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[摘要]本文简要介绍了甲醇工艺系统的生产情况，并根据甲醇工艺系统的特点，构建以MES系统为基础的专业综合控制管理系统，给车间管理层提供了及时、准确、真实和清晰的信息，保证与甲醇生产密切相关的工段与部门及时、有效地了解到各方面的信息，使车间的各项生产调度和决策信息及时下达到生产第一线，使之有效贯彻和执行。
[关键词]综合管理系统； MES
中图分类号 ： TP391 文献标识码 ： A 文章编号：
河北峰煤焦化有限公司是全国第二大主焦煤生产基地——冀中能源峰峰集团控股企业，位于河北省邯郸市峰峰矿区，生产规模为年产300万吨焦炭、30万吨甲醇，配套建设两座6000KW发电装置。公司现主要产品为优质一级冶金焦以及甲醇、焦油、粗苯、硫铵等产品。其中甲醇产品在整个公司生产产品和销售中占有很大的比重。甲醇车间的主要职责包括甲醇工艺系统的运行管理、设备维护、工程管理、以及相关的安全质量与成本管理等。甲醇工艺生产装置属典型的流程生产工艺，具有高温、高压、有毒、有害、连续、流程长而且控制复杂的特点，并且上下游装置的联系非常紧密因此，为了适应甲醇系统的生产与管理，实施专业化的综合控制管理，十分必要，也十分迫切，所以，甲醇车间借鉴了当今世界上最为流行的MES（Manufacturing Execution System）系统管理，利用现有的资源，对整个工艺生产进行有效控制管理。
一、焦炉气制甲醇的工艺流程简介
甲醇装置是利用焦化装置剩余的焦炉煤气作为原料，从焦化装置煤气净化来的焦炉煤气经气柜进气水封缓冲储存，再由气柜出来经出气水封槽，压力为2KPa，温度为25℃的焦炉煤气，后入焦炉气压缩机，经过压缩、分离水分后，将焦炉气升压至2.5MPa，温度为40℃，送往精脱硫工段。再经精脱硫工段过滤气体中杂质、焦油、有机硫、无机硫等，将焦炉气变为较为原料气，压力为2.3MPa，温度为350℃，进入热炉预热进入转化炉，与来自空分装置的压力为2.5MPa，温度为100℃的氧气在催化剂的作用下，使焦炉煤气中的甲烷及少数多碳烃转化为一氧化碳和氢也就是压力为2.2MPa，温度为980℃转化气，经冷却脱硫后，送合成气压缩机，加压至6.0MPa后将合成气送至甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成反应，生成粗甲醇，粗甲醇经过精馏后变为精甲醇，也就是甲醇成品，将其送至成品罐区，如图所示。
二、制造执行系统（MES）简介
MES系统是位于上层的企业资源计划（Enterprise Resource Planning， ERP）系统与底层工业控制（Process Control System， PCS）之间的面向车间层的信息管理系统，是工业综合自动化技术发展的关键，主要用于对车间的生产、产品质量、生产设备及材料等方面进行详细的作业计划、实时信息反馈和数据分析。MES直接支持车间一线生产人员的工作，为操作和管理人员提供计划的执行、跟踪和所有资源（人、设备、物料）的当前状态。甲醇工艺生产中的各生产装置采用了DCS、 PLC、ESD以及系统实时监控等硬件设施，为MES系统的实施提供了相应的硬件支持。
三、甲醇工艺系统构建以MES为基础的专业综合管理系统
甲醇工艺系统构建以MES系统为基础的专业综合管理系统是为了更好的控制甲醇工艺系统的生产，甲醇车间的MES专业综合管理系统主要分为以下几个部分：
（一）、共享资源：
