基于mes的煤化工企业在线生产优化系统的设计与实现

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1、上海交通大学硕士学位论文基于MES的煤化工企业在线生产优化系统的设计与实现姓名：瞿智勇申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：赵霞20090101上海交通大学硕士学位论文摘要基于MES的煤化工企业在线生产优化系统的设计和实现摘要生产优化对煤化工企业的重要性不言而喻，但由于煤化工工业属于典型的流程工业，其生产流程复杂，投入产出，生产工况，市场价格等信息随时都在变化，这使得传统的静态优化模型并不能很好的适合企业生产现状，其优化结果难免的具有较大的滞后与误差，从而失去其应有的指导意义。而另一方面，ME

2、S系统作为沟通企业生产现场层和管理层之间的桥梁，对企业生产状态的改变具有快速的反应能力。本文以某煤化工企业为背景，以其已建成的MES数据平台为基础，利用其所提供的强大的数据集成功能，采集企业的实时生产和管理信息，从而建立企业的在线生产优化模型，该模型通过实时数据不断修正自身，从而避免了离线优化模型的固有缺点，其优化结果具有很强的实时性，对企业管理者具有重大的指导意义。文章根据企业实际，以企业利润最大和能耗最小为优化目标，通过合适的参数设定，试图找出这两者之间的平衡点，并对传统的投入产出法进行了一些扩展，使其

3、能够适用于非线性的投入产出关系，通过对企业生产流程的分析，建立了既能符合企业生产实际又便于数学计算和求解的数学模型，并通过对该模型的求解，分析了一些关键参数对企业生产流程的影响。文章最后设计和实现了该在线优化模型的软件系统，该软件使用面向对象的思想，利用C++编程语言编写而成，采用三层的C/S架构，使得系统既具有简捷方便的用户界面，又具有较高的时间空间效率，并具有一定的可扩展，可修改，可维护性。在线优化系统的实现极大的增强了企业管理者对企业流程优化的调度能力，提高了企业的生产效率，展现了MES系统对提高企业

4、竞争力的巨大潜力。关键词：生产执行系统，煤化工，在线生产优化第I页上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTDESIGNOFAMES-BASEDON-LINEOPTIMIZATIONSYSTEMINACOALPROCESSINGPLANTAbstractProcessoptimizationforcoalchemicalindustryisveryimportant，butthecoalchemicalindustryisatypicalprocessindustry，whoseproductionproce

5、ssisverycomplexandtheinput-output,productionconditions,marketpricesandotherinformationchangeinanytime.Sothetraditionalstaticoptimizationmodelcannotbegoodforthecurrentcondition,therebytheresultsgivenisinevitablehavingunacceptablelaganderror,thuslosingitsgui

6、dingsignificance.Ontheotherhand,asabridgebetweenmanagerlayerandprocessingcontrollayer,MEScanresponsequicklytothefactory’sstateschanges.Inthispaper,acoalprocessingplantasabackground,withitsbuiltMESplatform,tomakeuseofitspowerfuldataintegrationcapabilities,a

7、non-lineoptimizationmodelwasconstructedbyacquiringreal-timeproductionandmanagementinformation.Thismodelcanmodifyitselfconstantly,thusavoidingtheinherentshortcomingsofoff-linemodels.Theoptimalresultshavegreatguidingsignificancetothemanagementoftheplant.Thea

8、rticleinaccordancewiththeactualbusinessoftheplant,makethelargestprofitsandthesmallestenergyconsumptionastargets,throughappropriateparametersettings,tryingtofindabalancebetweenthesetwopoints.Thetraditionalinpu