| 榮獲“2006年度工控及自動化領域優(yōu)秀案例”有獎評選 二等獎 |
| 寫作心得：
首先非常感謝中國工控網(wǎng)給與的獎勵，這個獎勵非同一般，這將會更加爭強我對國內(nèi)網(wǎng)站的信任與了解，而且也更加增強了我個人今后工作的態(tài)度。
在中國工控網(wǎng)發(fā)展的幾年歷程，我都時刻關(guān)注中國工控網(wǎng)網(wǎng)站的動態(tài)及發(fā)展方向，而且也引領我對個人的發(fā)展方向有了更明確的指引。在短短的幾年里，我們相互學些、進取。在一次偶然的機會寫了一篇文章，沒想到卻被發(fā)表了，而且還得了獎，實在讓人振奮。這讓我今后只能再接再厲，在工作之余多總結(jié)下個人的點滴經(jīng)驗與同行業(yè)的發(fā)展觀點，有機會再次投稿，共同探討和學習。
在今后，若有時間在工作之余會更加支持中國工控網(wǎng)的發(fā)展，為增大中國工控網(wǎng)網(wǎng)站的點擊率做些自己微薄的貢獻。謝謝。 |
| | 專家點評： |
| | 制造執(zhí)到系統(tǒng)MES是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量和交貨期，有效地使用工廠資源，即人力、機械、設備、原料等綜合管理工廠生產(chǎn)活動的軟件系統(tǒng)；是位于企業(yè)上層企業(yè)資源計劃（ERP）和底層工業(yè)控制（DSS）之間面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實時信息系統(tǒng)。
論文以中國的鋁業(yè)公司山東分公司為例，從系統(tǒng)設計，軟硬件系統(tǒng)的配置對系統(tǒng)的調(diào)試運行進行了總結(jié)。對今后EMS的模型及其應用很有幫助，類似工廠可以借鑒。
MES是企業(yè)信息化建設中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，越來越得到重視，從基礎功能著手，然后在此基礎上根據(jù)企業(yè)特點進行功能擴充，逐步完善企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)從DCS到ERP的信息暢通；相信MES能加快企業(yè)的信息化建設，為我國成為信息化產(chǎn)品國做出貢獻。
點評人：宋道峰 |
一、引言 當前，信息化已成為現(xiàn)代企業(yè)提高管理效率、降低管理成本的有效手段，并正在不可避免地形成一種趨勢。
當今企業(yè)不僅要面對國內(nèi)，而且要越來越直接的面對國際日益激烈的市場競爭。提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、及時掌握全面而且準確的生產(chǎn)信息已成為當今企業(yè)的必然要求。與此形成剛烈反差的是，在多數(shù)國內(nèi)企業(yè)中仍延續(xù)著傳統(tǒng)管理方式下的信息“手工”傳送。信息的不統(tǒng)一、不完整、不準確、傳遞不及時等眾多問題在新的經(jīng)濟形勢下已經(jīng)影響到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營甚至生存。
面對這一現(xiàn)狀，和利時公司推出了面向流程行業(yè)的企業(yè)信息化管理工具----HOLLiAS-MES。
二、系統(tǒng)設計 系統(tǒng)采用分布式實時數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，項目中包括一個總公司和三個分廠:中國鋁業(yè)山東分公司、氧化鋁廠、第二氧化鋁廠、化學品氧化鋁公司。分別配置各自獨立的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，分廠內(nèi)部實現(xiàn)獨立的應用系統(tǒng)。集團公司從各分廠獲取數(shù)據(jù)，組建集團的實時數(shù)據(jù)庫，形成公司級的應用系統(tǒng)。在設計時考慮了安全性、可靠性、可擴充性。
安全性
