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1組態(tài)系統(tǒng)

運用組態(tài)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)貯。

1.1模擬量計算。將一臺安裝組態(tài)軟件（如組態(tài)王、WinCC等）的PC機(jī)連接生產(chǎn)信息局域網(wǎng)，在組態(tài)軟件中通過設(shè)置串口、添加采集卡配置、維護(hù)變量、引用變量等步驟后，把信號轉(zhuǎn)換卡采集的一次表數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。模擬量的4～20mA范圍對應(yīng)變量設(shè)置的量程（即一次表量程）得到實時數(shù)據(jù)。可以把數(shù)據(jù)引用到組態(tài)軟件的監(jiān)視畫面上，在配置完成后切換到運行狀態(tài)查看實時數(shù)據(jù)進(jìn)行測試。經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn)，不同生產(chǎn)廠區(qū)通過光纖、網(wǎng)線遠(yuǎn)傳來的數(shù)據(jù)延遲在＜1s的范圍內(nèi)。

1.2數(shù)據(jù)儲存與監(jiān)控。本系統(tǒng)中涉及的組態(tài)軟件只是OPC作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的中間橋梁，通過數(shù)據(jù)采集、配置實時數(shù)據(jù)庫，將一次表、各種自動控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送至實時數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)匯集點作為實時數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器，主要做數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)至MES服務(wù)器、存儲數(shù)據(jù)、用戶管理用。在實時數(shù)據(jù)庫中需要對數(shù)據(jù)標(biāo)簽進(jìn)行維護(hù)，包括位號、描述、單位、數(shù)據(jù)類型、量程、報警范圍等。維護(hù)后，實時數(shù)據(jù)庫中位號標(biāo)簽便有了對應(yīng)的描述。通過對各采集站的IP分配情況，可以對裝置進(jìn)行區(qū)分。在實時數(shù)據(jù)庫中能夠以裝置為單位，看到該裝置中各數(shù)據(jù)標(biāo)簽、數(shù)值和曲線圖。在實時數(shù)據(jù)庫組態(tài)中，可以繪制動態(tài)的工藝流程圖，如實時體現(xiàn)物料移動情況的管線、裝置的啟停等。所以在裝置的總貌圖中，有些不是很重要的部分，如調(diào)節(jié)閥等便可用管線上的流速來表示。

2生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)

生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem，MES）是介于管理信息系統(tǒng)（ManagementInformationSystem，MIS）和過程控制系統(tǒng)（ProcessControlSystem，PCS）的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，旨在解決管理與生產(chǎn)間的信息孤島問題。“它以生產(chǎn)行為信息為核心，為企業(yè)決策系統(tǒng)提供直接的支持”（MESA1997）。傳統(tǒng)模式下管理層無法獲取生產(chǎn)實時狀況，只能從定期的報表中獲知生產(chǎn)任務(wù)完成情況，無法及時發(fā)現(xiàn)問題。而生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)使用實時準(zhǔn)確的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，能夠及時反映生產(chǎn)故障，優(yōu)化了生產(chǎn)活動，對生產(chǎn)活動進(jìn)行指導(dǎo)，減少無附加值行為，提高工廠運行和事件處理的有效性。

2.1使用BPM企業(yè)管理工具搭建系統(tǒng)BPM（BusinessProcessManagement，業(yè)務(wù)過程管理）是以流程為中心的方法，將流程、管理方法和信息技術(shù)相結(jié)合，以促成高效、透明的業(yè)務(wù)流程。本系統(tǒng)中通過BPM系統(tǒng)搭建MES主體架構(gòu)，在其基礎(chǔ)上加入了投入、產(chǎn)出分析和生產(chǎn)監(jiān)控模塊。MES要在服務(wù)器上對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，需要安裝BPM、VisualStudio、關(guān)系數(shù)據(jù)庫，如SQLServer等搭建服務(wù)器系統(tǒng)環(huán)境。

