北京和利时系统工程有限公司

摘要：介绍了HOLLiAS-MES系统在济南山水集团的方案设计和工程实施。
关键词：信息化；MES

Abstract：The paper introduces the design and realization of HOLLiAS-MES in Jinan Sunnsy Group.
Key words：Informationation; MES

1  企业概述

    济南山水集团（以下简称山水集团）是全国建材系统重点发展的九大集团之一、国家发改委重点支持发展的全国十大水泥集团之一，水泥产量2003年位居全国第二，生产能力达到
2 000万吨。山水集团属于多地域集团公司，总部位于济南市，十几家生产分公司分布于山东省各地，距离分散，总部和分公司之间不便进行生产现场数据沟通，分公司生产透明度不足，形成了信息孤岛，导致总部汇集数据费力耗时，管理调度不及时。尤其随着企业的发展、规模的扩大、企业管理水平的提高，这种孤岛现象造成了集团公司诸多严重问题，如信息共享不便，统计不及时、难于对比分析优化生产、管理决策缺乏科学依据等。

2  系统方案

    北京和利时系统工程股份有限公司根据客户实际需求，基于HOLLiAS-MES产品规划了下述目标：
    系统目标
    ?  实现各分公司的生产数据实时上传集团，总部调度人员在集团监控中心可监控各公司运行情况；
    ?  建立实时数据库，存储生产过程数据，具有良好的存储压缩功能，响应速度快，数据管理能力强；
    ?  提供实时模拟图监测，包括全公司和各装置的画面；
    ?  趋势，包括实时趋势和历史趋势；
    ?  提供设备工艺报警信息，可以统计重要参数超限额运行时间；
    ?  提供集团、分公司生产报表；
    ?  系统不参与控制，对现有DCS系统软件不做任何修改，不影响DCS系统中的任何数据，数据进行的是上传方式，不会对DCS的安全构成任何威胁；
    ?  提供WEB浏览方式，所有的统计数据和监控画面均可发布到企业信息门户上，便于出差、外地员工查看生产现场情况。
    系统结构
    山水集团分布于山东省各地，首先应建立完善的网络结构，包括总部、各分公司本地局域网和总部、各分公司之间的网络连接等。
    系统结构基于地域结构建立，如图1所示，包括五层结构：数据采集层、通讯层、实时数据库服务器、WEB和报表服务器、客户层。

图1   系统结构图

3  系统软件组成

    ?  采集上传模块  采集DCS生产过程数据，通过公网把数据上传到总部服务器，支持OPC、DDE等多种通讯协议，支持山水现有DCS系统，预留与其它控制系统的接口，方便系统扩展，如增加DCS系统，只需增加网关机和网关软件，即可完成数据采集。
    ?  数据接收存储模块  负责接收上传的数据，并存储到实时数据库。
    ?  实时数据库  系统以实时数据库为数据基础平台，负责存储所有现场数据，实时数据库具有稳定、响应快、存储容量大等特点，是过程工业信息集成技术的一个核心。
    ?  实时监控软件  采用专用HMI软件，功能强大而且易于使用，支持模拟图、趋势、报警、SPC等功能。
    ?  报表模块  可生成生产日报、周报、月报等，支持EXCEL定制，便于维护和使用。
    ?  WEB模块  系统支持WEB浏览，WEB组件采用.net技术，性能优越。
    ?  接口模块  支持OPC、DDE、ODBC、API等协议，便于和ERP/MIS等应用系统共享数据。

4  工程实施

    实时监控软件是面向最终用户的实时信息分析系统，根据水泥行业的特点和用户的需求，定制了实时模拟图监测画面、历史数据分析对比和报警统计等。图2和图3所示分别为烧成窑尾系统图和主电机功率趋势图。

图2   烧成窑尾系统

图3   主电机功率

    报表模块完成了集团总部、回转窑企业、水泥企业的生产日报、月报、年报等。集团日报如图4所示。
    三个外部信号RTD、TC、电压/电流之间没有共同电位参考点“地”，同时它们都与中央处理系统隔离。虽然输出共用一个24V电源，但是只要输出接到有共同参考点的模拟量输入板，这种连接就符合本文上述指出的两个原则，解决了不同“地”引入的扰动。

图4   集团生产报表

5  项目效益

    山水MES系统实施后，使分处不同地区的分公司的生产管理状态集中反映到集团总部，集团实现了零距离管理，在总部可随时掌握远程每一条生产线的运行状况，完整的了解生产线的各个环节，及时准确地掌握管理范畴的基本信息，管理成本大辐下降、工作效率大辐提高。
    山水集团在总部设置了生产指导岗位，委派专家级工程师担任。MES系统详实的数据提供了指导的依据。通过生产数据的反映，专家对生产一线中控员的工作进行检查指导，纠正中控员工艺参数控制过程中的不当或偏差，规范产品生产过程控制，保证产品质量的稳定和统一，提高了生产人员的素质，促进了集团整体的生产管理水平。
    MES系统提供了山水集团内近二十条水泥、熟料生产线进行比较总结的平台。借助这些生产实践中最基本、最真实的工艺参数，通过比较、分析、总结、提炼，形成了对新型干法水泥生产线独到的认识，提升了水泥生产工艺的开发设计水平，突破了工程设计与生产脱节的通病。
    MES系统提供了强大的报表系统，可自动生成各类生产报表，消除了手工报表费时费力又可能人为出错的弊病。