批次控制系统的制丝线生产上海

2009年02月北京长征高科技公司BeijingLMHi-TechDevelopmentCorporation制丝线集控及电控系统新技术

————基于批次控制技术的制丝线设计

2008年5月交流内容制丝线生产管理系统方案介绍系统概述模型设计功能范围划分软件运行构架数据库规划开发技术平台系统功能数据采集生产管理工艺管理质量管理质量统计统计过程控制设备管理本次交流内容为什么要在制丝线中使用批次控制？批次控制系统在制丝线控制中的实现批次控制标准S88简介交流重点在批次控制技术及实现，对功能不再作过多描述一、为什么要在制丝线中使用批次控制？制丝线需求趋势系统化设计精细化加工同质化加工智能化控制对市场快速反应制丝线传统控制系统面临的问题产品特性的调整困难加工设备之间的柔性连接差不能适应实验线研发新产品的需求集成商之间难于沟通

需要提出新的控制方式什么是批次控制？工厂生产过程可以分为三类：批次过程、连续过程和离散过程批次控制（BatchControl）是自动化控制领域一种控制方式

，主要用于有批次过程要求的自动化生产控制中。具有批次控制特性的生产线所生产的产品都会有批次号。什么是S88？S88是ISA制定的批次控制标准，该标准通过模型和术语对批次控制系统的处理模型、物理模型和过程控制模型进行规范，把设备的控制和生产的过程相分离，通过配方来描述产品的属性和加工设备。批次控制和S88的关系S88是批次控制标准，自动化设备供应商提供的批次控制系统都会遵循该标准，不符合S88标准的批次控制系统将不具有开放性，不容易和其它系统集成，也就不能获得用户的认可。本文后面所说批次控制（系统）符合S88标准；批次控制和BATCH表达同样含义批次控制系系统与传统统控制系统统的区别传统控制系统BATCH控制系统由PLC中的逻辑实现工艺设备的选择和参数的下发由BATCH中的组态实现工艺设备的选择和参数的下发工艺过程固定工艺过程可通过BATCH方便地重新组合修改PLC中的程序改变工艺过程修改BATCH中的组态改变工艺过程批次控制系系统与传统统控制系统统的区别传统控制系统批次控制系统生产线设备被看做是一个整体生产线设备按照不同层次被划分为一个个的模块生产线控制程序是一个整体对应设备模块，生产线控制程序由一个个具有标准接口的程序模块组成由PLC执行生产线控制程序的逻辑实现工艺过程由BATCH组合调用程序模块实现工艺过程批次控制系系统与传统统控制系统统的区别传统控制系统批次控制系统由PLC控制逻辑决定程序执行步骤由BATCH组态决定程序执行步骤PLC只与HMI交互除HMI外，PLC还与BATCH进行应答式交互每时每刻通过参数表上传工艺数据在指定的步骤，采用应答方式，通过报告上传工艺数据批次控制系系统与传统统控制系统统的区别传统控制系统批次控制系统设备工艺状态无规定设备工艺状态被定义为标准的12种状态设备工艺状态转换无规定设备工艺12种状态之间转换顺序有严格的规定设备工艺状态自己定义设备工艺状态符合ISA88国际标准制丝线控制制中使用批批次控制的的优点根据配方进进行生产，，强化产品品属性变化工艺过过程更加快快捷，提高高了灵活性性控制与工艺艺分离动态绑定设设备，提高高了生产率率自动提交各各种报告，，帮助提高高过程质量量提高了功能能规范的一一致性增强了用户户、系统集集成商的信信息沟通缩短了产品品进入市场场的时间为什么要在在制丝线中中使用批次次控制？采用符合S88标准的批次次控制技术术，能够很很好地解决决采用传统统技术不便便于解决的的问题。二、批次控控制在制丝丝线上的实实现总体设计要要求全面的系统统设计精细化加工工柔性化生产产方便试制新新产品采用通用标标准，实现现设备和系系统的快速速集成提高生产效效率，自动动实现资源源的最优配配置避免人为因因素影响，，保证产品品质量的一一致性批次控制符符合制丝线线控制要求求批次控制系系统采用了了面向产品品的设计理理念，符合合系统的目目标通过改变配配方参数和和设备需求求来设计产产品，满足足精细化和和柔性化的的要求工艺师直接接通过配方方改变产品品参数和工工艺路径，，方便试制制新产品具有标准化化和模块化化的特点，，便于协作作和集成以设备模型型为基础，，动态绑定定规定生产产设备，提提高生产效效率符合FDA验证要求，，保证产品品质量的有有效性批次系统在在企业管理理层次模型型中的位置置设计平台台选型GEFanucProficyBatchWonderwareInBatch™™PremierSIMATICBatchRockwellFactoryTalkBatch……ArchiverSCADABatchServerServerPak自主ActiveXHMIBISBatch