2.2系統(tǒng)內(nèi)容完善京博農(nóng)化需求的MES涉及了業(yè)務(wù)流程、人員管理、生產(chǎn)監(jiān)控、工藝質(zhì)量管理、報表等內(nèi)容，所以要在數(shù)據(jù)庫中完善這些功能所要使用的數(shù)據(jù)。首先在BPM中建立公司組織架構(gòu)，包括各個部門和車間，然后在相應(yīng)部門下建立員工賬號并錄入成員信息。建立MES數(shù)據(jù)庫，錄入系統(tǒng)各功能板塊所需數(shù)據(jù)源，包括員工信息表、業(yè)務(wù)表、各類報表及一系列標(biāo)準(zhǔn)等。在安裝目錄下可以看到有系統(tǒng)配置文件，接下來在系統(tǒng)配置文件中可以用匯編語言添加各功能模塊、建立MES目錄樹。BPM功能強(qiáng)大且操作簡單，通過拖拽式便可制作業(yè)務(wù)流程和各類表單。通過IIS在生產(chǎn)信息局域網(wǎng)上MES網(wǎng)站，輸入MES域名便可登錄系統(tǒng)：在目錄樹下新建生產(chǎn)監(jiān)控配置文件，加入實時數(shù)據(jù)庫各監(jiān)視界面的鏈接，鏈接對應(yīng)實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器IP地址和監(jiān)視頁面目錄。在MES生產(chǎn)監(jiān)控模塊下調(diào)用實時數(shù)據(jù)庫插件便能查看工藝流程圖，效果與客戶端登錄方式相同。在制作業(yè)務(wù)流程時，需在BPM平臺下拖拽式新建業(yè)務(wù)流程，然后制作、引用報表，并在報表中使用SQL語句引用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)即可。在京博農(nóng)化調(diào)度中心我們安裝了一臺連接生產(chǎn)信息局域網(wǎng)的PC機(jī)，實現(xiàn)了與安防監(jiān)控系統(tǒng)大屏幕的結(jié)合。在此計算機(jī)上，我們能夠查看各車間流量計、報警器、工藝流程圖和處理MES任務(wù)。

3結(jié)語

在該MES系統(tǒng)中，登錄人員可以從任務(wù)管理中查看當(dāng)前需處理的表單及流程，并在當(dāng)前處理人提交后自動發(fā)往下一流程節(jié)點。同時生產(chǎn)管理部門與領(lǐng)導(dǎo)可進(jìn)入生產(chǎn)監(jiān)控頁面查看生產(chǎn)情況，從動態(tài)流程圖中能一目了然的看出正在運行的設(shè)備、各項工藝指標(biāo)及其趨勢，有效指導(dǎo)了生產(chǎn)。本文中講述了從生產(chǎn)現(xiàn)場一次表數(shù)據(jù)采集、組態(tài)操作、到數(shù)據(jù)上傳、服務(wù)器搭建、MES配置等每一步進(jìn)展，然而目前的系統(tǒng)也尚有待完善之處。如我們正在開發(fā)的物料平衡、資金占用管理等模塊，這就需要MES從財務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)并引用，使得資金、物料、倉儲等業(yè)務(wù)更貼近生產(chǎn)。有業(yè)內(nèi)專家指出：“未來的十年，不再是ERP的十年，而是MES的十年。”MES的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)依賴于OPC功能，將來基于強(qiáng)大OPCUA功能的MES系統(tǒng)將能夠根據(jù)制造環(huán)境的變化進(jìn)行智能預(yù)測、智能調(diào)度、智能診斷和智能決策，實現(xiàn)人機(jī)制造一體化的制造過程優(yōu)化。農(nóng)化生產(chǎn)將在一個精確的管控指標(biāo)——實時信息閉環(huán)下運行，管理也更將精細(xì)化，同時，MES對管理系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、財務(wù)的有效結(jié)合也必將大力促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)人與人的無縫聯(lián)系和溝通。

作者：田育彰張金儒戴榮華李金江單位：京博農(nóng)化科技股份有限公司