快的量如压力，流量等每2秒采集一次，对于变化较慢的数据如温度，每30秒采集一次，开关量数据状态变化时采集。
•工艺流程图
工艺流程图主要用于实时显示各分厂的生产数据，由于各厂生产线建设时期不一致，设备厂家不一致，工艺流程也存在细微的差别，实时监控的画面也存在差异。
这种差异性主要表现在画面的颜色、布局、各种设备的图形表现不一致。
在本项目中我们要遵循一个原则：
实时监控所用监控画面，必须与各生产线的监控画面布局完全一致，否则容易影响远程与本地操作员的交流。
当鼠标停靠在相应的控制点上时，会出现相应的控制点信息，如上图，MAI1402T02P是DCS程序中的控制点程序标识，可用于远程或中心技术指导人员与现场DCS工程师的交流。
主要有以下画面：
Ø原料调配
Ø原料粉磨
Ø煤粉制备
Ø生料入窑
Ø烧成窑头
Ø烧成窑尾
Ø水泥粉磨
监控画面中控制点数据每间隔2秒钟刷新一次。
•历史数据分析
在数据库中选择一个主控制点后，可选择多个辅助控制点，并同时获取辅助控制点的历史数据并绘制成历史趋势图，目的是反映主控制点与辅助控制点的关联性。
对于可查询多个生产线生产数据的用户，可选择多条生产线相同工艺位置的控制点，系统同时绘制多个控制点的历史趋势，方便用户进行历史数据的对比分析。
也可以通过电子表格数据显示，分析某个控制点数据，可以创建非常有用的数据值查询例如实时数值，历史数值，摘要数值，运行的时间和注解。
用户可以选择数据格式、数据条件、时间范围、查询模式和数据源。
用户可以改变标记选择，时间周期或者其它的查询参数。
查询功能自动地重新运行查询，提供当时的结果。
：
•生产报表
生产报表可从实时数据库形成的生产过程数据自动形成。
由于水泥企业的特殊性，月度存在人工数据平衡，因此本系统对生产报表的定位为日报。
月报可由系统形成基础数据，生产统计在此基础上进行手工平衡，得到最终的月度报表。
生产日报由系统自动形成，是对目前水泥企业管理方法的一种颠覆，可有效减少日报数据的弄虚作假以及人工统计的差错。
可由系统形成以下类报表：
Ø产量日报：
按工序形成各工序产品产量日报。
Ø消耗日报：
按工序形成各工序投料消耗日报。
Ø设备台产、运转率日报：
形成工序设备的台产、运转率日报。
Ø工序设备启停日志：
根据系统记录的实时数据，形成设备启停的日志信息。
Ø库位日报：
得到由DCS系统记载的圆库库位数据，并得到各库位的库存数据。
Ø生产综合日报：
结合原燃材料采购管理系统、销售管理系统，形成生产综合日报。
•性能指标
Ø普通服务器检索任意1年数据，磁盘历史查询10万条记录平均速度小于1秒
Ø数据压缩常规磁盘压缩比大于10：
3，压缩技术先进。
Ø每秒钟处理150,000次实时数据请求，具备数据缓冲功能。
Ø读写数据每秒15万条，最大采集点数50万点，归档数据取决硬盘容量。
Ø采集周期：
支持毫秒级数据采集频率。
Ø画面刷新率2秒。
升级会员 