在化工生产中，工艺操作的一项重要内容就是对温度、压力、流量、液位和组分等工艺指标进行控制并提高其准确率，使系统安全、平稳运行。但随着工艺过程的复杂化，简单参数的控制往往是不够的。一些关键性能指标（Key Parameter Index ，即KPI)，如煤气化的比煤耗、比氧耗、冷煤气效率、碳转化率、甲醇的合成率、精馏回收率、多股合成气汇合后的H/C、冷箱分离的CO利用率等尽管深刻地反映过程的运行特征，但在现有条件下，因指标算式中含有组分数据，在线分析仪分析有限，只能人工事后去采集和计算，实验室人工录入关系数据库的组分数据不能跟DCS中的流量、温度、压力等数据交互使用。
生产执行系统（MES）的建立为实现在线分析工艺数据提供了可能性，上海焦化建立的实时数据库系统（Plant Information System，PI）是1个基于C/S、B/S结构的商品化软件应用平台，它以很高的频度（几秒或几十秒1次）收集、存储所需要的各套DCS的数据信息。同时它又是1个开放的系统，可提供一些接口供用户连接。如果实验室组分数据录入SQL Server 关系数据库，则完全可以采用微软提供的技术，实现数据资源共享。这样，上述所需的DCS数据和SQL数据组合计算得到的一些KPI就可以在MES平台上用软件技术来实现在线监测。然而，化工工程师对于MES实时数据的接口软件的编程和SQL关系数据的调用等方面的知识不熟悉，并且KPI的监测又不像通常制式化的流程图和生产报表由软件工程师按需制作，交付使用，而是随着生产状况的变化而不断改变 KPI的监测内容和方式。基于这种背景和需求，我们开发了一种基于MES入门级的在线工艺数据分析工具软件。
工具软件以实时数据库和关系数据库为基础，能使化工管理人员和技术人员可以像使用Windows或Excel一样来联合调用DCS数据和实验室分析数据，在日常管理中对变化的工况做一些深层次的剖析，计算KPI，甚至做一些相关分析和回归分析（如精甲醇中乙醇含量与精馏塔回流比的关系），发现问题，可探索规律，便于指导生产运行。该工具软件无须用户接触后台程序，而是根据用户的需求，连接实时数据库并读取数据，基于程序模型访问关系数据库得到需要的数据，解析用户的算式，得到计算结果，并在程序中添加定时器，使用户指定的任务按要求定时运行（如每小时、每班），并将结果存放于数据库中，供用户调用。
工具软件模块主要由以下三部分组成。
（1）任务配置部分。化工工程师配置任务，只需通过鼠标点击，找到待选的实时数据库（如煤气化、甲醇1、甲醇2等）中的某个数据（如100#变换气流率XX.F101.tag），选中关系数据库中所需数据的属性（如某表的M行N栏元、净化气中的CO含量），用代数语言写出KPI的计算式，指定连续执行该任务的时间间隔，就完成了配置，可以配置任意多的任务同时运行，也可以随时增加或删除某一项任务。
（2）软件实现部分。本模块是工具软件的核心，主要包括实时数据读取、关系数据读取、公式解析、任务计算和报表生成等几个部分，它属后台服务，对一般用户是隐去的。
（3）结果显示部分。结果显示有2种：一种是以报表和趋势图的方式，按日期、班次显示；另一种是任务明细显示，如对某日、某班、某任务结果数据有疑问，可通过此模块来查看构成该任务的全部原始数据，以帮助用户追根溯源，找出问题所在。
此外，工具软件还有查询模块（对当前值、历史值按时间或按班次查询）、计算模块（对某一时段的积分、平均、最大、最小和标准偏差等进行计算）、计算器模块（在计算器屏幕上对实时数据和关系数据进行运算）、报表模块（为不同时间、不同岗位的工艺人员制作个别关心的分类任务报表）、数据模块（对某时段的多个数据，尤其是DCS数据和实验室数据同步列表，并以图形显示变化趋势的相关性）和回归模块（取相关变量的一组样本进行相关分析或回归分析）等。
在线工艺数据分析工具软件在某甲醇厂得到了很好的应用，大大拓展了各类工艺数据的应用范围和深度，使非IT专业的化工技术人员和操作人员可以独立、方便地对所有的DCS数据、分析数据和其他数据进行综合处理、分析和回归，有利于开阔工艺视野，深化工况，指导操作，具有广阔的应用前景。 (上海焦化朱建宁；上海交大工业自动化工程研究中心潘兆鸿赵霞杨宇亮；上海交通大学孙和芳)