电子与信息化1998年第8期
以生产管理为中心设计企业信息系统（上）
石油规划设计总院 王华
石油化工行业的主要生产过程是连续化的过程工业，由于生产过程处理量大、涉及面广且各环节联系紧密，生产工艺操作条件和设备运行状况直接关系着产品的产量和质量，关系着生产成本和经济效益，操作条件波动或设备故障，往往会影响整个生产流程的正常运行。因而炼油化工企业十分重视过程控制，对于生产装置采用了各种控制技术，以使生产装置操作平稳并在最大收益点运行。
塔里木石油化工有限公司是"九五"期间的重点建设项目，设计建设一个250万吨/年的石化厂、一个含有两套30万吨/年合成氨、两套52万吨/年尿素的大型化肥厂，另外还有配套的一个燃气电站、一个编织袋厂等辅助工程。石化厂炼油部分的主要生产装置采用集散控制系统（DCS），DCS对装置和设备进行监控和数据采集，进行简单的处理。如果建立起管理信息系统，将DCS所采集的数据传递到信息系统，信息系统对DCS所采集的数据进行进一步加工，再综合其它方面的信息，形成各级企业管理人员特别是生产调度人员所需要的信息。这样，管理信息系统与DCS结合起来，对企业的生产进行综合管理与控制，从而实现"管控一体化"。
由于塔里木石化工程一期先上250万吨/年炼油厂及其相配套的系统，根据现场实际情况通过多方案对比和论证，决定信息系统一期先上与生产经营有关的部分，即以生产经营管理为主，建设生产调度管理信息系统。将有限的资金用在重点部门，保证开工及生产的顺利进行，而不是全面铺开、遍地开花。
系统的总体设计
1.设计范围
本系统设计范围包括：石化厂区、自备电站界区及厂前区的计算机网络系统的设计。其中厂前区包括：石化厂综合楼、科技楼、化验楼；石化厂区包括：油品储运控制室、污水处理场控制室、聚丙烯装置控制室、循环水场控制室、氮气站、空压热水站等；自备电站界区包括：自备电站综合楼、化水站、锅炉房、集控室。
2.系统的功能
石化厂的主要生产装置如常减压、催化裂化等采用了DCS控制系统，生产调度管理信息系统通过与DCS连接通信，使生产调度管理人员可以在调度室内看到各生产装置的生产数据和运行状态，掌握生产动态，在具备一定的软、硬件条件下，还可以看到实时的生产装置画面，从而为各级生产管理人员及时掌握生产动态、解决生产过程中遇到的问题提供极大的方便。石化厂的其它系统和装置如油品储运系统、厂内给水与循环水场、污水处理场、空压站和热水站、氮气站、锅炉房、自备电站等都设置了自控系统，信息系统通过与这些自控系统连接通信，可以查询相关的数据信息。
信息系统将为生产调度和计划经营所管理的数据建立专门的数据库。管理人员可以对数据库进行编辑、显示、查询，并可以表格形式打印输出。同时，系统配备大屏幕投影，可将各种数据和画面显示出来，供平时监控及生产调度会议使用。
另外，安装一套电视监控系统，在调度室监控全厂关键部位。电视监控系统用于远程监控，即通过摄像机、传输电缆（如同轴电缆、光纤等）、控制主机、画面分割器、监视器等将图像信号传输到系统控制中心，在控制中心可以看到现场情况。控制中心设于总调度室，管理人员可以看到监视器上各监控点的画面，并可对摄像头进行控制。这样在调度室可以监控全厂关键部位。本设计有8个控制点：总蒸汽阀（锅炉房）、总水阀（给水站）、火炬、DCS控制室、油品罐区、装置区、大门、全厂等。
3.系统的结构
石化厂信息系统网络属于较大规模的园区网，主干网所采用的技术通常有以太网、FDDI和ATM。以太网是最常用的计算机网络类型，传统的以太网适用于规模比较小的互连网络，速度比较低。随着信息技术的发展，出现了快速以太网，它以局域网交换机作为交换中枢，可用5类无屏蔽双绞线，也可用光纤。由于光纤具有连接距离长、不受电磁干扰、保密性强等特点，已为大多数园区网所采用。这种方式的快速以太网就是以交换机作为交换中枢，通过光纤将信息中心与各建筑物局域网连接起来，构成主干网。
本工程要求信息网与各装置的自控系统连接，既要传递数据，又要能传输画面等多媒体文件，因此要求连接电缆基带宽、传输速率高。另外，由于厂区面积大，信息中心距各装置控制室距离较远，一般大于100米，远的如聚丙烯控制室距离1000多米。若采用一般的电缆，则传输速度和距离不能满足要求，因此设计采用光缆作为计算机网络主干网传输介质，构成信息系统的主干网结构，主干网可达100Mbps。主干网采用4芯多模室外光缆，信息系统使用2芯，另外2芯备用。由于工程所在地温差大、太阳辐射强，因此要求光缆的外护层、缆芯结构具有优良的性能。所以本工程选用金属钢带铠装光缆，内有加强钢丝，具有较强的抗外力能力。
以石化厂综合楼作为信息系统中心，在石化厂综合楼三层东侧放置一台美国Cisco公司的Catalyst5500交换机，以Catalyst5500交换机作为网络的核心，分别向科技楼、化验楼、石化厂区的DCS中心控制室、油品储运控制室等敷设光缆，构成光缆网一级主干。石化厂区DCS中心控制室安放一台Catalyst3200交换机，分别向自备电站综合楼计算机室、污水处理场、聚丙烯装置控制室、循环水场等敷设光缆，组成石化厂区主干网。其它站点如氮气站、空压热力站等信息量不大，采用调制解调器通过公用电话网与信息网络相连接。自备电站综合楼安放一台Catalyst3200交换机，以此为中心，向化水站、锅炉房、集控室敷设光缆，组成自备电站界区内的主干网。