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管理信息系统方案(草稿)

目录
1.1 现状简述
现阶段装置已实施了离散控制系统(DCS)。但还没有在DCS的基础上开发各种实用工具和生产管理系统,没有充分发挥DCS在生产中的作用。为了加强企业生产全过程管理,加强生产过程监控、调度综合事务管理,完成对生产数据和主要相关数据的积累,实现生产综合统计、分析,进而提高企业综合竞争能力,现为分厂提出信息化建设的解决方案。
1.2 系统建设总体目标
以装置控制为基础,信息管理为核心,最终提高管理效率为目标的方针,整个系统是一个集网络、管理为一体的综合性的企业内部管理系统。按照“统一规划、分步实施、兼顾先进性和低投入”的原则,建设生产管理信息系统。分阶段实施内容:
 
一期建设目标
 
生产流程模拟系统(流程图、实时数据、历史趋势、报警、事故追忆)
 
二期建设目标
 
1.生产综合管理系统:
1.1生产调度日报系统:
1.2生产计划管理子系统
1.3生产统计管理子系统
1.4调度日报管理子系统
2.成本考核系统:(生产管理系统)
2.1生产数据管理子系统
   2.2工艺技术指标管理子系统
   2.3能源消耗计量管理子系统(包括原料、辅料)
   2.4财务数据接口
3.综合查询系统
4.环保质量分析系统
5.系统维护管理系统
6.生产流程模拟系统(流程图、实时数据、历史趋势、报警、事故追忆)-(一期完成)
 
三期建设目标
 
和总厂信息中心联网,和财务及产供销系统衔接,进行数据整合
 
其中,一期生产流程模拟系统,首先建立实时数据库系统平台,完成业务管理层的管理网络和操作控制层的控制网络的网络互联,开发与DCS数据采集接口,实现与各种数据采集系统的对接,采集和保存覆盖全部生产装置工艺数据信息,总数据采集点达10000个。并开发基于实时信息的查询分析系统(流程图浏览、实时数据查询、报警查询、历史报警查询、历史数据查询、工艺参数分析、班组考核、生产利润查询等)、调度报表生成器,构造以控制生产成本为主线,以生产过程数据为基础的生产管理信息平台,通过与管理信息数据库的“无缝”连接,构筑管控一体化信息集成系统。
2.1系统总体框架
企业管理信息系统采用C/SB/S结构相结合的方式,这样可以满足与企业局域网其他系统进行信息交互和移动访问的要求。如图所示:

数据库(实时、关系、文档)服务器
LAN LAN
应用
服务器
客户端
应用
 
Internet
浏览器
 

 业网用户通过企业局域网访问企业管理信息系统数据库,运行客户机上的应用软件,进行信息的录入、修改、审核、统计、分析等,这一部分应用软件采用C/S结构;企业局域网外用户,如企业出差人员或的主管机构等,通过Internet访问应用服务器,在浏览器上浏览信息,这部分用户所使用的应用软件采用B/S结构。
因此企业信息系统从计算模式上分为两部分:
·业务处理系统采用C/S结构,完成企业内相关的数据管理工作、厂与分厂之间的业务信息交互,业务处理系统还包含与企业局域网上其他系统的接口。
·信息发布系统采用B/S结构,完成内部信息发布功能。
业务处理系统和信息发布系统共用管理系统数据库。但各个企业和总公司分别有自己的信息系统数据库,即采用分布式数据库,总公司和各企业之间设有信息接口,可以定期(按照用户指定的频率或时间间隔)或随机交互数据。
2.4 系统实现模型
本系统是构架在两网三库之上。三库是指存储过程数据的实时数据库、存储管理决策数据的关系数据库、存储文档信息的文档数据库,两网是指操作控制层的控制网络、业务管理决策层的企业管理网络。本系统实现的关键是两网三库的平滑集成。考虑到具有业务处理和信息发布并存的需求,系统采用B/SC/S相结合的架构,系统实现模型如下图所示:

过程控制网络
业务管理网络
实时数据库
关系数据库
应用服务器
路由器
Internet
客户端
企业管理信息系统实现模型
文档数据
DCS
DCS
PLC
客户端
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.5关键技术
在系统建设总体方案中,有如下关键技术对整个系统的成败具有重大意义。
一、              网络技术。网络系统是所有应用系统得以运行的基本平台,它的性能及运行状况是所有应用系统性能的保证。计算机网络技术发展到现在,已经产品化、标准化、积木化,可供选择的产品很多,为企业的网络产品选型提供了空间。但是,网络系统是复杂的,必须根据相应的计算机系统集成规范,通过详细分析、系统化设计和施工,以确保系统是符合实际需要的,并具有比较好的性能价格比。
二、              数据库技术。实时数据库、关系数据库、文档数据库构成了厂的数据平台,进行所有信息的采集、处理和存储,是应用的中心,所以,数据库的选型非常重要,必须选择成熟的、主流的、产品化数据库,并且有成功的工程案例可供参考。强调对数据库的培训和二次开发。
三、              系统开发过程管理技术。重要的环节包括需求调查和需求分析,开发者的经验及与用户配合合作精神,质量保证体系等。
四、              在系统开发使用过程中,逐步建立分厂的一套完善的应用模型,并运用模型对生产进行优化。
2.6系统实施意义
为了在短时间内提高企业市场适应能力,有效解决现有问题,必须从两个方面着手:一方面是在企业内部推行现代管理模式,另一方面是采用现代先进的管理手段。而管理信息系统将这两方面很好地融合在一起,它以先进的管理思想为指导、利用计算机手段和信息手段,将生产过程数据、生产管理数据和经营管理数据有机连接起来,使管理层合理利用信息资源,把庞大的生产过程信息、企业内部管理信息、外部环境信息快速分类、统计、分析,为决策层的决策提供必要的依据;把生产过程信息、原料消耗、过程产品产量、产品产量、能源消耗量、设备状态等科学地分类,提供给管理层数据库,从而减少人为干预,提高了管理层数据库的准确性;把管理层的生产作业调度指令、生产计划、能耗指标等快速准确地反映到生产过程控制层。各部门之间有机协调,管理效率大大提高,管理层、经营层和决策层科学地调整企业资源,能使企业效率提高到理想境界。实施该项目,还可以提高企业产品质量和产量,有效进行节能、降耗,能够使信息在生产管理层、经营管理层和决策层之间进行有效传递,能够使企业的先进控制、优化计算等更加准确和方便。
通过实施企业信息化可以帮助企业加强基础数据管理,改进企业管理的信息服务,提高企业的管理水平,加速原料、成品的储运周转,加快资金的流动,稳定产品质量,降低生产浪费和质量浪费,降低人工费成本,减少事故和停车,提高企业的市场应变能力。
3.1概述
对分厂来说,生产过程的流程模拟,全面监控甚至最终实现远程监控是很关键和重要的内容。要实现这个目标,首先要建立完整的生产监测系统。即以实时数据库为核心,实现对全厂实时过程数据的自动采集、存储和监视,并围绕这些数据开发出各种实用程序。
实时监测系统的对象是历史数据,工厂的历史数据对公司来说是很有价值的。实时数据库的核心就是数据档案管理,它采集并存储与流程相关的上千点的数据。多年应用历史数据库管理的经验告诉我们,现在很难知道将来进行分析时哪些数据是必须的。因此,保存所有的数据是防止丢失所需信息的最好方法。此外,要改进产品,必须具备与之相关物料的信息,并了解当前和过去的操作状态。实时数据库采集、存储流程信息,用来指导工艺改进、降低物耗、增加产量。实时数据库为最终用户提供了快捷、高效的工厂信息。由于工厂实时数据存放在统一的数据库中,工厂中的所有人,无论在什么地方都可看到和分析相同的信息,客户端的应用程序可使用户很容易对工厂级实施管理,诸如工艺改进、质量控制、故障预防维护等。通过实时数据库可集成产品计划、维护管理、专家系统、化验室信息系统、模拟与优化等应用程序,在业务管理和实时生产之间起到桥梁作用。由此看出,为进一步提高总厂的生产管理效率,尽快建立部分甚至完整的生产实时监测系统是非常必要的。
3.2 实时监控系统的用户需求
对所有的流程工业来讲,生产过程实时监测管理信息系统的基本需求都是一样的,即通过高速局域网络实现各级管理部门对生产过程状态信息的共享。通过DCS(包括将来的PLC、常规仪表、智能表等监控设备)数采系统的建立,使总厂各生产装置控制室之外的管理部门能够实时浏览、回顾,实现远程的监视(以浏览器通过Internet/Intranet方式),工作时间之外通过家中的计算机上网也能够浏览生产装置的生产实况。同时,可以为计划、统计等其他管理信息系统提供生产数据。
Ø        能够在控制室之外的节点观测装置操作情况
Ø        为车间日常管理提供生产数据的自动录入
Ø        与化验数据的实时沟通
Ø        为各级调度提供厂内各生产装置的实时生产信息(包括远程监测)
Ø        为调度日报管理系统提供必须的实时数据
Ø        以长时间的历史数据为基础对事故的快速分析
四、 集成需求
为管理信息系统(针对Oracle、Sybase、SQL等关系数据库)提供数据接口;为办公自动化系统提供标准格式的生产数据接口。
3.3 系统逻辑结构
 
系统由数据录入层、管理层及应用层构成。示意图如下:
 
 

实时数据库
NT
关系数据库
Oracle
DCS
PLC
手工录入
录入层
管理层
应用层
生产经营管理系统
浏览用户
 

          网络环境:千兆/快速以太网。
录入层:负责数据的录入,包括DCS的自动采集系统和化验数据等的手工录入系统,有关技术细节将在后面说明。
管理层:指数据库系统,包括将购买的实时数据库和关系数据库系统,通过数据库的组织,对当前和历史数据进行有效的管理,以利于进一步的使用。
应用层:是对管理层所拥有的数据做深入处理的应用系统。
 
3.4 DCS实时数据采集接口
推荐分厂采用SW-CIMIO Client连接方案,公司以前曾做过的DCS接口有
主要的DCS接口有:
SW-CIMIO for Honeywell TDC3000TPS3000
SW-CIMIO for Centum uXLXLCS
SW-CIMIO for Foxboro I/A
SW-CIMIO for Fisher-rosemount PROVAXSY3DeltaV
SW-CIMIO for Moore
1)具有网络通信接口的DCS
 

 DCS
I/O DRIVER
采集计算机
SW-CIMIO Client
实时数据库服务器:
SuperInfo
SW-CIMIO SERVER
TCP/IP
TCP/IP
 

 
 
 

DCS网络采集方案
 
2)具有232/422/485通信接口的DCS
 

 DCS
I/O DRIVER
采集计算机
SW-CIMIO Client
232/485
实时数据库服务器:
SuperInfo
SW-CIMIO SERVER
 

 
 
 

DCS串口采集方案
 
3.5实时数据应用工具包
实时数据应用工具包是公司以多年工程实施的经验为基础,参考国外同类软件的优点,结合我国用户的特殊情况,开发的基于实时数据应用工具的集合。它分为两部分,实时数据查询工具和实时数据分析工具。主要包括以下功能:
3.5.1.班组考核
对班组各重要的工艺指标进行跟踪,并在线进行评测,能计算出各工艺参数的平均值,平稳率、合格率等。对各重要的报警信息进行统计,对简单的物料平衡计算,得出产量,收率。并且能按一定的测算方法计算出班组的操作指数。
用户可以通过添加一个位号、报警、产量、收率来完成在线跟踪和计算出班组的操作指数,并可存盘,下次重新调入,也可以打印和打印预览。
 
待续
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