在控制系統(tǒng)實時網(wǎng)絡與生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡隔離與數(shù)據(jù)傳輸方面通過網(wǎng)關(guān)進行隔離，數(shù)據(jù)單向傳輸（控制系統(tǒng)生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)）。網(wǎng)關(guān)輸出直接接入核心交換機，不占用過程控制網(wǎng)的帶寬。輸入與冗余過程控制網(wǎng)連接。
生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的應用軟件對DCS系統(tǒng)運行沒有影響。
網(wǎng)關(guān)軟件成熟、安全、穩(wěn)定、可靠，在多家不同行業(yè)（化工、電力、制藥等）用戶得到長期使用。
可靠性
為了確保整個生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，平臺系統(tǒng)具有強大的容錯能力。集群服務器保證實時數(shù)據(jù)庫的可靠運行。應用服務器、WEB服務器和OA服務器內(nèi)置RAID 5容錯工作方式的磁盤組。服務器的兩塊千兆以太網(wǎng)口直接接入核心交換機。一塊網(wǎng)卡故障時，另一塊網(wǎng)卡繼續(xù)工作，保證了通信的不間斷。核心交換機雙引擎和雙電源，網(wǎng)絡模塊可在線熱插拔。
可擴充性
生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件采用高可靠計算機（級別同DCS操作站）。生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺提供多種數(shù)據(jù)訪問方式如OPC、DDE、ODB等，保證了開放性，能與第三方軟硬件兼容,實現(xiàn)無縫連接。
保證可能在將來投運的其它控制系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)穩(wěn)定納入本監(jiān)控系統(tǒng)。
保證將來擴充的生產(chǎn)管理軟件在本系統(tǒng)上平穩(wěn)運行。
為ERP提供數(shù)據(jù)接口。
三、 網(wǎng)絡系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu) 生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)主干網(wǎng)使用1000M以太網(wǎng)，與下層控制系統(tǒng)網(wǎng)絡通信速率為100M，辦公樓、服務器與核心交換機為1000M交換，網(wǎng)絡協(xié)議為TCP／IP。
網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)為星型拓撲結(jié)構(gòu)。配置了1臺核心交換機、1臺管理用邊緣交換機。
配置4臺PC服務器，完成數(shù)據(jù)庫、應用、MIS、WEB、網(wǎng)關(guān)、防病毒等服務。
為控制系統(tǒng)配備網(wǎng)關(guān)機，共8臺。
防病毒服務器采用諾頓防病毒軟件(網(wǎng)絡版)。
四、系統(tǒng)功能描述系統(tǒng)功能包括：
（1） 數(shù)據(jù)采集
（2） 數(shù)據(jù)存儲
（3） 生產(chǎn)過程實時運行監(jiān)視
（4） 生產(chǎn)調(diào)度
（5） WEB功能
（1）、數(shù)據(jù)采集
和利時公司采用分布式的數(shù)據(jù)采集方式。各個系統(tǒng)的接口可以分布在不同的地點，采用不同的軟硬件系統(tǒng)。這種方式確保了系統(tǒng)的可擴展性、穩(wěn)定性和靈活性。
該項目中包括一個總公司和三個分廠:中國鋁業(yè)山東分公司、氧化鋁廠、第二氧化鋁廠、化學品氧化鋁公司。每個分廠為一個單獨的MES，下圖為每個分廠包括的系統(tǒng)數(shù)量。
（2）、數(shù)據(jù)存儲
存儲過程實時數(shù)據(jù)，具有良好的存儲壓縮功能，響應速度快，數(shù)據(jù)管理能力強（可管理多達至幾萬點過程數(shù)據(jù)）。實時庫運行于服務器，客戶機（調(diào)度用計算機）通過訪問服務器獲取生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)。
本項目數(shù)據(jù)庫點數(shù)見前表。
存儲生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，具有以下主要特點：
