MES系统在饮料灌装车间的应用

来源:  北京软件开发公司 

     食品行业生产质量保障体系的标准和食品安全规定日益严格,要求生产制造商的系统要具备更高的标准、更多的功能、用完备严密的系统操作供应高标准、高品质的食品。MES系统便可以达到这个要求。　

    1MES介绍

     MES属于企业管理应用关键的范畴，在整个企业信息集成系统中承上启下的作用，与上层业务系统和底层生产设备控制系统一起构成企业的神经系统，把业务计划的指令传达到生产现场，将生产现场的信息及时收集、上传和处理，提供整个企业的生产活动以及供应链中以任务作为关键因素的信息。

    2灌装车间MES构建

     2.1 MES系统架构

    某饮料厂灌装车同已经实现生产过程计算机控制，其设备大量使用Profibus和CC-Link现场总线及工业以太网技术，部分设备具备串行通讯能力，也有部分设备不具备通讯功能。在保证系统性能的基础上。上位机通过现场总线或串行通讯与现场采集单元和控制单元连接，采集的数据生成生产数据记录，据此进行绩效信息的台账累计，以满足管理需要。

     应用支持层采用Delphi结合SQL Server开发。工控计算机通过采集系统采集现场实时数据，进行数据预处理，并进行采集系统的故障诊断和预警，再将数据提交给远程数据库服务器，供分析和查询。

     2.2 数据采集系统可靠性保证

     灌装车闯生产现场环境复杂。各种干扰较多，为保证采集数据的质量和可靠性，必须采取适当的抗干扰措施，并对采集的数据进行故障诊断。主要措施如下：

     1)信号传输采用屏蔽良好的双绞线，并将屏蔽层良好接地；电压弱信号无法直接进行远距离传输，需通过变送成为4～20 mA的电流信号后，再通过带屏蔽的双绞线送入模拟量采集模块，供上位机读取。

     2)由于灌装车间内有较多的大功率设备，设备启停对计算机数据采集系统干扰较大，因此除采集设备和信号线应尽量远离干扰源外。为减少信号杂波串扰和保护通道开关，凡不需采集的数据信号应就近与模拟地线短接。

     3)在数据采集软件中对采样数据进行惯性数字滤波，滤波设备主要采用一阶低通RC滤波器，同时软件采用多线程技术编制，以保证数据的完整性和连续性。

     4)数据采集软件采用具有冗余和差错检测控铜功能的专用通讯协议，以确保采集数据的可靠性。

     5)根据采集到的设备状态参数等数据以及专用通讯协议中的部分冗余代码，MES可对数据采集系统和设备状态进行诊断监控，当出现或将要出现故障时，发出预警信号并采取适当的措施。对比较关键的主要数据采集计算机采用双机冗余。

     2.3查询系统

     生产信息查询主要提供对过程生产设备和生产线的运行状态、工艺数据等信息进行实时查询，被查询信息通过数据采集系统进行采集，一方面服务于现场控制系统，另一方面远程提交给数据库服务器，备MES系统B(Browser)端查询。查询时，B端Web页面将查询条件：机台号、时间、参数名称等，传送到后台数据库服务器。S端根据查询条件调用相应查询方法，获取需要的数据集，并返回给B端Web页面。

     2.4 实施效果

     用户通过该系统可以监视各设备当前运行状态信息值、设备重要参数变化趋势和实时报警信号等，而管理层可通过数据库服务器获得相应的实时数据。同时，在调度室放置的大型液晶显示屏和工控机采用动态显示方式显示运行状况，并对运行不正常的设备进行提示。系统具有强大的综合查询功能，可以随时对配方的工艺参数、生产过程的历史数据、生产状况以及质量情况等进行查询，以便进行产品的质量跟踪。

     在食品企业的信息化改造过程中，以灌装车同为应用代表，MES的架设与实施可以使计划与生产密切结合，能够彻底实现信息的全面交互和共享。MES系统的实施能够有效的提高管理水平，更好的进行资源优化配置和生产工艺的优化，为工业信息化相对比较落后的食品生产企业来说提供了一个有效的解决方案和改造模式。