1、管理规定：包括车间管理手册、车间管理细则、安全职责、操作规程、各项工作流程和标准、公司相关制度、国家相关法律法规。
2、技术资料：各种技术说明书、培训课件、作业分解表、各种工具书、图纸、相关各专业最新发展资讯。
（二）、实时情况监测
该功能是利用DCS、PLC、ESD等四套系统，通过OPC通用接口，将各种数据实时上传至实时数据库，其中上传的数据包括位号、工位注释、实时数据、单位、报警信息。系统在线监测系统首先是将所有数据分类显示，先按区域将数据分为实时动态、数据报表两大部分，再分别按远传和就地各分为两部分，最后根据监测类型将数据分为：流量监测、压力监测、物位监测、温度监测、浓度监测、调节阀、开关量监测、电气监测。该系统可以根据需要进行条件筛选，比如根据报警信息种类筛选和仪表种类筛选，并作出最终判断。例：能筛选出报警为HH的仪表；能筛选出所有雷达液位计。
（三）系统档案
车间内各系统设备及其附属设备、仪表等设施设置详细信息，通过查找可以进入该设备档案，内容包括：型号、规格、厂家、内部参数设置、检修记录。
（四）、工作流程
规范、便捷的流程管理是该综合管理系统的核心。
1、设备与工艺缺陷管理系统
该系统是基于数据在线监测系统的。缺陷的来源分3类：一是工艺人员上报，二是检修巡检专业人员各类检查发现，三是监测系统特定报警仪表的自动生成。其中上报方法是在数据在线监测页面选择相应设备或工艺流程，点击进入缺陷录入界面，进行上报。上报的信息由计算机系统统计发送至各服务器，由车间技术管理人员管理。针对缺陷情况有统计分析，以便采取相应的措施。
2、维护管理系统
该系统界面为车间总图，并划分多块区域，以颜色表示该区域仪表维护状态，配合制定的工艺与设备维护管理标准，只需在系统启用时稍作设置，往后的维护管理工作由该系统自行完成。
3、仓储管理系统
该系统数据可基于公司仓储管理系统或项目管理系统，从材料备件的申报、到货验收、存放、进出库、报废等环节进行管控。
4、强检设备管理系统
该系统是数据在线监测系统的子系统，通过在线监测系统的分类功能，可以得到强检设备清单，并且包括检定情况，并能进行到期提醒。
5、事故调查系统
该系统功能包括事故情况的征集和事故报告的录入和管理，并且可记录到档案中去。
6、设备更新系统
该系统主要功能包括更新建议的征集汇总，并与仪表档案关联。
该系统的核心内容以及主要功能都是建立在完整的系统设备与工艺基础资料之上的，工作重心也主要放在了基础资料的整理上，现阶段该系统的总貌已经建立完成，相关内容的补充也在进行，该项工作内容是庞大的，现阶段车间各专业根据实际情况将所有系统划为工艺生产、设备支持、电气与艺表支持、材料备件四大部分，各部分相对独立但又共同协作。
四、应用效果
甲醇车间的装置较多、地域分布相对广扩，信息量大，访问量也大，甲醇综合控制管理系统建立后实现了以下功能：
1、提高了工作效率，极大地方便了车间管理人员了解生产运行情况、产品质量控制、原材料消耗及安全环保等生产信息；
2、生产数据都进入到计算机系统中，可以监督一线操作人员认真负责地在岗操作；
3、系统数据信息相对完善，节省了人力，减少了纸上作业，降低了生产资源、成本以及生产过程中的错误率；
4、所有数据形成了一个关系数据库，为管理层作出决策提供了科学的依据；
5、有效地对设备运行状态和运行参数进行监控，避免了事故和意外事件的发生，并可对设备的开/停车时间和可靠性进行分析；
6、为生产管理提供了有效的平台，使工作流程进一步优化，工作响应速度大幅提升，车间管理效率进一步提高。
该综合控制管理系统投运后，运行稳定、可靠，而且系统的可扩展性良好。
五、结束语
