制絲線集控及電控系統(tǒng)新技術(shù)

2009年02月北京長征高科技公司BeijingLMHi-TechDevelopmentCorporation制絲線集控及電控系統(tǒng)新技術(shù)

————基于批次控制技術(shù)的制絲線設(shè)計

2008年5月交流內(nèi)容制絲線生產(chǎn)管理系統(tǒng)方案介紹系統(tǒng)概述模型設(shè)計功能范圍劃分軟件運行構(gòu)架數(shù)據(jù)庫規(guī)劃開發(fā)技術(shù)平臺系統(tǒng)功能數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)管理工藝管理質(zhì)量管理質(zhì)量統(tǒng)計統(tǒng)計過程控制設(shè)備管理本次交流內(nèi)容為什么要在制絲線中使用批次控制？批次控制系統(tǒng)在制絲線控制中的實現(xiàn)批次控制標(biāo)準(zhǔn)S88簡介交流重點在批次控制技術(shù)及實現(xiàn)，對功能不再作過多描述一、為什么要在制絲線中使用批次控制？制絲線需求趨勢系統(tǒng)化設(shè)計精細(xì)化加工同質(zhì)化加工智能化控制對市場快速反應(yīng)制絲線傳統(tǒng)控制系統(tǒng)面臨的問題產(chǎn)品特性的調(diào)整困難加工設(shè)備之間的柔性連接差不能適應(yīng)實驗線研發(fā)新產(chǎn)品的需求集成商之間難于溝通

需要提出新的控制方式什么是批次控制？工廠生產(chǎn)過程可以分為三類：批次過程、連續(xù)過程和離散過程批次控制（BatchControl）是自動化控制領(lǐng)域一種控制方式

，主要用于有批次過程要求的自動化生產(chǎn)控制中。具有批次控制特性的生產(chǎn)線所生產(chǎn)的產(chǎn)品都會有批次號。什么是S88？S88是ISA制定的批次控制標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)通過模型和術(shù)語對批次控制系統(tǒng)的處理模型、物理模型和過程控制模型進行規(guī)范，把設(shè)備的控制和生產(chǎn)的過程相分離，通過配方來描述產(chǎn)品的屬性和加工設(shè)備。批次控制和S88的關(guān)系S88是批次控制標(biāo)準(zhǔn)，自動化設(shè)備供應(yīng)商提供的批次控制系統(tǒng)都會遵循該標(biāo)準(zhǔn)，不符合S88標(biāo)準(zhǔn)的批次控制系統(tǒng)將不具有開放性，不容易和其它系統(tǒng)集成，也就不能獲得用戶的認(rèn)可。本文后面所說批次控制（系統(tǒng)）符合S88標(biāo)準(zhǔn)；批次控制和BATCH表達同樣含義批次控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的區(qū)別傳統(tǒng)控制系統(tǒng)BATCH控制系統(tǒng)由PLC中的邏輯實現(xiàn)工藝設(shè)備的選擇和參數(shù)的下發(fā)由BATCH中的組態(tài)實現(xiàn)工藝設(shè)備的選擇和參數(shù)的下發(fā)工藝過程固定工藝過程可通過BATCH方便地重新組合修改PLC中的程序改變工藝過程修改BATCH中的組態(tài)改變工藝過程批次控制制系統(tǒng)與與傳統(tǒng)控控制系統(tǒng)統(tǒng)的區(qū)別別傳統(tǒng)控制系統(tǒng)批次控制系統(tǒng)生產(chǎn)線設(shè)備被看做是一個整體生產(chǎn)線設(shè)備按照不同層次被劃分為一個個的模塊生產(chǎn)線控制程序是一個整體對應(yīng)設(shè)備模塊，生產(chǎn)線控制程序由一個個具有標(biāo)準(zhǔn)接口的程序模塊組成由PLC執(zhí)行生產(chǎn)線控制程序的邏輯實現(xiàn)工藝過程由BATCH組合調(diào)用程序模塊實現(xiàn)工藝過程批次控制制系統(tǒng)與與傳統(tǒng)控控制系統(tǒng)統(tǒng)的區(qū)別別傳統(tǒng)控制系統(tǒng)批次控制系統(tǒng)由PLC控制邏輯決定程序執(zhí)行步驟由BATCH組態(tài)決定程序執(zhí)行步驟PLC只與HMI交互除HMI外，PLC還與BATCH進行應(yīng)答式交互每時每刻通過參數(shù)表上傳工藝數(shù)據(jù)在指定的步驟，采用應(yīng)答方式，通過報告上傳工藝數(shù)據(jù)批次控制制系統(tǒng)與與傳統(tǒng)控控制系統(tǒng)統(tǒng)的區(qū)別別傳統(tǒng)控制系統(tǒng)批次控制系統(tǒng)設(shè)備工藝狀態(tài)無規(guī)定設(shè)備工藝狀態(tài)被定義為標(biāo)準(zhǔn)的12種狀態(tài)設(shè)備工藝狀態(tài)轉(zhuǎn)換無規(guī)定設(shè)備工藝12種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