MES解决方案V080312力控85P

1、力控科技MES力控实时历史数据库pSpace 1目录 三. pSpace 系统架构 四. pSpace 功能应用 五. pSpace 特点优势 一. MES与实时数据库 二. 力控实时数据库pSpace 六. pSpace 应用方案 一. MES与实时数据库2企业综合自动化系统结构的演变经营决策企业管理生产调度过程优化过程控制传统企业应用集成EAI结构ERP(Enterprise Resource Planning )PCS(Process Control System)MES (Manufacturing Execution System)现代企业三层结构（演变）3企业经营系统中MES与ER

2、P和PCS关系供应商协作供应系统 生产计调过程控制 产出监控营销服务系统SCMERPMESPCSCRM配送运输配送运输客户4流程工业MES典型架构数据接口实时数据库能源管理系统批次管理生产调度管理成本核算系统企业门户系统质量管理系统设备维护管理实时信息系统DCSPLCSCADA其他APIERP系统关系数据库RTU生产装置、公用工程MES系统数据库系统PCS系统5MES的本质来自业内的观点：本质上ERP 告诉企业“生产什么？生产多少？什么时候生产？” ，MES告诉企业“如何生产？，如何有效生产？”。MES 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。MES 以过程数学模型

3、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。6MES实践要素关注的核心：一个宗旨制造怎样执行。两个核心数据库实时数据库、关系数据库。两个通信接口与控制层接口和与业务计划层接口。四个重点功能生产管理、工艺管理、过程管理和质量管理等。实践过程的核心：构建全厂统一的生产过程实时和历史数据平台。展开上层应用，实现全厂生产过程自动化。架起全厂生产管理和过程控制一体化的桥梁。7为什么一定是实时数据库？MES中实时数据库与关系数据库各有分工，不可替代。实时性的要求，毫秒级与分钟级的差别。吞吐量的

4、要求，2000TPS与20万TPS的差别。过程数据压缩与存储的要求，1块硬盘与100块硬盘的差别。上层应用的要求。8MES对实时数据库的要求来自用户的观点：实时性要求：毫秒级标签、实时事务处理特性。性能要求：支持大点数容量、大吞吐量。历史存储要求：高压缩率，支持灾难恢复、归档文件管理等。高可靠性要求：支持冗余、容错，分布式、分级架构。数据采集接口要求：接口种类丰富，支持断线缓存等。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、SQL查询等。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。开放性要求：API、SDK、OLE DB、ODBC、JDBC、OP

5、C等。9目录 三. pSpace 系统架构 四. pSpace 功能应用 五. pSpace 特点优势 一. MES与实时数据库 二. 力控实时数据库pSpace 六. pSpace 应用方案 二. 力控实时数据库pSpace 10pSpace是力控产品家族中的一员 力控产品家族力控ForceControl - HMI/SCADA监控组态软件；力控pSpaceTM - 实时历史数据库；力控pNetPowerTM 电力自动化组态软件；力控FC-IBMSTM 楼宇版监控软件;力控pFieldcomm 工业通信网关；力控pMopcTM OPC通信软件；力控pStrategyTM - 通用PC控制策略

6、软件；力控FCGOTTM 嵌入式HMI；11pSpace 在企业信息系统中的定位、角色DCS实时/历史数据库pSpace 业务整合平台工序调度PCS过程控制系统RTUSCADA仪表PLCLAB批次管理设备维修资源分配寿命计算状态监测生产管理过程管理产品跟踪质量管理人力管理文档管理性能分析绩效分析管 理仿 真资 产资 源工 程设 备人 力管 理管 理系 统支 持财 务计 划办 公决 策MES制造执行系统ERP/MIS企业管理经营决策市场经营决策系统生 产数据交换数 据 采 集 层向上无限制数据传输向下有限数据交互12pSpace产品发展历程 1992：基于Open VMS平台的内核产品形成，面向

7、石化应用。1995：基于NT平台的1.0版本形成。2000：2.0版本推出，完善了查询、分析工具。2004：2.1版本推出，丰富了上层应用程序。2007：重构历史库的3.0版本推出。2008: 计划推出5.0版本（6月份）及5.1版本（年底）。13pSpace 应用架构传统应用基于pSpace的应用14目录 三. pSpace 系统架构 四. pSpace 功能应用 五. pSpace 特点优势 一. MES与实时数据库 二. 力控实时数据库pSpace 六. pSpace 应用方案 三. pSpace 系统架构15pSpace 系统架构数据接口标准访问接口pSpace Server批量管理S