该综合控制管理系统实施，给车间管理层提供了及时、准确、真实和清晰的信息，保证与甲醇生产密切相关的工段与部门及时、有效地了解到各方面的信息，使车间的各项生产调度和决策信息及时下达到生产第一线，使之有效贯彻和执行。生产更加平稳、成本进一步降低、事故率也大幅减少。
[关键词]综合管理系统； MES
中图分类号 ： TP391 文献标识码 ： A 文章编号：
河北峰煤焦化有限公司是全国第二大主焦煤生产基地——冀中能源峰峰集团控股企业，位于河北省邯郸市峰峰矿区，生产规模为年产300万吨焦炭、30万吨甲醇，配套建设两座6000KW发电装置。公司现主要产品为优质一级冶金焦以及甲醇、焦油、粗苯、硫铵等产品。其中甲醇产品在整个公司生产产品和销售中占有很大的比重。甲醇车间的主要职责包括甲醇工艺系统的运行管理、设备维护、工程管理、以及相关的安全质量与成本管理等。甲醇工艺生产装置属典型的流程生产工艺，具有高温、高压、有毒、有害、连续、流程长而且控制复杂的特点，并且上下游装置的联系非常紧密因此，为了适应甲醇系统的生产与管理，实施专业化的综合控制管理，十分必要，也十分迫切，所以，甲醇车间借鉴了当今世界上最为流行的MES（Manufacturing Execution System）系统管理，利用现有的资源，对整个工艺生产进行有效控制管理。
一、焦炉气制甲醇的工艺流程简介
甲醇装置是利用焦化装置剩余的焦炉煤气作为原料，从焦化装置煤气净化来的焦炉煤气经气柜进气水封缓冲储存，再由气柜出来经出气水封槽，压力为2KPa，温度为25℃的焦炉煤气，后入焦炉气压缩机，经过压缩、分离水分后，将焦炉气升压至2.5MPa，温度为40℃，送往精脱硫工段。再经精脱硫工段过滤气体中杂质、焦油、有机硫、无机硫等，将焦炉气变为较为原料气，压力为2.3MPa，温度为350℃，进入热炉预热进入转化炉，与来自空分装置的压力为2.5MPa，温度为100℃的氧气在催化剂的作用下，使焦炉煤气中的甲烷及少数多碳烃转化为一氧化碳和氢也就是压力为2.2MPa，温度为980℃转化气，经冷却脱硫后，送合成气压缩机，加压至6.0MPa后将合成气送至甲醇合成塔，在催化剂作用下，进行甲醇合成反应，生成粗甲醇，粗甲醇经过精馏后变为精甲醇，也就是甲醇成品，将其送至成品罐区，如图所示。
二、制造执行系统（MES）简介
MES系统是位于上层的企业资源计划（Enterprise Resource Planning， ERP）系统与底层工业控制（Process Control System， PCS）之间的面向车间层的信息管理系统，是工业综合自动化技术发展的关键，主要用于对车间的生产、产品质量、生产设备及材料等方面进行详细的作业计划、实时信息反馈和数据分析。MES直接支持车间一线生产人员的工作，为操作和管理人员提供计划的执行、跟踪和所有资源（人、设备、物料）的当前状态。甲醇工艺生产中的各生产装置采用了DCS、 PLC、ESD以及系统实时监控等硬件设施，为MES系统的实施提供了相应的硬件支持。
三、甲醇工艺系统构建以MES为基础的专业综合管理系统
甲醇工艺系统构建以MES系统为基础的专业综合管理系统是为了更好的控制甲醇工艺系统的生产，甲醇车间的MES专业综合管理系统主要分为以下几个部分：
（一）、共享资源：
1、管理规定：包括车间管理手册、车间管理细则、安全职责、操作规程、各项工作流程和标准、公司相关制度、国家相关法律法规。
2、技术资料：各种技术说明书、培训课件、作业分解表、各种工具书、图纸、相关各专业最新发展资讯。
（二）、实时情况监测
