制造公司的系统视图

在物理上,工厂中有三个区域部署了信息技术(IT):办公区、车间和本地工厂数据中心(工厂计算机房或校园范围的数据中心)。

在工厂中执行办公室活动的人员利用企业中所有站点中常见的IT解决方案和基础设施。办公人员使用连接到办公自动化(OA)网络的标准客户端个人计算机(pc)。它们主要位于工厂的办公区和车间附近的工作组会议室。OA网络也可以在车间使用。

可编程设备,可编程逻辑控制器(plc),坐标测量机(cmm),物料处理设备,试验台和其他设备存在于整个车间,而移动设备可能在工厂周围的院子里使用。这些设备连接到特殊用途的工业网络,这些网络从OA网络中分离出来,以保证人员安全和数据安全。

每个工厂都有一个作为小型数据中心的计算机房,有一个架空的地板,多个独立电源,不间断电源(UPS),空调等。计算机室内的服务器和其他设备可通过OA网络向客户提供,也可从车间的专门工业网络访问。在某些情况下,OA网络上的客户端有意不访问服务器。

工厂地面设备集成

对于现有的设备和过程控制,可以使用OPC(开放通信标准)服务器将使用专用协议的设备通信的数据转换为与事务性应用程序通信的标准消息。随着时间的推移,由Web服务互操作性组织(WS-I)定义的可扩展标记语言(XML) Web服务(使用最新的安全和可靠的消息传递规范)可用于与控件集成。OPC基金会按照这些思路定义了一个新的规范,称为“OPC统一体系结构”(OPC UA)。使用Web服务和OPC服务器可以使基础设施作为一个整体进行刷新、通用和标准,同时支持各种各样的车间技术。

制造供应链的逻辑视图显示了企业被划分为业务的各个层(对应于仪器仪表、系统和自动化协会的ISA95企业域层次):车间、工厂计算机房(办公室自动化)、工厂或企业制造运营管理“非军事化区”或DMZ、企业数据中心、外联网、Internet DMZ和Internet。层之间的逻辑分离要么是通信总线,要么是使用通信总线连接所有层的防火墙,以及适当层之间的防火墙。各种通信总线可以是一个物理实现,也可以是几个实现。图中所示的分离用于指定在特定层上使用的通信类型。例如,在设备通信层,OPC和其他类型的体系结构(即套接字)用于在plc等设备之间进行通信。



4级控制和监控库存水平,并建立基本的工厂时间表-生产,材料使用,交货和运输。系统时间框架以月、周和天为单位。

3级建立工作单元定义和控制,以工作流/配方控制的形式,以生产所需的最终产品。制造操作管理(MOM)系统包括制造执行系统(MES)分析工作数据,维护记录和优化生产过程。系统时间框架以天、班、小时、分和秒为单位。

2级定义工作单元(操作)。系统监视并提供生产工作过程的监督控制和自动化控制。系统时间范围以小时、分、秒和微秒为单位。

1级定义对生产工作过程的感知和操作。设备时间帧是实时的;在微秒或更短的时间内。

0级通过实际的生产物理过程定义车间。


加里•Mintchellgmintchell@automationworld.com,主编自动化的世界,本文改编自MESA International(www.mesa.org)白皮书,“SOA在制造指南”。

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