新華控制流程工業(yè)企業(yè)信息化解決方案

實(shí)施企業(yè)信息化、提高管控水平是企業(yè)面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的必然選擇。而單單實(shí)施ERP（Enterprise Resource Planning）等信息系統(tǒng)并不能全面提升企業(yè)的信息化水平，企業(yè)需要的是從控制層、執(zhí)行層到計(jì)劃管理層全面一體的解決方案，以達(dá)到信息和知識(shí)共享，實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化。TiSNet在過(guò)程控制領(lǐng)域是經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用證明的過(guò)程控制系統(tǒng)。基于TiSNet的流程企業(yè)信息化全面解決方案，可幫助流程企業(yè)實(shí)現(xiàn)從控制層、執(zhí)行層到計(jì)劃管理層的全面一體的集成化和信息化。
　　
　　美國(guó)*制造研究機(jī)構(gòu)AMR（AdvancedManufacturingResearch）通過(guò)對(duì)大量企業(yè)的調(diào)查于1992年提出了企業(yè)的三層集成模型（圖1）：計(jì)劃管理層，主要通過(guò)ERP／MRPII系統(tǒng)予以實(shí)現(xiàn)；制造執(zhí)行層，負(fù)責(zé)車(chē)間生產(chǎn)管理，由MES（ManufacturingExecut*tem）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；控制層，由控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)設(shè)備層控制、監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集。
　　
　　ERP能處理昨天以前發(fā)生的事情（作歷史分析），亦可預(yù)計(jì)并處理明天將要發(fā)生的事件，但對(duì)今天正在發(fā)生的事件卻往往留下了不規(guī)范的缺口，MES通過(guò)與控制層的集成恰當(dāng)?shù)臑橛?jì)劃管理層提供生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和信息，對(duì)生產(chǎn)的執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行了管理。
　　
　　對(duì)流程工業(yè)企業(yè)而言，控制層是基礎(chǔ)，是生產(chǎn)實(shí)際狀況的數(shù)據(jù)信息來(lái)源，很好的掌握生產(chǎn)實(shí)際狀況有利于計(jì)劃管理層的決策分析，及時(shí)調(diào)整策略響應(yīng)市場(chǎng)的快速變化。因此，建立在控制層基礎(chǔ)上的信息化全面解決方案能更好地協(xié)助企業(yè)實(shí)現(xiàn)全面信息化，提升管理水平和生產(chǎn)效率。　　TiSNet介紹與分析
　　
　　TiSNet是上海新華控制技術(shù)（集團(tuán)）有限公司的系列產(chǎn)品，其在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、控制、監(jiān)視等方面具有優(yōu)良的性能，在石化、冶金、水泥、制藥、市政、軌道交通、水處理、環(huán)保等各個(gè)行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。
　　
　　圖2為T(mén)iSNet的主要功能結(jié)構(gòu)示意圖。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)系統(tǒng)的核心。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)而來(lái)，歷史數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的搜集而得到。TiSNet的一大特點(diǎn)是分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分布在各個(gè)操作終端，而不是保存在單一服務(wù)器上，即TiSNet工作在無(wú)服務(wù)器的模式下，避免了因服務(wù)器崩潰而導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　
　　TiSNet具有自檢功能，可顯示系統(tǒng)中所有節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，及整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，并可以查看每個(gè)在線的XCU的板卡信息、XCU內(nèi)存使用情況和CPU的負(fù)荷、XCU的軟件日期，方便系統(tǒng)的維護(hù)。
　　
　　XCU以廣播的方式將全局點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息在網(wǎng)上傳輸，通過(guò)系統(tǒng)提供的接口即可獲取在網(wǎng)上廣播的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
　　
　　TiSNet的過(guò)程控制，一方面通過(guò)工程師站的組態(tài)，將組態(tài)文件下裝到XCU，由XCU按照組態(tài)指令進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制等；另一方面通過(guò)HMI發(fā)送操作或組態(tài)指令到XCU，再由XCU執(zhí)行指令動(dòng)作，指令采用點(diǎn)到點(diǎn)對(duì)等的傳送方式。
　　
　　此外，TiSNet支持在線組態(tài)，提供OPC接口，支持GPRS、在線視頻等。
　　
　　iSNet具有高可靠性、高度模塊化（無(wú)論從硬件還是軟件上都可以根據(jù)用戶(hù)需求，組裝成各種實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)）、高度開(kāi)放性和可集成性（遵循OPC規(guī)范，提供OPC服務(wù)及其他數(shù)據(jù)接口）的特點(diǎn)。
　　
　　上述特性使TiSNet能夠通過(guò)為企業(yè)提供從控制層到計(jì)劃層的整體解決方案，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的效能優(yōu)化，提高企業(yè)管理水平，快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化，從而為企業(yè)創(chuàng)造zui大價(jià)值。　　基于TiSNet的流程工業(yè)信息化全面解決方案
