MES系統(tǒng)中物料平衡模塊的罐量計(jì)算方法_圖文

1、第38卷第4期遼寧化工Vol.38,No.4 2009年4月L iaoning Che m ical I ndustry Ap ril,2009 MES系統(tǒng)中物料平衡模塊的罐量計(jì)算方法王鐵鋒,杜希鋒,王克峰,肖武,劉伯韜(中國(guó)石油遼陽(yáng)石化公司芳烴廠,遼寧遼陽(yáng)111003摘要:結(jié)合中國(guó)石油遼陽(yáng)石化公司M ES的實(shí)施過(guò)程,介紹了在物料平衡模塊中不同類(lèi)別產(chǎn)品的罐量計(jì)算方法,通過(guò)這些計(jì)算所得到的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了全公司的物料平衡,為M ES其他模塊的實(shí)現(xiàn)作了必要的準(zhǔn)備工作。關(guān)鍵詞:MES;物料平衡;罐量計(jì)算中圖分類(lèi)號(hào):G312文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10040935(200904027304市場(chǎng)環(huán)境與企

2、業(yè)管理等內(nèi)外部的諸多因素制約了國(guó)內(nèi)石化企業(yè)的發(fā)展。同時(shí),由于石化企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程具有多種產(chǎn)品方案可靈活切換的特點(diǎn),因而建立一個(gè)快速反應(yīng)的生產(chǎn)控制、生產(chǎn)執(zhí)行、生產(chǎn)管理環(huán)境,是保證產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量、減低成本、安全平穩(wěn)生產(chǎn)的必要條件1。1MES系統(tǒng)簡(jiǎn)介生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)的英文全稱(chēng)是Manufacturing Executi on Syste m,簡(jiǎn)稱(chēng)MES,是美國(guó)管理界20世紀(jì)90年代提出的新概念。MES A(MES國(guó)際聯(lián)合會(huì)對(duì)MES的定義是:“MES能通過(guò)信息傳遞對(duì)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化管理2?！盡ES同時(shí)還能通過(guò)雙向的直接通訊在企業(yè)內(nèi)部和整個(gè)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中提供有關(guān)產(chǎn)品行為的關(guān)鍵任務(wù)信息。ME

3、S的產(chǎn)生源自工廠的內(nèi)部需求,傳統(tǒng)的MES就是從70年代的零星車(chē)間級(jí)應(yīng)用發(fā)展起來(lái)的。20世紀(jì)80年代后期,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,流程工業(yè)控制中出現(xiàn)了多學(xué)科間的相互滲透與交叉;同時(shí),信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與自動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合使過(guò)程控制開(kāi)始突破自動(dòng)化孤島模式,出現(xiàn)了集控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和經(jīng)營(yíng)于一體的綜合自動(dòng)化新模式3。MES就是這種新模式下的一項(xiàng)重要技術(shù)和應(yīng)用。MES強(qiáng)調(diào)控制和協(xié)調(diào),是使計(jì)劃系統(tǒng)能落實(shí)到實(shí)處的執(zhí)行系統(tǒng),因此在石化企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益控制中有很高的應(yīng)用價(jià)值4-5。MES面向生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程,連接實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行過(guò)程監(jiān)視、控制和診斷、單

4、元整合、模擬和優(yōu)化,并進(jìn)行物料平衡、生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、排產(chǎn)等操作管理。MES是連接控制層與管理層的一個(gè)中間紐帶,完成從生產(chǎn)命令下達(dá)到生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的管理,并實(shí)時(shí)地將生產(chǎn)過(guò)程信息反饋給ERP及其它信息系統(tǒng),從而將生產(chǎn)活動(dòng)信息與管理活動(dòng)信息有效集成。因而,在企業(yè)信息化系統(tǒng)中,MES起著承上啟下的作用6。MES系統(tǒng)由11個(gè)模塊組成,以滿足4個(gè)層面的生產(chǎn)過(guò)程控制和查詢需求,如圖1所示 。圖1M ES構(gòu)架收稿日期:2008212216作者簡(jiǎn)介:王鐵鋒(1970-,男,高級(jí)工程師。煉油企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)如何及時(shí)得到收集處理,實(shí)現(xiàn)油品移動(dòng)的實(shí)時(shí)跟蹤以及實(shí)時(shí)事件的及時(shí)處理,是生產(chǎn)管理面臨的重要

5、問(wèn)題之一。物料平衡系統(tǒng)正是為了幫助生產(chǎn)管理人員找出物料損失原因,準(zhǔn)確計(jì)算出各時(shí)段生產(chǎn)裝置的進(jìn)料量、總拔量和液收量,以對(duì)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃優(yōu)化、調(diào)度排產(chǎn)優(yōu)化、財(cái)務(wù)核算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析提供必要的支持,從而滿足企業(yè)各級(jí)生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理部門(mén)的迫切需要7。2物料平衡模塊物料平衡(Pr oducti on Balance 是利用數(shù)據(jù)校正技術(shù),對(duì)煉廠生產(chǎn)過(guò)程中的裝置加工量、物料移動(dòng)量和庫(kù)存量進(jìn)行校正和平衡,為生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)人員、操作人員及管理人員提供實(shí)時(shí)的、正確的生產(chǎn)信息。物料平衡不僅可以實(shí)現(xiàn)全廠的凈物料平衡,還可以對(duì)各生產(chǎn)裝置、單個(gè)儲(chǔ)罐的收付進(jìn)行詳細(xì)的平衡。其優(yōu)點(diǎn)在于:快速的平衡能力,可以實(shí)現(xiàn)日平衡,做到全廠物料的

6、日清日結(jié);實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品平衡、庫(kù)存平衡、裝置平衡等;采用先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)校正方法,對(duì)"沒(méi)有記錄的油品移動(dòng)"數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷;可以按產(chǎn)品和產(chǎn)品分組提供庫(kù)存報(bào)表。Honey well 的軟件將實(shí)時(shí)過(guò)程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一、可靠的數(shù)據(jù)信息,以實(shí)現(xiàn)全廠性的、區(qū)域性或單裝置的物料平衡計(jì)算。物料平衡的目的在于:建立全廠范圍的數(shù)據(jù)調(diào)整的物料平衡;為其它應(yīng)用提供可靠的平衡數(shù)據(jù);依據(jù)可得到的平衡數(shù)據(jù)生成生產(chǎn)報(bào)表及平衡報(bào)表,提升管理水平。圖2為物料平衡系統(tǒng)功能構(gòu)架 。圖2物料平衡系統(tǒng)功能構(gòu)架3物料平衡中的罐量計(jì)算罐質(zhì)量計(jì)算是物料平衡模塊的基礎(chǔ),它所需動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)可以由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取,也可以由手工輸入。在不用稱(chēng)重計(jì)可

7、直接獲得罐質(zhì)量數(shù)據(jù)的情況下,根據(jù)產(chǎn)品的產(chǎn)品類(lèi)別按不同的算法計(jì)算出質(zhì)量罐存量。3.1產(chǎn)品/原油/潤(rùn)滑油質(zhì)量計(jì)算(1根據(jù)液位高度H ,查罐容表strapp ing ,得到V ,計(jì)量單位為m 3;(2根據(jù)液位高度H ,查靜壓力容積增大值表V sp (精確到0.1m ,得到V sp ,計(jì)量單位為m 3,V gp =V sp ×D;D 取罐內(nèi)產(chǎn)品20度密度和4度純水密度的比值,即;(3獲得明水高度H s ,查罐容表strapp ing,得到V s ,計(jì)量單位為m 3,如無(wú)明水,即H s 為空值,則V s =0;(4罐壁溫度用液體溫度t 代替,修正到罐壁平均溫度下的實(shí)際體積V t ,計(jì)量單位為m

8、 3,V t=(V +V gp -V s ×1+3××(t -20,a 為儲(chǔ)罐材質(zhì)體積膨脹系數(shù),碳質(zhì)鋼材一般取=0.000012;(5計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體積V 20=V t ×V CF 。V CF 通過(guò)液體溫度t 和液體密度從動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中自動(dòng)提取,假如計(jì)量屬性為“1-產(chǎn)品”,調(diào)用方法為(1,液體溫度,液體密度;假如計(jì)量屬性為“2-原油”,調(diào)用方法為(2,液體溫度,液體密度;假如計(jì)量屬性為“3-潤(rùn)滑油”,調(diào)用方法為(3,液體溫度,液體密度。(6扣掉浮頂?shù)呐庞腕w積;查罐的參數(shù)表,取得浮頂質(zhì)量G 、浮頂起點(diǎn)、浮頂止點(diǎn);如果液位處于浮頂起點(diǎn),浮頂止點(diǎn),則不能計(jì)算,必須進(jìn)行

9、倒罐;如果液位低于浮頂起點(diǎn),則不扣減浮頂排油體積;如果浮頂處于正常工作狀況,則扣減浮頂排油體積:V g =V 20-G /,G 的計(jì)量單位為kg,的計(jì)量單位為kg/m 3;(7扣掉產(chǎn)品的含水率W ,計(jì)算產(chǎn)品的質(zhì)量,計(jì)算結(jié)果的計(jì)量單位為t ;m =V g ×(1-W ×(/1000-0.0011若罐內(nèi)液體不含水,則W =0;的計(jì)量單位為kg/m 3;0.0011為空氣浮力修正值。3.2液化氣質(zhì)量計(jì)算算法(1查罐容表strapp ing,得到罐總?cè)莘eV z ,472遼寧化工2009年4月計(jì)量單位為m3;(2根據(jù)液位高度H,查罐容表strapp ing,得到液體體積V,計(jì)量單位為

10、m3;(3計(jì)算液體的標(biāo)準(zhǔn)體積V15=V×K;K為液化氣體積系數(shù),它是根據(jù)液體溫度和液體密度從動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中自動(dòng)提取,調(diào)用方法為(4,液體溫度,液體密度;(4計(jì)算液體質(zhì)量,計(jì)算結(jié)果的計(jì)量單位為t;m1=V15×15/1000,的計(jì)量單位為kg/m3;(5氣體體積Vq =Vz-V,計(jì)量單位為m3;(6計(jì)算氣體質(zhì)量,計(jì)算結(jié)果的計(jì)量單位為t;m2=Vq ×q/1000,q為操作條件下的密度,計(jì)量單位為kg/m3;(7計(jì)算液化氣總質(zhì)量,計(jì)算結(jié)果的計(jì)量單位為t;m=m1+m2。3.3化工產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)算算法(1根據(jù)液位高度H,查罐容表,得到V,計(jì)量單位為m3;(2根據(jù)液位高度H,查

11、靜壓力容積增大值表Vsp(精確到0.1m,得到V s p,計(jì)量單位為m3,V gp=V sp×D;D取罐內(nèi)液化氣20度密度和4度純水密度的比值,即20;(3根據(jù)明水高度Hs,查罐容表strapp ing,得到Vs,計(jì)量單位為m3,如無(wú)明水,即H s為空值,則Vs=0;(4罐壁溫度用液體溫度t代替,修正到罐壁平均溫度下的實(shí)際體積Vt:V t=(V+V gp-V s×1+3××(t-20為罐材質(zhì)體積膨脹系數(shù),碳質(zhì)鋼材一般取=0.000012;(5計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體積:V20=V t×1-f×(t-20 f為化工產(chǎn)品體積溫度系數(shù),它是根據(jù)產(chǎn)品代碼從

12、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中自動(dòng)提取,調(diào)用方法為(5,產(chǎn)品代碼,NULL;(6扣掉浮頂?shù)呐庞腕w積;查罐的參數(shù)表,取得浮頂質(zhì)量G,浮頂起點(diǎn),浮頂止點(diǎn);如果液位處于浮頂起點(diǎn),浮頂止點(diǎn),則不能計(jì)算,必須進(jìn)行倒罐;如果液位低于浮頂起點(diǎn),則不扣減浮頂排油體積;如果浮頂處于正常工作狀況,則扣減浮頂排油體積:Vg=V20-G/,G的計(jì)量單位為kg,的計(jì)量單位為kg/m3;(7扣掉產(chǎn)品的含水率W,計(jì)算產(chǎn)品的質(zhì)量,計(jì)算結(jié)果的計(jì)量單位為t;m=V g×(1-W×(/1000-0.0011若罐內(nèi)產(chǎn)品不含水,則W=0;的計(jì)量單位為kg/m3;0.0011為空氣浮力修正值。3.4輸出結(jié)果罐質(zhì)量計(jì)算結(jié)果按照罐參數(shù)配置

13、中配置的質(zhì)量計(jì)算結(jié)果位號(hào)寫(xiě)入到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中,同時(shí)并將此質(zhì)量計(jì)算記錄保存在系統(tǒng)中,其中操作員、記錄日期由系統(tǒng)自動(dòng)記錄?？梢园凑杖掌诤凸尢?hào),查詢歷史質(zhì)量計(jì)算記錄,并可以導(dǎo)出到Excel表格中。4結(jié)語(yǔ)罐量計(jì)算在煉化企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)(MES的實(shí)施和應(yīng)用過(guò)程中,占有非常重要的地位。通過(guò)全廠生產(chǎn)物料平衡系統(tǒng),可從原油進(jìn)廠到產(chǎn)品出廠的物料流動(dòng)和損耗情況的整個(gè)過(guò)程,對(duì)各生產(chǎn)裝置、罐區(qū)的進(jìn)出物料進(jìn)行每日物料平衡計(jì)算,可及時(shí)、準(zhǔn)確地了解企業(yè)物料流動(dòng)情況、庫(kù)存資金占用情況、裝置生產(chǎn)情況,使原料、半成品、成品在多裝置、多儲(chǔ)罐之間的流動(dòng)最大限度地滿足于裝置運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各種生產(chǎn)資源的合理調(diào)配與利用,對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)、降低

