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生产执行对精细化工行业的影响

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1组态系统

运用组态软件对数据进行转贮。

1.1模拟量计算。将一台安装组态软件(如组态王、WinCC等)的PC机连接生产信息局域网,在组态软件中通过设置串口、添加采集卡配置、维护变量、引用变量等步骤后,把信号转换卡采集的一次表数据进行转换。模拟量的4~20mA范围对应变量设置的量程(即一次表量程)得到实时数据。可以把数据引用到组态软件的监视画面上,在配置完成后切换到运行状态查看实时数据进行测试。经实践发现,不同生产厂区通过光纤、网线远传来的数据延迟在<1s的范围内。

1.2数据储存与监控。本系统中涉及的组态软件只是OPC作数据转发的中间桥梁,通过数据采集、配置实时数据库,将一次表、各种自动控制系统的数据发送至实时数据库。数据汇集点作为实时数据库的服务器,主要做数据转至MES服务器、存储数据、用户管理用。在实时数据库中需要对数据标签进行维护,包括位号、描述、单位、数据类型、量程、报警范围等。维护后,实时数据库中位号标签便有了对应的描述。通过对各采集站的IP分配情况,可以对装置进行区分。在实时数据库中能够以装置为单位,看到该装置中各数据标签、数值和曲线图。在实时数据库组态中,可以绘制动态的工艺流程图,如实时体现物料移动情况的管线、装置的启停等。所以在装置的总貌图中,有些不是很重要的部分,如调节阀等便可用管线上的流速来表示。

2生产执行系统

生产执行系统(ManufacturingExecutionSystem,MES)是介于管理信息系统(ManagementInformationSystem,MIS)和过程控制系统(ProcessControlSystem,PCS)的生产管理系统,旨在解决管理与生产间的信息孤岛问题。“它以生产行为信息为核心,为企业决策系统提供直接的支持”(MESA1997)。传统模式下管理层无法获取生产实时状况,只能从定期的报表中获知生产任务完成情况,无法及时发现问题。而生产执行系统使用实时准确的生产过程数据,能够及时反映生产故障,优化了生产活动,对生产活动进行指导,减少无附加值行为,提高工厂运行和事件处理的有效性。

2.1使用BPM企业管理工具搭建系统BPM(BusinessProcessManagement,业务过程管理)是以流程为中心的方法,将流程、管理方法和信息技术相结合,以促成高效、透明的业务流程。本系统中通过BPM系统搭建MES主体架构,在其基础上加入了投入、产出分析和生产监控模块。MES要在服务器上对数据进行处理后发布,需要安装BPM、VisualStudio、关系数据库,如SQLServer等搭建服务器系统环境。

2.2系统内容完善京博农化需求的MES涉及了业务流程、人员管理、生产监控、工艺质量管理、报表等内容,所以要在数据库中完善这些功能所要使用的数据。首先在BPM中建立公司组织架构,包括各个部门和车间,然后在相应部门下建立员工账号并录入成员信息。建立MES数据库,录入系统各功能板块所需数据源,包括员工信息表、业务表、各类报表及一系列标准等。在安装目录下可以看到有系统配置文件,接下来在系统配置文件中可以用汇编语言添加各功能模块、建立MES目录树。BPM功能强大且操作简单,通过拖拽式便可制作业务流程和各类表单。通过IIS在生产信息局域网上发布MES网站,输入MES域名便可登录系统:在目录树下新建生产监控配置文件,加入实时数据库各监视界面的链接,链接对应实时数据库服务器IP地址和监视页面目录。在MES生产监控模块下调用实时数据库插件便能查看工艺流程图,效果与客户端登录方式相同。在制作业务流程时,需在BPM平台下拖拽式新建业务流程,然后制作、引用报表,并在报表中使用SQL语句引用数据库数据即可。在京博农化调度中心我们安装了一台连接生产信息局域网的PC机,实现了与安防监控系统大屏幕的结合。在此计算机上,我们能够查看各车间流量计、报警器、工艺流程图和处理MES任务。

3结语

在该MES系统中,登录人员可以从任务管理中查看当前需处理的表单及流程,并在当前处理人提交后自动发往下一流程节点。同时生产管理部门与领导可进入生产监控页面查看生产情况,从动态流程图中能一目了然的看出正在运行的设备、各项工艺指标及其趋势,有效指导了生产。本文中讲述了从生产现场一次表数据采集、组态操作、到数据上传、服务器搭建、MES配置等每一步进展,然而目前的系统也尚有待完善之处。如我们正在开发的物料平衡、资金占用管理等模块,这就需要MES从财务系统的服务器读取数据并引用,使得资金、物料、仓储等业务更贴近生产。有业内专家指出:“未来的十年,不再是ERP的十年,而是MES的十年。”MES的数据基础依赖于OPC功能,将来基于强大OPCUA功能的MES系统将能够根据制造环境的变化进行智能预测、智能调度、智能诊断和智能决策,实现人机制造一体化的制造过程优化。农化生产将在一个精确的管控指标——实时信息闭环下运行,管理也更将精细化,同时,MES对管理系统、生产系统、财务的有效结合也必将大力促进物联网技术的发展,实现人与人的无缝联系和沟通。

作者:田育彰张金儒戴荣华李金江单位:京博农化科技股份有限公司

精细化工中间体杂志责任编辑:杨雪    阅读:人次
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