換順序有嚴(yán)格的規(guī)定設(shè)備工藝狀態(tài)自己定義設(shè)備工藝狀態(tài)符合ISA88國際標(biāo)準(zhǔn)制絲線控控制中使使用批次次控制的的優(yōu)點根據(jù)配方方進行生生產(chǎn)，強強化產(chǎn)品品屬性變化工藝藝過程更更加快捷捷，提高高了靈活活性控制與工工藝分離離動態(tài)綁定定設(shè)備，，提高了了生產(chǎn)率率自動提交交各種報報告，幫幫助提高高過程質(zhì)質(zhì)量提高了功功能規(guī)范范的一致致性增強了用用戶、系系統(tǒng)集成成商的信信息溝通通縮短了產(chǎn)產(chǎn)品進入入市場的的時間為什么要要在制絲絲線中使使用批次次控制？？采用符合合S88標(biāo)準(zhǔn)的批批次控制制技術(shù)，，能夠很很好地解解決采用用傳統(tǒng)技技術(shù)不便便于解決決的問題題。二、批次次控制在在制絲線線上的實實現(xiàn)總體設(shè)計計要求全面的系系統(tǒng)設(shè)計計精細(xì)化加加工柔性化生生產(chǎn)方便試制制新產(chǎn)品品采用通用用標(biāo)準(zhǔn)，，實現(xiàn)設(shè)設(shè)備和系系統(tǒng)的快快速集成成提高生產(chǎn)產(chǎn)效率，，自動實實現(xiàn)資源源的最優(yōu)優(yōu)配置避免人為為因素影影響，保保證產(chǎn)品品質(zhì)量的的一致性性批次控制制符合制制絲線控控制要求求批次控制制系統(tǒng)采采用了面面向產(chǎn)品品的設(shè)計計理念，，符合系系統(tǒng)的目目標(biāo)通過改變變配方參參數(shù)和設(shè)設(shè)備需求求來設(shè)計計產(chǎn)品，，滿足精精細(xì)化和和柔性化化的要求求工藝師直直接通過過配方改改變產(chǎn)品品參數(shù)和和工藝路路徑，方方便試制制新產(chǎn)品品具有標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化和模模塊化的的特點，，便于協(xié)協(xié)作和集集成以設(shè)備模模型為基基礎(chǔ)，動動態(tài)綁定定規(guī)定生生產(chǎn)設(shè)備備，提高高生產(chǎn)效效率符合FDA驗證要求求，保證證產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量的有有效性批次系統(tǒng)統(tǒng)在企業(yè)業(yè)管理層層次模型型中的位位置設(shè)計平臺臺選型GEFanucProficyBatchWonderwareInBatch??PremierSIMATICBatchRockwellFactoryTalkBatch……ArchiverSCADABatchServerServerPak自主ActiveXHMIBISBatch

ClientClientPak系統(tǒng)信息息流RESCADAPLC/DCSBISERP/MESEnterprisePak自主開發(fā)配方工具RecipeEditorEquipmentEditorDevelopmentPak系統(tǒng)層次次結(jié)構(gòu)建立物理理模型建立物理理模型物理模型型的建立立制絲線（（過程單單元ProcessCell）工藝段（（設(shè)備單單元UNIT）儲柜（設(shè)設(shè)備單元元UNIT）設(shè)備組件件模塊（（設(shè)備組組件EquipmentModules）控制模塊塊（ControlModules）建立物理理模型建立物理理模型建立物理理模型UNIT劃分的原原則與工藝段段劃分盡盡量一致致UNIT劃分應(yīng)盡盡可能保保證同一一生產(chǎn)線線具備能能夠同時時生產(chǎn)多多個批次次產(chǎn)品的的能力有喂料機機的工藝藝段拆分分UNIT時，要將將喂料機機和其前前供料的的設(shè)備共共同劃分分為1個UNIT建立過程程模型批次控制制系統(tǒng)PLC編程實現(xiàn)現(xiàn)將模型映映射為Unit和Phase按照ISAS88標(biāo)準(zhǔn)定義義Phase的12種狀態(tài)編寫PLI程序編寫實現(xiàn)現(xiàn)各個Phase的程序建立過程程模型Phase的狀狀態(tài)轉(zhuǎn)換換圖建立過程程模型標(biāo)準(zhǔn)PLI信息息流建立過程程模型按結(jié)構(gòu)化化規(guī)定編編寫PLC程序基本結(jié)構(gòu)構(gòu)層次是是：以調(diào)用各各個Unit的程序作作為第一一層以調(diào)用各各個Phase的程序作作為第二二層以調(diào)用各各個具體體測控對對象的程程序作為為第三層層建立過程程模型按結(jié)構(gòu)化化規(guī)定編編寫PLC程序按規(guī)定編編寫Unit程序，其其調(diào)用順順序為：：相對獨立立的程序序采集狀態(tài)態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)接口調(diào)用各個個Phase程序更新狀態(tài)態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)接口相對獨立立的程序序。