14、成本、提高生產(chǎn)操作技能起到實(shí)時(shí)有效的作用。同時(shí)使石化公司最大限度地減少儲(chǔ)運(yùn)、加工損失以及降低裝置能耗,最大限度地提高了設(shè)備的利用率,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理,大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)1張春江,冷德成,亢予曦.MES物料平衡的應(yīng)用方法研究J.數(shù)字石油和化工,2008(4:18-23.2許風(fēng)云,王為建.MES系統(tǒng)-化工企業(yè)信息化發(fā)展的關(guān)鍵J.數(shù)字石油和化工,2007(1:12-14.3紀(jì)曄,徐定宇,雒士軍,等.國(guó)內(nèi)煉油化工企業(yè)物料平衡系統(tǒng)的應(yīng)用J.石油規(guī)劃設(shè)計(jì),2007,18(6:9-11.4袁永根.化工流程模擬系統(tǒng)物料平衡計(jì)算方法J.化學(xué)工程,1981(1:56-68.5袁林,趙向海,何力健.煉

15、油物料平衡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用J.數(shù)字石油和化工,2006(6:12-15.6王小慧.數(shù)據(jù)整合在物料平衡系統(tǒng)中的應(yīng)用J.甘肅科技,2006,22(10:99-100.(下轉(zhuǎn)第288頁(yè)572第38卷第4期王鐵鋒,等:MES系統(tǒng)中物料平衡模塊的罐量計(jì)算方法行滴定。3結(jié)論實(shí)驗(yàn)樣品經(jīng)濕法消化后,在酸性溶液中,鈣與草酸生成草酸鈣沉淀。沉淀洗滌后,加入硫酸溶解,將草酸游離出來(lái),在7080條件下,用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定與鈣等當(dāng)量結(jié)合的鈣含量。測(cè)定結(jié)果的回收率(R在98.40%109.74%。用高錳酸鉀滴定法測(cè)定鈣片中的鈣含量,簡(jiǎn)單、快捷、準(zhǔn)確、干擾小。參考文獻(xiàn)1洪昭毅,薛敏波.人體的鈣營(yíng)養(yǎng)J.中國(guó)兒童保健雜志,

16、2001(2:15.2李敏,王美菡,劉寧,等.火焰原子吸收法測(cè)定補(bǔ)鈣制品中的鈣及其干擾抑制J.中國(guó)公共衛(wèi)生,2001,17(8:759-760.3楊惠芬.食品衛(wèi)生理化檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)M.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1997.4王喜明,劉玉欣,常鳳啟,等.滴定法測(cè)定保健食品中的鈣J.中國(guó)衛(wèi)生栓檢驗(yàn)雜志,2006,16(6:754-755.5G B/T5009.92-2003,食品中鈣的測(cè)定S.6曹海蘭.保健食品中鈣測(cè)定方法的改進(jìn)J.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2004,14(1:109.D eterm i n a ti on of Ca lc i u m Con ten t i n Ca lc i u m Tabl

17、etw ith Pot a ssi um Permangana te T itra ti onCHEN M iao2lan(Guangdong J iang men Supervisi on Testing I nstitute of quality&Metr ol ogy,J iang men529000,China Abstract:A i m ing t o p r ovide an accurate deter m inati on of calciu m content in the calciu m tablet,the method of deter m ining ca

18、lci2 u m content in the calciu m tablet by potassiu m per manganate titri m etric method was established.The sa mp le was digested by the wet method,calciu m reacted with oxalic acid t o p r oduce calciu m oxalate p reci p itati on in acidic s oluti on.After washing the sedi2 ment,the sedi m entwas

19、diss olved by adding sulfuric acid,oxalic acid was diss ociated,and then at7080equivalent combi2 nati on calciu m content was deter m ined by potassiu m per manganate standard s oluti on titrati on.the recovery(Rwas a range of 98.40%t o109.74%.The result shows that the deter m ining method is si m p

20、 le,fast,accurate and s mall interference.Key words:Potassiu m per manganate titri m etric method;Eeter m inati on;Calciu m content(上接第272頁(yè)The Problem s Appeared i n the"I n term ed i a te Handover"of Petrochem i ca l Con structi on ProjectWAN G Zuo2zhangAbstract:The necessary of"inter mediate handover"in petr oche m ical constructi on p r oject was discussed,the p r oble m s in this work were analyzed,the ideas t o res olve these p r oble m s were put f or ward.Key words:Petr ochem ical;Constructi on p r oject;I nter mediate handover(上接