★存儲速度快，數(shù)據(jù)存取速度達到秒級，最快可達 250ms，可以根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性設定存儲周期如2秒、5秒、10秒、30秒。
★存儲點數(shù)多，單臺服務器可達45萬點，可以滿足系統(tǒng)的擴充需要。
★特殊壓縮算法，每個采集點的數(shù)據(jù)壓縮率可自行設置；在保證數(shù)據(jù)精度要求的條件下優(yōu)化了系統(tǒng)的運行效率，調(diào)用數(shù)據(jù)速度快。
★數(shù)據(jù)庫的大小沒有限制
★支持常用數(shù)據(jù)類型
★方便的歷史數(shù)據(jù)備份與恢復
★可擴展性強，對外支持OPC、DDE、ODBC、API等接口，標準的SQL或OLE DB應用編程接口為第三方提供了標準的、主流的開發(fā)環(huán)境。
★系統(tǒng)具有良好的開放性，方便二次開發(fā)應用。
（3）、生產(chǎn)過程實時運行監(jiān)視
圖形化用戶界面，使用簡單、方便，既可使用客戶端工具瀏覽，又可使用瀏覽器瀏覽。
數(shù)據(jù)顯示方式靈活多樣，以下至列出一些常用的方式：
流程圖：用總貌及分組畫面顯示全廠的工藝流程, 并實時顯示每一關(guān)鍵的過程變量信息,畫面支持3D圖形，BMP，JPEG或掃描格式等多種格式的圖形。
參數(shù)圖：按報表方式在客戶機上顯示設定過程值，電廠運行累計值等參數(shù)。
趨勢圖：在CRT上顯示定義的全廠實時數(shù)據(jù)的趨勢曲線，時間軸可以任意設定。
報表： 報表可以分固定報表和模板報表兩種，固定報表采用固定的結(jié)構(gòu)和定義好的標簽，顯示和打印全廠或車間工段的數(shù)據(jù)；模板報表采用固定的結(jié)構(gòu)，靈活的標簽，顯示和打印全廠或車間工段的數(shù)據(jù)。報表采用web方式，方便靈活，打印可以是定時打印或事件打印。
• 數(shù)據(jù)顯示的指標：
o 畫面之間的切換靈活快速。
o 在總貌圖可通過鼠標指向或單鍵操作調(diào)用分組區(qū)域畫面, 分組畫面以彈出窗口方式顯示。
o 可以多窗口同時顯示各分組畫面, 每個窗口均可隨意調(diào)整及游動。
o 畫面自動與現(xiàn)場同步更新。
o 畫面可以回放歷史。
o 實時顯示開關(guān)量、模擬量、報警狀態(tài)，可以根據(jù)狀態(tài)變化顏色和動畫顯示。
o 報表及打印功能：web報表,可定時或用戶隨時調(diào)用打印
以后如果生產(chǎn)擴容，新增其他控制系統(tǒng)的話，可以增加新的接口，將這些新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一由實時數(shù)據(jù)服務器進行采集、存儲和管理。客戶端不需要重新設置，就可以瀏覽新增系統(tǒng)的信息。原有的接口、數(shù)據(jù)和應用程序也不受任何影響。
（4）、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)
為了實現(xiàn)管理更加科學化，集中統(tǒng)一規(guī)劃上層調(diào)度管理信息系統(tǒng)，已在山東鋁業(yè)分公司建立了一個完整的實時生產(chǎn)調(diào)度信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)將以總調(diào)度中心(或指揮中心)為核心，覆蓋全公司所有裝置，這些完整的生產(chǎn)信息處理后分別傳送到總廠、分廠辦公系統(tǒng)和生產(chǎn)、技術(shù)管理部門，并能實現(xiàn)異地瀏覽功能。全部的實時生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)采集到系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫，調(diào)度員和管理人員可以在總控摟或自己的辦公室里按權(quán)限設定綜覽全部或部分生產(chǎn)信息，并能實現(xiàn)異地瀏覽功能。相應的裝置信息也可以傳遞到相應的車間辦公室。
生產(chǎn)調(diào)度實現(xiàn)完成了的信息包括：
○生產(chǎn)裝置狀況
○設備工作狀況及備件信息
○原材料貯運