建立過程程模型Unit程序結(jié)構(gòu)構(gòu)建立過程程模型按結(jié)構(gòu)化化規(guī)定編編寫PLC程序按規(guī)定編編寫Phase程序，其其調(diào)用順順序為：：相對獨立立的程序序采集狀態(tài)態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)接口調(diào)用各個個狀態(tài)程程序更新狀態(tài)態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)接口相對獨立立的程序序。建立過程程模型Phase程序結(jié)構(gòu)構(gòu)建立配方方建立立配配方方———利用用RecipeEditor建立立配配方方建立立配配方方———自主主開開發(fā)發(fā)配配方方工工具具生產(chǎn)產(chǎn)流流程程完成成配配方方設(shè)設(shè)計計產(chǎn)品品成成分分或或原原料料構(gòu)構(gòu)成成每種種原原料料的的數(shù)數(shù)量量或或比比例例制造造產(chǎn)產(chǎn)品品所所需需要要的的設(shè)設(shè)備備執(zhí)行行任任務(wù)務(wù)的的順順序序用定定制制的的BATCH客戶戶端端或或標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)客客戶戶端端進進行行生生產(chǎn)產(chǎn)執(zhí)行行訂訂單單查看看日日志志其它它操操作作生產(chǎn)產(chǎn)流流程程啟動動和和控控制制批批次次執(zhí)執(zhí)行行流流程程批次次控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計計生生產(chǎn)產(chǎn)流流程程根據(jù)據(jù)生生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)設(shè)備備的的物物理理布布局局和和設(shè)設(shè)備備特特點點，，建建立立設(shè)設(shè)備備的的物物理理模模型型；；根據(jù)據(jù)加加工工處處理理要要求求，，建建立立過過程程模模型型；；根據(jù)據(jù)工工藝藝加加工工要要求求，，建建立立工工藝藝配配方方；；根據(jù)據(jù)產(chǎn)產(chǎn)品品訂訂單單，，生生成成批批次次指指令令并并對對批批次次加加工工指指令令進進行行排排程程；；調(diào)度度執(zhí)執(zhí)行行批批次次生生產(chǎn)產(chǎn)，，批批次次生生產(chǎn)產(chǎn)時時調(diào)調(diào)用用需需要要的的控控制制配配方方；；對批批次次生生產(chǎn)產(chǎn)進進行行監(jiān)監(jiān)控控執(zhí)執(zhí)行行；；執(zhí)行行完完成成，，產(chǎn)產(chǎn)生生批批次次報報表表、、歸歸檔檔生生產(chǎn)產(chǎn)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)等等。。批次次控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計計生生產(chǎn)產(chǎn)流流程程根據(jù)據(jù)設(shè)設(shè)備備的的物物理理布布局局和和設(shè)設(shè)備備特特點點，，建建立立設(shè)設(shè)備備的的物物理理模模型型根據(jù)據(jù)加加工工處處理理要要求求，，建建立立過過程程模模型型根據(jù)據(jù)工工藝藝加加工工要要求求，，建建立立工工藝藝配配方方根據(jù)據(jù)產(chǎn)產(chǎn)品品訂訂單單，，生生成成批批次次指指令令并并對對批批次次加加工工指指令令進進行行排排程程調(diào)度度執(zhí)執(zhí)行行批批次次生生產(chǎn)產(chǎn)，，批批次次生生產(chǎn)產(chǎn)時時調(diào)調(diào)用用需需要要的的控控制制配配方方對批批次次生生產(chǎn)產(chǎn)進進行行監(jiān)監(jiān)控控執(zhí)執(zhí)行行執(zhí)行行完完成成，，產(chǎn)產(chǎn)生生批批次次報報表表、、歸歸檔檔生生產(chǎn)產(chǎn)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)等等批次次控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計計生生產(chǎn)產(chǎn)流流程程三、、批批次次控控制制標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)S88簡介介批次次工工藝藝及及控控制制原料儲藏罐1原料儲藏罐2原料儲藏罐3少量添加包裝線1包裝線2供料罐1供料罐2噴射干燥1噴射干燥2攪拌罐批次離散連續(xù)S88已已發(fā)發(fā)布布部部分分《批處處理理控控制制部部分分1（1995）：：模模型型和和術(shù)術(shù)語語》《批處處理理控控制制部部分分2（2001）：：語語言言的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和使使用用指指南南》《批處處理理控控制制部部分分3（2003）：：（（對對部部分分1的加加強強））通通用用和和現(xiàn)現(xiàn)場場配配方方模模型型和和表表述述》《批處處理理控控制制部部分分4：生生產(chǎn)產(chǎn)紀(jì)紀(jì)錄錄》模型型S88標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的核核心心是是規(guī)規(guī)定定了了批批次次控控制制中中使使用用的的術(shù)術(shù)語語和和模模型型，，描描述述了了整整個個產(chǎn)產(chǎn)品品生生產(chǎn)產(chǎn)過過程程的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。。處理理模模型型（（ProcessModel）物理理模模型型（（PhysicalModel）過程程模模型型（（ProceduralModel）控制制行行為為模模型型（（ControlActivityModel）處理理模模型型（（ProcessModel））物理理模模型型（（PhysicalModel））過程程模模型型（（ProceduralModel））設(shè)備備實實體體（（EquipmentEntity））控制行為模模型控制行為模模型（controlActivityModel）配方模型配方模型（（Recipe）配方模型配方模型（（Recipe）期待合作，，謝謝！9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黃黃葉樹，，燈下白白頭人。。。04:25:3104:25:3104:2512/29/20224:25:31AM11、以我獨沈沈久，愧君君相見頻。。。12月-2204:25:3104:25Dec-2229-Dec-2212、故人江海海別，幾度度隔山川。。。04:25:3104:25:3104:25Thursday,December29,202213、乍見翻疑疑夢，相悲悲各問年。。。12月-2212月-2204:25:3104:25:31December29,202214、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國國見見青青山山。。。。29十十二二月月20224:25:31上上午午04:25:3112月月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月224:25上上午午12月月-2204:25December29,202216、行動動出成成果，，工作作出財財富。。。2022/12/294:25:3104:25:3129December202217、做前前，能能夠環(huán)環(huán)視四四周；；做時時，你你只能能或者者最好好沿著著以腳腳為起起點的的射線線向前前。。。4:25:31上上午4:25上上午午04:25:3112月月-229、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事事情努力力了未必必有結(jié)果果，但是是不努力力卻什么么改變也也沒有。。。04:25:3104:25:3104:2512/29/20224:25:31AM11、成功就就是日復(fù)復(fù)一日那那一點點點小小努努力的積積累。。。12月-2204:25:3104:25Dec-2229-Dec-2212、世間成事事，不求其其絕對圓滿滿，留一份份不足，可可得無限完完美。。04:25:3104:25:3104:25Thursday,December29,202213、不不知知香香積積寺寺，，數(shù)數(shù)里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2204:25:3104:25:31December29,202214、意意志志堅堅強強的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥塊塊一一樣樣任任意意揉揉捏捏。。29十十二二月月20224:25:32上上午午04:25:3212月月-2215、楚塞三湘湘接，荊門門九派通。。。。十二月224:25上上午12月-2204:25December29,202216、少年十十五二十十時，步步行奪得得胡馬騎騎。。2022/12/294:25:3204:25:3229December202217、空山新雨雨后，天氣氣晚來秋。。。4:25:32上上午4:25上上午04:25:3212月-229、楊柳散和和風(fēng)，青山山澹吾慮。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、閱讀一切切好書如同同和過去最最杰出的人人談話。04:25:3204:25: