MES-системы

MES (Manufacturing Execution System) - исполнительная система производства. Такие системы координируют, анализируют и оптимизируют выпуск продукции в рамках какого-либо производства.

MES-системы оперируют исключительно производственной информацией, что позволяет корректировать производственное расписание в течение рабочей смены столько раз, сколько это необходимо. За счет этого MES-системы позволяют оптимизировать производственный процесс и сделать его более рентабельным.

MES-системы собирают и обобщают данные, полученные от различных технологических и производственных систем, выводят на уровень экономических, административных и логистических систем организацию всей производственной деятельности, начиная от формирования производственного заказа и до отгрузки готовой продукции на склады. Это достигается за счет связи в реальном времени производственных процессов с бизнес-процессами предприятия, что ведет к улучшению финансовых показателей предприятия.

Таким образом, MES - это связующее звено между ERP-системами и производственной деятельностью предприятия на уровне цеха, участка или производственной линии.

На рис. 1.1 показана схема информационно-управляющей структуры производственного предприятия.

Схема информационно-управляющей структуры производственного предприятия

Рис. 1.1. Схема информационно-управляющей структуры производственного предприятия

Примерами MES-систем могут служить SIMATIC IT, ФОБОС, YSB.Enterprise.Mes, PolyPlan-системы [2, 3].

Система SIMATIC IT фирмы «Сименс» состоит из следующих модулей:

SIMATIC IT Production Suite - ядро системы SIMATIC IT.

SIMATIC IT Historian - модуль сбора, расчета и архивирования данных, событий и тревог.

SIMATIC IT Unilab - модуль управления лабораторными исследованиями.

SIMATIC IT Interspec - модуль управления спецификациями продукта.

SCADA-системы

SCADA-системы относятся ко группе технологических и производственных систем. Еще такие системы называют автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУТП). SCADA-система расшифровывается как Supervisory Control And Data Acquisition -система супервизорного управления и сбора данных) и является системой управления и контроля, содержащей программные и аппаратные средства, взаимодействующие между собой через локальные и глобальные сети.

SCADA-системы позволяют решать следующие задачи:

  • - отображение на экране дисплея различной первичной информации, полученной с помощью различных датчиков;
  • - вычисление различных параметров на основе информации, полученной от первичных датчиков;
  • - дистанционное управление отдельными механизмами и системами с использованием возможностей автоматизированного рабочего места (АРМ);
  • - поддержание заданного технологического процесса;
  • - отслеживание и оповещение об аварийных ситуациях;
  • - посуточное архивирование результатов работы системы с возможностью вывода архивированной информации на экран и ее распечатки по запросу.

Выполнение функций SCADA-системы структурно распределено между промышленными контроллерами и автоматизированным рабочим местом (АРМ) оператора. Чаще всего в SCADA-системах выделяют три уровня.

Верхний уровень (уровень 3) - это комплекс, состоящий из аппаратуры связи и специализированных АРМ на базе персональных компьютеров. Комплекс предназначен для приема и обработки текущей информации о работе различных узлов и агрегатов, выявления нештатных (аварийных) ситуаций, анализа принятой информации оперативным персоналом с целью обнаружения причин неудовлетворительной работы и планирования профилактических мероприятий.

Средний уровень (уровень 2) - это совокупность специализированных АРМ на базе персональных компьютеров и малогабаритных промышленных контроллеров. Контроллеры среднего уровня выполняют функции устройств связи с объектом управления и используются для обеспечения сопряжения верхних и нижних уровней. На этом уровне выполняется анализ состояния объектов контроля, управление и прием данных с устройств нижнего уровня, передача принятой информации на верхний уровень системы, производится предварительная обработка информации, полученной с нижнего уровня и обеспечивается связь с верхним уровнем системы.

Нижний уровень (уровень 1) - это различные интеллектуальные устройства на основе микропроцессоров, иначе называемые интеллектуальными датчиками, которые обеспечивают сопряжение с объектом. Аппаратура этого уровня чаще всего объединяется в локальную сеть микроконтроллеров и обеспечивает прием и обработку полученных с измерительных приборов и датчиков сигнализации информационных сигналов, а также выдачу управляющих воздействий и сигналов. Аппаратура нижнего уровня управляется контроллерами среднего уровня.

Верхний уровень состоит из набора различных программных средств, позволяющих проектировать и запускать в реальном времени прикладное программное обеспечение системы. Предоставляется возможность разработки прикладных систем автоматизации в графических редакторах, поставляемых вместе с системой, без программирования на машинных языках. Это позволяет разрабатывать интерфейс пользователя, удобный оператору для различных технологических процессов.

Для организации единой информационной базы хранения информации используются различные системы управления базами данных (СУБД), позволяющие создавать базы данных. Использование СУБД позволяет создавать архивы ведения технологических процессов, анализировать их и получать к ним удаленный доступ по локальной или глобальной компьютерной сети.

В процессе подготовки к эксплуатации в этих системах предусматривается настройка базовой системы на конкретный объект управления (различное количество и сочетание каналов ввода/вывода и другие параметры). Кроме того, программное обеспечение должно визуализировать информацию о процессах, происходящих на объектах управления в режиме реального времени, а также осуществлять дистанционное управление технологическим процессом.

Программное обеспечение среднего уровня позволяет предварительно обрабатывать полученные данные, передавать соответствующую информацию на верхний уровень, управлять аппаратурой нижнего уровня. Модернизация прикладного ПО облегчается за счет использования средств замены фрагментов программного обеспечения дистанционно, используя последовательный интерфейс или локальные компьютерные сети.

Одним из наиболее распространенных пакетов SCADA-систем является инструментальный пакет InTouch фирмы Wonderware [4] . Этот пакет состоит из различных программно-инструментальных средств, которые предназначены для разработки автоматизированной системы промышленного применения. Пакет InTouch позволяет разрабатывать системы контроля за работой предприятия и наблюдения за различными параметрами технологических процессов. Наблюдение и ведение технологического процесса осуществляется с помощью:

  • - графического отображения параметров на экране автоматизированного рабочего места операторов в реальном времени;
  • - анализа полученных данных;
  • - архивирования полученной информации.

Пакет InTouch позволяет отображать в каждом окне экрана неограниченное количество динамических элементов, а также интегрировать приложения с различными серверами, например Microsoft SQL, Windows NT, Mail и др.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >