MES解决方案(V080312)--力控课件

1、 经营决策经营决策 企业管理企业管理 生产调度生产调度 过程优化过程优化 过程控制过程控制 传统企业应用集成传统企业应用集成EAI结构结构 ERP (Enterprise Resource Planning ) PCS (Process Control System) MES (Manufacturing Execution System) 现代企业三层现代企业三层结构结构 （演变）（演变） 供应商供应商 协作供应系统协作供应系统 生产计调 生产计调 过程控制过程控制 产出监控产出监控 营销服务系统营销服务系统 SCM ERPMESPCSCRM 配送运输配送运输 配送运输配送运输 客户客户 A

2、PI MES系统系统 数据库系统数据库系统 PCS系统系统 来自业内的观点：来自业内的观点： u本质上本质上ERP 告诉企业告诉企业“生产什么？生产多少？什么时候生产？生产什么？生产多少？什么时候生产？” ，MES 告诉企业告诉企业“如何生产？，如何有效生产？如何生产？，如何有效生产？”。 uMES 通过信息的传达对从生产命令下发到产品完成的整个生产过程进行通过信息的传达对从生产命令下发到产品完成的整个生产过程进行 优化管理。优化管理。 uMES 以过程数学模型为核心，连接实时数据库和关系数据库，对生产过以过程数学模型为核心，连接实时数据库和关系数据库，对生产过 程进行实时监视、诊断和控制，完

3、成单元整合和系统优化，在生产过程层进程进行实时监视、诊断和控制，完成单元整合和系统优化，在生产过程层进 行物料平衡，安排生产计划，实施调度、排产及优化。行物料平衡，安排生产计划，实施调度、排产及优化。 关注的核心：关注的核心： u一个宗旨一个宗旨制造怎样执行。制造怎样执行。 u两个核心数据库两个核心数据库实时数据库、关系数据库。实时数据库、关系数据库。 u两个通信接口两个通信接口与控制层接口和与业务计划层接口。与控制层接口和与业务计划层接口。 u四个重点功能四个重点功能生产管理、工艺管理、过程管理和质量管理等。生产管理、工艺管理、过程管理和质量管理等。 实践过程的核心：实践过程的核心： u构建

4、全厂统一的生产过程实时和历史数据平台。构建全厂统一的生产过程实时和历史数据平台。 u展开上层应用，实现全厂生产过程自动化。展开上层应用，实现全厂生产过程自动化。 u架起全厂生产管理和过程控制一体化的桥梁。架起全厂生产管理和过程控制一体化的桥梁。 MES中实时数据库与关系数据库各有分工，不可替代。中实时数据库与关系数据库各有分工，不可替代。 u实时性的要求，毫秒级与分钟级的差别。实时性的要求，毫秒级与分钟级的差别。 u吞吐量的要求，吞吐量的要求，2000TPS与与20万万TPS的差别。的差别。 u过程数据压缩与存储的要求，过程数据压缩与存储的要求，1块硬盘与块硬盘与100块硬盘的差别。块硬盘的差

5、别。 u上层应用的要求。上层应用的要求。 u。 来自用户的观点：来自用户的观点： u实时性要求：毫秒级标签、实时事务处理特性。实时性要求：毫秒级标签、实时事务处理特性。 u性能要求：支持大点数容量、大吞吐量。性能要求：支持大点数容量、大吞吐量。 u历史存储要求：高压缩率，支持灾难恢复、归档文件管理等。历史存储要求：高压缩率，支持灾难恢复、归档文件管理等。 u高可靠性要求：支持冗余、容错，分布式、分级架构。高可靠性要求：支持冗余、容错，分布式、分级架构。 u数据采集接口要求：接口种类丰富，支持断线缓存等。数据采集接口要求：接口种类丰富，支持断线缓存等。 u数据库管理功能要求：支持完整的数据类型、

6、二次计算引擎、在线数据库管理功能要求：支持完整的数据类型、二次计算引擎、在线 维护、维护、SQL查询等。查询等。 u数据库应用要求：图形客户端、报表工具、查询工具、分析工具、数据库应用要求：图形客户端、报表工具、查询工具、分析工具、 行业应用软件。行业应用软件。 u开放性要求：开放性要求：API、SDK、OLE DB、ODBC、JDBC、OPC等。等。 力控产品家族力控产品家族 v 力控力控ForceControl - HMI/SCADAForceControl - HMI/SCADA监控组态软件；监控组态软件； v 力控力控pSpacepSpaceTM TM - - 实时历史数据库；实时历史

7、数据库； v 力控力控pNetPowerpNetPowerTM TM 电力自动化组态软件； 电力自动化组态软件； v 力控力控FC-IBMSFC-IBMSTM TM 楼宇版监控软件 楼宇版监控软件; ; v 力控力控pFieldcomm pFieldcomm 工业通信网关；工业通信网关； v 力控力控pMopcpMopcTM TM OPC OPC通信软件；通信软件； v 力控力控pStrategypStrategyTM TM - - 通用 通用PCPC控制策略软件；控制策略软件； v 力控力控FCGOTFCGOTTM TM 嵌入式 嵌入式HMIHMI； DCSDCS 实时实时/ /历史数据库历

8、史数据库pSpace 业务整合平台业务整合平台 工序调度工序调度 PCSPCS 过程控制系统过程控制系统 RTURTUSCADASCADA仪表仪表PLCPLCLABLAB 批次管理批次管理 设备维修设备维修 资源分配资源分配 寿命计算寿命计算 状态监测状态监测 生产管理生产管理 过程管理过程管理 产品跟踪产品跟踪 质量管理质量管理 人力管理人力管理 文档管理文档管理 性能分析性能分析 绩效分析绩效分析 管管 理理仿仿 真真资资 产产资资 源源 工工 程程设设 备备人人 力力 管管 理理管管 理理系系 统统支支 持持 财财 务务计计 划划办办 公公决决 策策 MESMES 制造执行系统制造执行系

9、统 ERP/MISERP/MIS 企业管理企业管理 经营决策经营决策 市场经营决策系统市场经营决策系统 生生 产产 数据交换数据交换 数数 据据 采采 集集 层层 向上无限制数据传输向上无限制数据传输向下有限数据交互向下有限数据交互 v 19921992：基于：基于Open VMSOpen VMS平台的内核产品形成，面向石化应用。平台的内核产品形成，面向石化应用。 v 19951995：基于：基于NTNT平台的平台的1.01.0版本形成。版本形成。 v 20002000：2.02.0版本推出，完善了查询、分析工具。版本推出，完善了查询、分析工具。 v 20042004：2.12.1版本推出，丰

10、富了上层应用程序。版本推出，丰富了上层应用程序。 v 20072007：重构历史库的：重构历史库的3.03.0版本推出。版本推出。 v 2008: 2008: 计划推出计划推出5.05.0版本（版本（6 6月份）及月份）及5.15.1版本（年底）。版本（年底）。 传统应用传统应用 基于基于pSpace的应用的应用 内内核核类类子系子系统统 应应用用类类子系子系统统 API 支持各种主流数据采集接口（包括：各种大中型支持各种主流数据采集接口（包括：各种大中型DCS、PLC、 OPC接口、手动录入、接口、手动录入、ODBC接口、网络隔离接口）接口、网络隔离接口）1500多种。多种。 强大的接口开发

11、能力强大的接口开发能力三维力控有一支专业的接口开发队伍，三维力控有一支专业的接口开发队伍，20 多位接口开发工程师随时为您定制新的采集接口。多位接口开发工程师随时为您定制新的采集接口。 通过通过eForceCon的画面组态工具，用户可以快捷，方便的开的画面组态工具，用户可以快捷，方便的开 发定制图形视图应用。预制图形模板、工程模板，提供发定制图形视图应用。预制图形模板、工程模板，提供 上千种丰富的工业图形元素，支持多达几百上千种丰富的工业图形元素，支持多达几百 种过渡色和渐进色调色板，动画连接可以构种过渡色和渐进色调色板，动画连接可以构 成逼真强大的动画效果，可以提供多种工业成逼真强大的动画效

12、果，可以提供多种工业 标准的复合图形组件来完成过程的监控和标准的复合图形组件来完成过程的监控和 部署可视化应用。部署可视化应用。 实时数据库与关系数据库数据的桥梁。实时数据库与关系数据库数据的桥梁。 在在pSpace系统和常用的电子表格之间系统和常用的电子表格之间 提供动态连接。用户能很快用提供动态连接。用户能很快用pSpace实时实时 和历史数据填充电子表格，而不需要复杂和历史数据填充电子表格，而不需要复杂 的的“导入导入”功能。功能。 将企业的生产过程系统，数据浏览系统，数据查询系统，数据分析系统以将企业的生产过程系统，数据浏览系统，数据查询系统，数据分析系统以WEB 的方式提供出来。以方

13、便快捷的方式为企业用户展示企业信息，了解工厂的运的方式提供出来。以方便快捷的方式为企业用户展示企业信息，了解工厂的运 行情况，从行情况，从pSpace WEB提供的数据分析及专业应用工具中了解企业的运作。提供的数据分析及专业应用工具中了解企业的运作。 基于基于C的数据库底层编程接口，适合过程仿真，优化控制，专家诊的数据库底层编程接口，适合过程仿真，优化控制，专家诊 断等行业应用。断等行业应用。 基于基于COM对象的编程接口，可在对象的编程接口，可在VC+，VB，VBScript，.NET 等开发环境下使用。等开发环境下使用。 ADO访问接口。访问接口。 数据源采集接口，根据此接口，可以开发针对

14、数据源采集接口，根据此接口，可以开发针对DA Server的接口软的接口软 件，支持断线缓存功能。件，支持断线缓存功能。 整合来自各个数据源的数据，如整合来自各个数据源的数据，如 DCS，PLC，手工录入，手工录入，LAB， 智能仪表等。数据保存于基于数据智能仪表等。数据保存于基于数据 压缩的实时压缩的实时/历史数据库系统中，历史数据库系统中， 数据库对外提供统一，高效，快捷数据库对外提供统一，高效，快捷 的接口。的接口。 针对数据进行有效性判断：断线检针对数据进行有效性判断：断线检 查；变化率检查；冗余检查；相关查；变化率检查；冗余检查；相关 性检验；限值判断。性检验；限值判断。 参数修正：

15、数字滤波：算术平均滤参数修正：数字滤波：算术平均滤 波、加权系数滤波、一阶滞后滤波、波、加权系数滤波、一阶滞后滤波、 取中值滤波、限幅滤波、限速滤波取中值滤波、限幅滤波、限速滤波 等。等。 数据可根据需要以数据可根据需要以BS/CS等各种等各种 形式显示，像系统图、趋势图、棒形式显示，像系统图、趋势图、棒 图、表格等。图、表格等。 相关人员可及时了相关人员可及时了 解作业效率，资源解作业效率，资源 效率。便于发现生效率。便于发现生 产过程中出现的问产过程中出现的问 题，及时给出相应题，及时给出相应 对策对策 根据计划和时间生根据计划和时间生 产过程来指导工厂产过程来指导工厂 的生产流程。的生产

16、流程。 通过对生产工序的通过对生产工序的 调整来优化生产的调整来优化生产的 流程。流程。 计算生产设备在生产过程在时间测计算生产设备在生产过程在时间测 定的结果与过去历史记录、企业目定的结果与过去历史记录、企业目 标或客户需求作比较，在线显示或标或客户需求作比较，在线显示或 输出相应的报告，辅助管理者进行输出相应的报告，辅助管理者进行 对产品性能、过程运作进行改进和对产品性能、过程运作进行改进和 提高。提高。 可节省运行成本，提高运行稳定性可节省运行成本，提高运行稳定性 及可靠性。及可靠性。 提高运行人员的操作水平。提高运行人员的操作水平。 系统质量能量平衡系统质量能量平衡 燃气燃气 轮机轮机

17、 过热器过热器 泵泵 汽机汽机 加热器加热器 风机风机 凝汽器凝汽器 空预器空预器 锅炉锅炉 对设备状态的监控和数据的收集，对设备维护提出指导性的意见，还能辅助对设备状态的监控和数据的收集，对设备维护提出指导性的意见，还能辅助 有关人员对设备进行有效管理和维护的各项工作，保证企业机器设备和相关有关人员对设备进行有效管理和维护的各项工作，保证企业机器设备和相关 资产的正常运转和运作。可节省运行成本，提高运行稳定性及可靠性。资产的正常运转和运作。可节省运行成本，提高运行稳定性及可靠性。 对设备状态的监控和数据对设备状态的监控和数据 的收集，对设备维护提出的收集，对设备维护提出 指导性的意见，还能辅

18、助指导性的意见，还能辅助 有关人员对设备进行有效有关人员对设备进行有效 管理和维护的各项工作，管理和维护的各项工作， 保证企业机器设备和相关保证企业机器设备和相关 资产的正常运转和运作。资产的正常运转和运作。 可节省运行成本，提高运可节省运行成本，提高运 行稳定性及可靠性。行稳定性及可靠性。 根据状态监测所获得的信息，结合已知的结构特性和参数，以及环境条件，根据状态监测所获得的信息，结合已知的结构特性和参数，以及环境条件， 结合该设备的历史记录，对设备可能要发生或已经发生的故障进行预报和结合该设备的历史记录，对设备可能要发生或已经发生的故障进行预报和 分析、判断，确定故障的性质和类别、程度、原

19、因、部位，指出故障发生分析、判断，确定故障的性质和类别、程度、原因、部位，指出故障发生 和发展的趋势及其后果，提出控制故障继续发展和消除故障的调整、维修、和发展的趋势及其后果，提出控制故障继续发展和消除故障的调整、维修、 治理的对策措施，并加以实施，最终使设备恢复到正常状态。治理的对策措施，并加以实施，最终使设备恢复到正常状态。 减少事故停机率减少事故停机率 减少设备检修费用减少设备检修费用 优化运行，提高机组效率优化运行，提高机组效率 磨煤机电流增大。磨煤机出口管可能堵。减少给煤。 磨煤机入口负压变小。原煤的水分过大，干燥风量小。增大干燥风量。 磨煤机出力下降。给煤机出力不匹配。严重时，要求

20、停磨处理。 磨煤机进出口差压变大。手动控制运行时，风-煤比例失调未及时发 现调整。 提高一次风量及一次风温度。 通过对作业人员考核功能的使用，能及时提供作业人员的状态和相关的信息通过对作业人员考核功能的使用，能及时提供作业人员的状态和相关的信息 （工时，出勤等）辅助管理者对作业人员进行有效的安排，实现了人员、物（工时，出勤等）辅助管理者对作业人员进行有效的安排，实现了人员、物 料、设备、信息和工具在生产作业计划中的料、设备、信息和工具在生产作业计划中的“集成集成”，这充分保证和改善了，这充分保证和改善了 生产作业流程的协同性。生产作业流程的协同性。 考核每班组的重要指标考核每班组的重要指标 计

21、算操作平衡，产量，收率等计算操作平衡，产量，收率等 通过产品跟踪和清单管理功能的使用，通过产品跟踪和清单管理功能的使用，MES 能监视工件在任意时能监视工件在任意时 刻的位置和状态，收集和记录产品或组件加工工序、加工结果的刻的位置和状态，收集和记录产品或组件加工工序、加工结果的 数据，形成每个组件或产品可追溯性记录，以便在必要时，企业数据，形成每个组件或产品可追溯性记录，以便在必要时，企业 向客户证实产品的质量、追溯问题的根源或评估问题的严重程度向客户证实产品的质量、追溯问题的根源或评估问题的严重程度 等。等。 pSpacepSpace UNIX pSpacepSpace pSpacepSpa

22、ce PLCDCSRTUHMIOPC手工输入手工输入 API API API APIAPIAPI 111 110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 00：00：00 00：05：00 pSpacepSpace 压缩算法 性能指标性能指标 upSpace数据库支持对标签点等数据对象按照结点树进行数据库支持对标签点等数据对象按照结点树进行 管理。改变了以往数据库变量的平面管理或有限层次的管理管理。改变了以往数据库变量的平面管理或有限层次的管理 方式，使企业用户可按照工厂的运行情况建模，数据管理更方式，使企业用户可按照工厂的运行情况建模，数据管理更 加方

23、便、直观、高效。加方便、直观、高效。 pSpacepSpace pSpacepSpace PLCDCSRTUHMIOPC手工输入手工输入 支持的部分支持的部分DCS 支持的部分支持的部分HMI/SCADA u强大的安全管理体系及多级用户权限分配，用户操作跟踪。强大的安全管理体系及多级用户权限分配，用户操作跟踪。 u高效而丰富的二次开发接口：高效而丰富的二次开发接口：DBI API、COM SDK、OLE DB Provider、DAI SDK、.NET API、JAVA API、Real SQL、OPC、 ODBC、XML、WEB Service 2.0、 u丰富的客户端应用：丰富的客户端应用

24、：ForceControl、eForceCon、Excel Add-In、 pBatch、Alarm Server、SNMP Agent、报表工具、设备运行诊断、报表工具、设备运行诊断、 趋势分析、成本核算、质量分析等。趋势分析、成本核算、质量分析等。 u重新开发的图形监控客户端重新开发的图形监控客户端eForceCon可最大发挥可最大发挥pSpace特性。特性。 原有问题：原有问题： 实时数据停留在车间，无法进行深层次的应用实时数据停留在车间，无法进行深层次的应用 调度和生产管理部门不能及时准确和全面了解生产情况调度和生产管理部门不能及时准确和全面了解生产情况 利用数据资源完成：利用数据资源

25、完成： 工艺参数分析，改进工艺工艺参数分析，改进工艺 班组考核，控制成本班组考核，控制成本 物料平衡，降低能耗物料平衡，降低能耗 事故分析，故障预防事故分析，故障预防 数据深层次挖掘分析数据深层次挖掘分析 A A、基本应用、基本应用 -生产过程浏览及监控生产过程浏览及监控 -生产过程分析生产过程分析 -用户定制应用用户定制应用 B B、管理应用、管理应用 -生产综合管理生产综合管理 C C、高级应用、高级应用 -流程模拟、先进控制流程模拟、先进控制 操作简单，直观。 内容详尽，信息 及时。 多种曲线显示历史数多种曲线显示历史数 据。据。 曲线导出到曲线导出到ExcelExcel 曲线对比分析，

26、便于曲线对比分析，便于 查找各种原因查找各种原因 显示各个采集站运显示各个采集站运 行情况及监视点状行情况及监视点状 态。态。 远程维护操作远程维护操作 趋势分析。趋势分析。 统计分析统计分析 平稳率计算平稳率计算 偏差统计偏差统计 数据导出数据导出 最大值最大值/ /最小最小 值值 以事故为线索以事故为线索 组织数据。组织数据。 便于查找事故便于查找事故 原因。原因。 便于找出被忽便于找出被忽 略的小事故略的小事故 考核重要工艺考核重要工艺 指标指标 计算操作平稳计算操作平稳 率率 计算产量、收计算产量、收 率率 化验数据与生化验数据与生 产数据相关性产数据相关性 分析。分析。 提高质量控制

27、。提高质量控制。 改进生产方案改进生产方案 实时跟踪装置的实时跟踪装置的 总进料和总出料。总进料和总出料。 及时发现异常及时发现异常 在线累计装在线累计装 置生产利润。置生产利润。 实时数据库与关系实时数据库与关系 数据库的数据转换数据库的数据转换 通用，可灵活组态通用，可灵活组态 调度报表简单。调度报表简单。 数据关联实时数据关联实时 数据库和关系数据库和关系 数据库数据库 可自定义报表可自定义报表 核心数据库核心数据库 作业计作业计 划优化划优化 物科平衡物科平衡 生产综生产综 合统计合统计 成本核算成本核算 系统维护系统维护 数据整和数据整和 实时数据库实时数据库 工艺技术管理工艺技术管

28、理 现场生产管理现场生产管理 储 运 管 理储 运 管 理 基本生产管理基本生产管理 设备运转与维护设备运转与维护 能 源 管 理能 源 管 理 辅 料 管 理辅 料 管 理 环 保 管 理环 保 管 理 质 量 化 验 管 理质 量 化 验 管 理 基本生产管理基本生产管理 油 品 调 和油 品 调 和 历史数据比较。历史数据比较。 流程模拟优化。流程模拟优化。 实验装置开车实验装置开车 全厂生产过程监控系统全厂生产过程监控系统 全厂负荷优化调度系统全厂负荷优化调度系统 厂级及机组级性能计算厂级及机组级性能计算 经济指标分析及诊断经济指标分析及诊断 运行优化操作指导系统运行优化操作指导系统

29、过程信息统计和分析过程信息统计和分析 机组寿命分析系统机组寿命分析系统 机组运行故障诊断系统机组运行故障诊断系统 基本软件模块扩展软件模块 pSpace v数据来自于所有类型的数据源，像数据来自于所有类型的数据源，像DCSDCS、 PLCPLC、LABLAB、手工录入等。、手工录入等。 数据可根据需要在各台客户机上以各种数据可根据需要在各台客户机上以各种 形式显示，像系统图、趋势图、棒图、形式显示，像系统图、趋势图、棒图、 表格等。表格等。 快速响应 任何时间、任何地点均可获取生产过程信息任何时间、任何地点均可获取生产过程信息 提高决策质量 将实时数据与历史数据统一考虑将实时数据与历史数据统一

30、考虑 完整的总览全厂信息 多台机组和所有车间系统均被集成多台机组和所有车间系统均被集成 降低人员工作量 自动统计、报表定期自动打印自动统计、报表定期自动打印 v目的是降低电厂运行和维护成本目的是降低电厂运行和维护成本 。 v基于基于ISOISO、ASMEASME、国标和行业标准、国标和行业标准 。 v可方便地实现在线与离线运行。可方便地实现在线与离线运行。 节约燃料成本节约燃料成本 改善机组热耗、提高机组效率改善机组热耗、提高机组效率 提高设备运行可靠性提高设备运行可靠性 及早发现设备运行问题及早发现设备运行问题 提高调峰容量提高调峰容量 发现容量约束，及早调整发现容量约束，及早调整 降低污染排放降低污染排放 提高锅炉效率，减少环境污染提高锅炉效率，减少环境污染 提高运行人员操作水平提高运行人员操作水平 v 主要监控参数主要监控参数 主蒸汽温