8、NMP网管系统WEB服务器应用客户端分析工具远程配置工具ForceControl组态软件电子表格SQL查询先进控制OLEDB providerOPC DAOPC HDAOPC AEOPC UASDK/APISQC子系统报警子系统SQL子系统完全管理自诊断单元基础模块查询子系统统计子系统其他子系统计算子系统数据备份事件单元实时数据模块性能监控网络通讯单元历史数据模块内核类子系统应用类子系统DCSPLCSCADA其他MOPCAPI1. pSpace系统结构图16pSpace 系统架构pSpace Server pSpace Server作为整个系统的核心部分，搭建pSpace 应用系统的稳固平台，

9、可运行在UNIX/Linux/Windows NT/Windows 2000/Windows 2003等平台。 负责整个pSpace系统的实时数据采集,历史数据存储,网络通讯响应,统计数据处理,数据二次计算,事件触发管理,自诊断，自恢复功能等。2. pSpace 核心服务器软件17pSpace 系统架构pSpace Admin安全登录管理数据库远程管理客户端数据库配置管理客户端数据库用户权限管理历史数据管理客户端采集器配置管理报警配置管理日志管理模板管理系统性能监视在线维护18pSpace 系统架构pSpace DAServer pSpaceTM DA Server是数据采集站的设备通讯管理服

10、务程序，用于系统和DCS、PLC等数据源之间的数据交换，具有自动网络通信负荷平衡功能和断线数据缓冲功能。pSpace DAServer以前端节点机方式运行，运行于UNIX/Linux/Windows 98/Windows NT/Windows 2000/WindowsXP/Windows XP Embeded/Windows NT Embeded平台。 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、ODBC接口、网络隔离接口）1500多种。 强大的接口开发能力三维力控有一支专业的接口开发队伍，20多位接口开发工程师随时为您定制新的采集接口。3. pSpace

11、数据采集器19pSpace 系统架构eForceCon 通过eForceCon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，动画连接可以构成逼真强大的动画效果，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部署可视化应用。pSpace ODBCRouter 实时数据库与关系数据库数据的桥梁。pSpace Excel AddIn 在pSpace系统和常用的电子表格之间提供动态连接。用户能很快用pSpace实时和历史数据填充电子表格，而不需要复杂的“导入”功能。 4. pSpace 客户端工

12、具20pSpace 系统架构5. pSpace 计算引擎基于Excel的计算引擎。配置方便灵活。可在线/离线运行。不需要编译代码，计算公式开放 。方便用户定制开发 。具有时间确定性的在线计算引擎。具有定时触发计算，条件触发计算，离线数据计算等方式。21pSpace 系统架构pSpace Web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pSpace WEB提供的数据分析及专业应用工具中了解企业的运作。6.pSpace 企业门户系统22pSpace 系统架构DBI API 基于C的数据库底层编

13、程接口，适合过程仿真，优化控制，专家诊断等行业应用。COM SDK 基于COM对象的编程接口，可在VC+，VB，VBScript，.NET等开发环境下使用。OLE DB Provider ADO访问接口。DAI SDK 数据源采集接口，根据此接口，可以开发针对DA Server的接口软件，支持断线缓存功能。7.pSpace 二次开发接口23pSpace 系统架构.NET API 专为.NET程序员提供的开发接口。Java API 专为J2EE开发人员提供的开发接口。Real SQL 基于SQL92扩展，支持实时特性。OPC 支持OPC DA、OPC HDA、OPC A&E、OPC UA。ODB

14、C关系数据库标准接口。Web Service支持Web Service2.0接口。24目录 三. pSpace 系统架构 四. pSpace 功能应用 五. pSpace 特点优势 一. MES与实时数据库 二. 力控实时数据库pSpace 六. pSpace 应用方案 四. pSpace 功能应用25pSpace 应用模块1.生产信息监视与统计整合来自各个数据源的数据，如DCS，PLC，手工录入，LAB，智能仪表等。数据保存于基于数据压缩的实时/历史数据库系统中，数据库对外提供统一，高效，快捷的接口。针对数据进行有效性判断：断线检查；变化率检查；冗余检查；相关性检验；限值判断。参数修正：数字