　　
　　基于TiSNet的流程工業(yè)信息化全面解決方案遵循AMR提出的三層模型（圖1所示），從下至上分別為：實(shí)體控制層、制造執(zhí)行層和計(jì)劃管理層。針對(duì)實(shí)體控制層，現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)都已十分成熟，從可靠性、控制品質(zhì)和操作方便性上都已十分完善。針對(duì)計(jì)劃管理層，已有成熟的ERP產(chǎn)品，如SAP、FourthShift、用友、金碟等。而針對(duì)制造執(zhí)行層，還沒(méi)有很成熟的軟件系統(tǒng)（MES），MES系統(tǒng)的用戶(hù)個(gè)性化、定制性很強(qiáng)，并且需要與實(shí)體控制層、計(jì)劃管理層存在良好的集成性。
　　
　　在實(shí)體控制層的基礎(chǔ)上建立向上與計(jì)劃管理層集成的MES系統(tǒng)更有利于實(shí)現(xiàn)企業(yè)的全面集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)流程的優(yōu)化。
　　
　　體系結(jié)構(gòu)
　　
　　圖3為基于TiSNet制造企業(yè)全面解決方案的體系結(jié)構(gòu)，分為計(jì)劃管理與制造執(zhí)行層、實(shí)體控制層。計(jì)劃管理與制造執(zhí)行層以企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)（Intranet）為支撐。ERP、PDM（ProductDataManagement）、OA（OfficeAutomation）屬于計(jì)劃管理層，MES屬于制造執(zhí)行層。上層用戶(hù)通過(guò)客戶(hù)端（Client）直接訪問(wèn)計(jì)劃管理與制造執(zhí)行層，進(jìn)行業(yè)務(wù)操作。制造執(zhí)行（MES）與計(jì)劃管理（ERP、PDM、OA）可實(shí)現(xiàn)信息和業(yè)務(wù)流程的集成和優(yōu)化。　　實(shí)體控制層實(shí)現(xiàn)對(duì)底層生產(chǎn)過(guò)程的控制、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視。DCS系統(tǒng)屬于實(shí)體控制層。
　　
　　制造執(zhí)行（MES）是計(jì)劃管理層和實(shí)體控制層的橋梁和紐帶。通過(guò)與實(shí)體控制層的集成，獲取生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)信息，并進(jìn)行處理和優(yōu)化。通過(guò)與計(jì)劃管理層的集成，獲取生產(chǎn)計(jì)劃信息，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)圖4基于TiSNet的流程工業(yè)全面信息化解決方案功能特性圖行指導(dǎo)，并將實(shí)際生產(chǎn)信息反饋給計(jì)劃管理層，輔助決策。OPCServer運(yùn)行在實(shí)體控制層，一方面與實(shí)時(shí)網(wǎng)相聯(lián)；一方面通過(guò)防火墻與企業(yè)局域網(wǎng)（Intranet）相聯(lián)。
　　
　　OPCClient運(yùn)行在企業(yè)局域網(wǎng)上，通過(guò)與OPCServer的信息交互，獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理后寫(xiě)入MES數(shù)據(jù)庫(kù)。在此基礎(chǔ)上就可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備運(yùn)行狀況的分析、優(yōu)化處理；也可實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用：圖形顯示、趨勢(shì)、報(bào)警、報(bào)表、設(shè)備管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量控制等。
　　
　　功能特性
　　
　　圖4為基于TiSNet的流程工業(yè)全面信息化解決方案的功能特性圖。實(shí)體控制層為新華TiSNet系列控制系統(tǒng)，通過(guò)OPC接口與制造執(zhí)行層進(jìn)行信息交互。實(shí)體控制層實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制。制造執(zhí)行層通過(guò)與實(shí)體控制層的集成，獲取生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)信息，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析和優(yōu)化，同時(shí)制造執(zhí)行層與計(jì)劃管理層（ERP）進(jìn)行集成獲取生產(chǎn)任務(wù)信息。制造執(zhí)行層的主要功能包括：計(jì)劃調(diào)度、數(shù)據(jù)調(diào)理、物料平衡、生產(chǎn)管理、操作管理、設(shè)備管理、績(jī)效管理、儲(chǔ)運(yùn)管理、批號(hào)跟蹤管理、實(shí)驗(yàn)室信息管理、生產(chǎn)狀況網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視等。計(jì)劃管理層主要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃管理、人力資源管理、財(cái)務(wù)管理、采購(gòu)/物料管理，銷(xiāo)售管理等。在計(jì)劃管理層、制造執(zhí)行層、實(shí)體控制層的基礎(chǔ)上建立企業(yè)信息門(mén)戶(hù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)接口與供應(yīng)鏈管理（SCM）、客戶(hù)關(guān)系管理（CRM）、辦公自動(dòng)化（OA）實(shí)現(xiàn)有機(jī)集成。
　　
　　建立在TiSNet基礎(chǔ)上的流程工業(yè)全面信息化解決方案為企業(yè)全面實(shí)現(xiàn)信息集成、過(guò)程集成、業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。必將為企業(yè)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、提高管控水平起到巨大的推動(dòng)作用。