ClientClientPak系统信息息流RESCADAPLC/DCSBISERP/MESEnterprisePak自主开发配方工具RecipeEditorEquipmentEditorDevelopmentPak系统层次次结构建立物理理模型建立物理理模型物理模型型的建立立制丝线（（过程单单元ProcessCell）工艺段（（设备单单元UNIT）储柜（设设备单元元UNIT）设备组件件模块（（设备组组件EquipmentModules）控制模块块（ControlModules）建立物理理模型建立物理理模型建立物理理模型UNIT划分的原原则与工艺段段划分尽尽量一致致UNIT划分应尽尽可能保保证同一一生产线线具备能能够同时时生产多多个批次次产品的的能力有喂料机机的工艺艺段拆分分UNIT时，要将将喂料机机和其前前供料的的设备共共同划分分为1个UNIT建立过程程模型批次控制制系统PLC编程实现现将模型映映射为Unit和Phase按照ISAS88标准定义义Phase的12种状态编写PLI程序编写实现现各个Phase的程序建立过程程模型Phase的状状态转换换图建立过程程模型标准PLI信息息流建立过程程模型按结构化化规定编编写PLC程序基本结构构层次是是：以调用各各个Unit的程序作作为第一一层以调用各各个Phase的程序作作为第二二层以调用各各个具体体测控对对象的程程序作为为第三层层建立过程程模型按结构化化规定编编写PLC程序按规定编编写Unit程序，其其调用顺顺序为：：相对独立立的程序序采集状态态的标准准接口调用各个个Phase程序更新状态态的标准准接口相对独立立的程序序。建立过程程模型Unit程序结构构建立过程程模型按结构化化规定编编写PLC程序按规定编编写Phase程序，其其调用顺顺序为：：相对独立立的程序序采集状态态的标准准接口调用各个个状态程程序更新状态态的标准准接口相对独立立的程序序。建立过程程模型Phase程序结构构建立配方方建立配方方——利用RecipeEditor建立配方方建立配方方——自主开发发配方工工具生产流程程完成配方方设计产品成分分或原料料构成每种原料料的数量量或比例例制造产品品所需要要的设备备执行任务务的顺序序用定制的的BATCH客户端或或标准客客户端进进行生产产执行订单单查看日志志其它操作作生产流程程启动和控控制批次次执行流流程批次控制制系统设设计生产产流程根据生产产设备的的物理布布局和设设备特点点，建立立设备的的物理模模型；根据加工工处理要要求，建建立过程程模型；；根据工艺艺加工要要求，建建立工艺艺配方；；根据产品品订单，，生成批批次指令令并对批批次加工工指令进进行排程程；调度执行行批次生生产，批批次生产产时调用用需要的的控制配配方；对批次生生产进行行监控执执行；执行完成成，产生生批次报报表、归归档生产产数据等等。批次控制制系统设设计生产产流程根据设备备的物理理布局和和设备特特点，建建立设备备的物理理模型根据加工工处理要要求，建建立过程程模型根据工艺艺加工要要求，建建立工艺艺配方根据产品品订单，，生成批批次指令令并对批批次加工工指令进进行排程程调度执行行批次生生产，批批次生产产时调用用需要的的控制配配方对批次生生产进行行监控执执行执行完成成，产生生批次报报表、归归档生产产数据等等批次控制制系统设设计生产产流程三、批批次控制制标准S88简介批次工艺艺及控制制原料储藏罐1原料储藏罐2原料储藏罐3少量添加包装线1包装线2供料罐1供料罐2喷射干燥1喷射干燥2搅拌罐批次离散连续S88已已发布布部分《批处理控控制部分分1（1995）：模型型和术语语》《批处理控控制部分分2（2001）：语言的数数据结构和使使用指南》《批处理控制部部分3（2003）：（对部分分1的加强）通用用和现场配方方模型和表述述》《批处理控制部部分4：生产纪录》模型S88标准的核心是是规定了批次次控制中使用用的术语和模模型，描述了了整个产品生生产过程的结结构。处理模型（ProcessModel）物理模型（（PhysicalModel）过程模型（（ProceduralModel）控制行为模型型（ControlActivityModel）处理模型（ProcessModel）物理模型（PhysicalModel）过程模型（ProceduralModel）设备实体（EquipmentEntity）控制行为模型型控制行为模型型（controlActivityModel）配方模型配方模型（Recipe）配方模型配方模型（Recipe）期待合作，谢谢！9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。13:38:1013:38:1013:3812/29/20221:38:10PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。12月-2213:38:1013:38Dec-2229-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。13:38:1013:38:1013:38Thursday,December29,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2213:38:1013:38:10December29,202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。29十十二二月20221:38:10下下午13:38:1012月月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二二月月221:38下下午午12月月-2213:38December29,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/2913:38:1013:38:1029December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。1:38:10下下午1:38下下午午13:38:1012月月-229、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。13:38:1013:38:1013:3812/29/20221:38:10PM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。12月月-2213:38:1013:38Dec-2229-Dec-2212、世世间间成成事事，，不不求求其其绝绝对对圆圆满满，，留留一一份份不不足足，，可可得得无无限限完完美美。。。。13:38:1013:38:1013:38Thursday,December29,202213、不知香积积寺，数里里入云峰。。。12月-2212月-2213:38:1013:38:10December29,202214、意志坚强的的人能把世界界放在手中像像泥块一样任任意揉捏。29十二月月20221:38:10下午13:38:1012月-2215、楚塞三三湘接，，荆门九九派通。。。。十二月221:38下午午12月-2213:38December29,202216、少年十十五二十十时，步步行夺得得胡马骑骑。。2022/12/2913:38:1013:38:1029December202217、空山新雨雨后，天气气晚来秋。。。1:38:10下下午1:38下下午13:38:1012月-229、杨柳散和风风，青山澹吾吾虑。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、阅读一一切好书书如同和和过去最最杰出的的人谈话话。13:38:1013:38:1013:3812/29/20221:38:10PM11、越是是没有有本领领的就就越加加自命命不凡凡。12月月-2213:38:1013:38Dec-2229-Dec-2212、越是无能能的人，越越喜欢挑剔剔别人的错错儿。1