15、滤波：算术平均滤波、加权系数滤波、一阶滞后滤波、取中值滤波、限幅滤波、限速滤波等。数据可根据需要以BS/CS等各种形式显示，像系统图、趋势图、棒图、表格等。26pSpace 应用模块2.生产过程管理及优化相关人员可及时了解作业效率，资源效率。便于发现生产过程中出现的问题，及时给出相应对策根据计划和时间生产过程来指导工厂的生产流程。通过对生产工序的调整来优化生产的流程。27pSpace 应用模块3.性能分析及优化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，辅助管理者进行对产品性能、过程运作进行改进和提高。可节省运行成本，提高运行稳定性

16、及可靠性。提高运行人员的操作水平。系统质量能量平衡燃气轮机过热器泵汽机加热器风机凝汽器空预器锅炉28pSpace 应用模块4.设备状态监测及故障诊断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。29pSpace 应用模块根据状态监测所获得的信息，结合已知的结

17、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、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设备检修费用优化运行，提高机组效率故障现象故障原因操作指导磨煤机电流增大。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

18、次风温度。30pSpace 应用模块5.班组考核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、物料、设备、信息和工具在生产作业计划中的“集成”，这充分保证和改善了生产作业流程的协同性。考核每班组的重要指标计算操作平衡，产量，收率等31pSpace 应用模块6.质量管理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。32目录 三.

19、pSpace 系统架构 四. pSpace 功能应用 五. pSpace 特点优势 一. MES与实时数据库 二. 力控实时数据库pSpace 六. pSpace 应用方案 五. pSpace 特点优势33 pSpace 特点优势1. 多平台支持能力财务分析运行考核仿真模型能耗分析统计分析优化调度pSpaceUNIXpSpacepSpaceDASERVERPLCDCSRTUHMIOPC手工输入MOPCAPIAPIAPIAPIAPIAPI34 pSpace 特点优势Unix/Linux/Windows，任您选择。pSpace从核心到外围，从底层到上层，都采用了稳定而高效的跨平台开发环境，整个系统

20、可在Windows、Unix、Linux环境下运行和操作，而且在各个平台的操作及使用完全一样，完全消除操作系统限制所带来的不便。35 pSpace 特点优势2. 先进的两级压缩技术DCSPLCRTUSCADA仪表RTU仪表SCADADCSPLC仪表SCADADCSRTUPLC仪表SCADADCSPLCRTU11111010910810710610510410310210110000：00：00 00：05：00pSpace压缩算法逻辑物理36 pSpace 特点优势高效数据压缩，快速查询大跨度历史数据。保存所有重要细节，避免冗余信息对数据分析的干扰。为上层应用模型提供精确完整的数据信息，让工程

21、师的精力集中于上层的应用模型，而无需担心数据源。37性能指标 pSpace 特点优势指标参数时间标签精度1ms单台服务器容量126,000 点读数据吞吐量300,000 点/秒（TPS）写数据吞吐量300,000 点/秒（TPS）混合读/写数据吞吐量300,000 点/秒（TPS）数据压缩比40:1并发访问客户端数量10003. 强大的系统性能38 pSpace 特点优势pSpace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，数据管理更加方便、直观、高效。4. 灵活适用的结点树对象管理39 pSpace

22、 特点优势5. 复合点类型 pSpace在基本点类型的基础上提供复合点类型概念，便于实现行业应用、高级应用。 pSpace的复合点类型可灵活扩展，并提供点类型模板功能。40 pSpace 特点优势6. 基于ACE架构的网络通讯机制 pSpace 的通讯机制采用基于ACE架构的协议。ACE架构对跨平台通讯具有很好的支持，而且可用性及重用性非常好。而且ACE架构具有良好的容错性及安全性。pSpace继承了ACE架构可靠性，安全性等特性，并优化了通讯协议，使得网络通讯的执行时间更短，速度得到保障。41 pSpace 特点优势7. 多级冗余机制数据接口数据接口pSpacepSpaceNETSERVNE

23、TSERV财务分析运行考核仿真模型能耗分析统计分析PLCDCSRTUHMIOPC手工输入42 pSpace 特点优势无缝的故障恢复。可增加多个冗余节点，提高系统稳定性。配置方便，维护简单。专门针对pSpace开发，无需使用昂贵的专用硬件。支持第三方群集软件来实现系统冗余，如Windows Cluster，HA ROSE，JetCluster等。43 pSpace 特点优势8. 全程统一数据库 pSpace支持由任意多个数据库服务器级联构建的超大规模数据库系统。而各个数据库结点对于用户是透明的，用户访问时好像只有一个数据库，就是全程统一数据库。44 pSpace 特点优势支持RS232/422/