该功能是利用DCS、PLC、ESD等四套系统，通过OPC通用接口，将各种数据实时上传至实时数据库，其中上传的数据包括位号、工位注释、实时数据、单位、报警信息。系统在线监测系统首先是将所有数据分类显示，先按区域将数据分为实时动态、数据报表两大部分，再分别按远传和就地各分为两部分，最后根据监测类型将数据分为：流量监测、压力监测、物位监测、温度监测、浓度监测、调节阀、开关量监测、电气监测。该系统可以根据需要进行条件筛选，比如根据报警信息种类筛选和仪表种类筛选，并作出最终判断。例：能筛选出报警为HH的仪表；能筛选出所有雷达液位计。
（三）系统档案
车间内各系统设备及其附属设备、仪表等设施设置详细信息，通过查找可以进入该设备档案，内容包括：型号、规格、厂家、内部参数设置、检修记录。
（四）、工作流程
规范、便捷的流程管理是该综合管理系统的核心。
1、设备与工艺缺陷管理系统
该系统是基于数据在线监测系统的。缺陷的来源分3类：一是工艺人员上报，二是检修巡检专业人员各类检查发现，三是监测系统特定报警仪表的自动生成。其中上报方法是在数据在线监测页面选择相应设备或工艺流程，点击进入缺陷录入界面，进行上报。上报的信息由计算机系统统计发送至各服务器，由车间技术管理人员管理。针对缺陷情况有统计分析，以便采取相应的措施。
2、维护管理系统
该系统界面为车间总图，并划分多块区域，以颜色表示该区域仪表维护状态，配合制定的工艺与设备维护管理标准，只需在系统启用时稍作设置，往后的维护管理工作由该系统自行完成。
3、仓储管理系统
该系统数据可基于公司仓储管理系统或项目管理系统，从材料备件的申报、到货验收、存放、进出库、报废等环节进行管控。
4、强检设备管理系统
该系统是数据在线监测系统的子系统，通过在线监测系统的分类功能，可以得到强检设备清单，并且包括检定情况，并能进行到期提醒。
5、事故调查系统
该系统功能包括事故情况的征集和事故报告的录入和管理，并且可记录到档案中去。
6、设备更新系统
该系统主要功能包括更新建议的征集汇总，并与仪表档案关联。
该系统的核心内容以及主要功能都是建立在完整的系统设备与工艺基础资料之上的，工作重心也主要放在了基础资料的整理上，现阶段该系统的总貌已经建立完成，相关内容的补充也在进行，该项工作内容是庞大的，现阶段车间各专业根据实际情况将所有系统划为工艺生产、设备支持、电气与艺表支持、材料备件四大部分，各部分相对独立但又共同协作。
四、应用效果
甲醇车间的装置较多、地域分布相对广扩，信息量大，访问量也大，甲醇综合控制管理系统建立后实现了以下功能：
1、提高了工作效率，极大地方便了车间管理人员了解生产运行情况、产品质量控制、原材料消耗及安全环保等生产信息；
2、生产数据都进入到计算机系统中，可以监督一线操作人员认真负责地在岗操作；
3、系统数据信息相对完善，节省了人力，减少了纸上作业，降低了生产资源、成本以及生产过程中的错误率；
4、所有数据形成了一个关系数据库，为管理层作出决策提供了科学的依据；
5、有效地对设备运行状态和运行参数进行监控，避免了事故和意外事件的发生，并可对设备的开/停车时间和可靠性进行分析；
6、为生产管理提供了有效的平台，使工作流程进一步优化，工作响应速度大幅提升，车间管理效率进一步提高。
该综合控制管理系统投运后，运行稳定、可靠，而且系统的可扩展性良好。
五、结束语
该综合控制管理系统实施，给车间管理层提供了及时、准确、真实和清晰的信息，保证与甲醇生产密切相关的工段与部门及时、有效地了解到各方面的信息，使车间的各项生产调度和决策信息及时下达到生产第一线，使之有效贯彻和执行。生产更加平稳、成本进一步降低、事故率也大幅减少。