24、485、电台、MODEM、以太网、无线GPRS/CDMA等通信方式。支持国内外主流的DCS、PLC、RTU、FCS、智能仪表等1000多种厂家设备。支持与国内外主流的HMI/SCADA软件的通信接口。9. 丰富的数据采集接口45 pSpace 特点优势支持的部分DCS46 pSpace 特点优势支持的部分HMI/SCADA47 pSpace 其它特点其它特点强大的安全管理体系及多级用户权限分配，用户操作跟踪。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、W

25、EB Service 2.0、丰富的客户端应用：ForceControl、eForceCon、Excel Add-In、pBatch、Alarm Server、SNMP Agent、报表工具、设备运行诊断、趋势分析、成本核算、质量分析等。重新开发的图形监控客户端eForceCon可最大发挥pSpace特性。48目录 三. pSpace 系统架构 四. pSpace 功能应用 五. pSpace 特点优势 一. MES简介 二. pSpace 定位 六. pSpace 应用方案49 pSpace 行业应用石化行业MES系统50 pSpace 行业应用-石化行业1. 石化行业MES系统典型拓扑结构

26、51 pSpace 行业应用-石化行业A、全面掌握生产动态 B、提高实时数据资源的利用效率C、高效集成出效益 D、形成统一数据平台/决策平台2. 建设目标52 pSpace 行业应用-石化行业掌握生产动态-实时流程图53 pSpace 行业应用-石化行业原有问题：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利用数据资源完成：工艺参数分析，改进工艺班组考核，控制成本物料平衡，降低能耗事故分析，故障预防数据深层次挖掘分析提供数据资源利用54 pSpace 行业应用-石化行业生产调度计划优化物料平衡先进控制流程模拟实时数据库系统关系数据库生产综合管理ERP

27、等统一数据平台55 pSpace 行业应用-石化行业A、基本应用 -生产过程浏览及监控 -生产过程分析 -用户定制应用B、管理应用 -生产综合管理C、高级应用 -流程模拟、先进控制3. 上层应用56 pSpace 行业应用-石化行业操作简单，直观。内容详尽，信息及时。过程监视-流程图浏览57 pSpace 行业应用-石化行业多种曲线显示历史数据。曲线导出到Excel曲线对比分析，便于查找各种原因过程监视-历史数据查询58 pSpace 行业应用-石化行业显示各个采集站运行情况及监视点状态。远程维护操作过程监视-采集状态监视59 pSpace 行业应用-石化行业趋势分析。统计分析平稳率计算偏差统

28、计数据导出最大值/最小值过程分析-工艺参数分析60 pSpace 行业应用-石化行业以事故为线索组织数据。便于查找事故原因。便于找出被忽略的小事故过程分析-事故追忆61 pSpace 行业应用-石化行业考核重要工艺指标计算操作平稳率计算产量、收率过程分析-班组考核62 pSpace 行业应用-石化行业化验数据与生产数据相关性分析。提高质量控制。改进生产方案过程分析-质量监视63 pSpace 行业应用-石化行业实时跟踪装置的总进料和总出料。及时发现异常过程分析-装置物料平衡跟踪64 pSpace 行业应用-石化行业在线累计装置生产利润。过程分析-生产利润在线查询65 pSpace 行业应用-石

29、化行业实时数据库与关系数据库的数据转换通用，可灵活组态定制应用-数据转换66 pSpace 行业应用-石化行业调度报表简单。数据关联实时数据库和关系数据库可自定义报表定制应用-通用调度报表67 pSpace 行业应用-石化行业核心数据库作业计划优化物科平衡生产综合统计成本核算系统维护数据整和实时数据库工艺技术管理现场生产管理储运管理基本生产管理设备运转与维护能源管理辅料管理环保管理质量化验管理基本生产管理油品调和生产综合管理68 pSpace 行业应用-石化行业历史数据比较。流程模拟优化。实验装置开车高级应用-先进控制、流程模拟69 pSpace 行业应用发电企业SIS系统70 pSpace 行业应用-发电企业71 pSpace 行业应用-发电企业全厂生产过程监控系统全厂负荷优化调度系统厂级及机组级性能计算经济指标分析及诊断运行优化操作指导系统过程信息统计和分析机组寿命分析系统机组运行故障诊断系统基本软件模块扩展软件模块pSpace72 pSpace 行业应用-发电企业生产信息监测和统计数据来自于所有类型的数据源，像DCS、PLC、LAB、手工录入等。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、表格