3、MES 在造纸企业中的实施

    对于生产控制层采用了 DCS 系统的造纸企业，在 MES 层采用本软件是一个很好的选
择。其基本思想是将 MES 建立在一种结构(生产建模)之上，通过这种结构，用户可以用
层级模型将各种专用产品(组件)

 

协同起来，描述业务和生产作业。其核心是 由构架和组件

组成。其中组件提供可以满足业务基本需要的功能，每个组件都是针对具体问题建置的
(例如，订单管理、物料管理、人员管理、报表管理等)；构架则是一个建模环境，它通过图
形的方式将不同的组件功能组合在一起来定义执行逻辑，根据物理对象(实际的装置和设
备)和逻辑对象(软件包及应用程序)来完成对工厂模型的创建，并且提供了对于第三方组
件支持的功能。此构架可以协同整个生产流程以及所有涉及的应用程序，这样就实现了不
同系统间的高效集成，提高了生产制造系统的效率。
    在对某个造纸企业实际应用中，涉及的工作分成 3 部分：建模、系统建置和执行。
    (1)造纸企业建模
    建模阶段，主要任务是了解应用范围和要求，如工厂的结构如何，工厂中有些什么样
的对象，这些对象完成什么任务等。图 2 所示为某造纸厂的物理分层结构：单位(Unit)、
单元(Cell)、区域(Area)和地点(Site)。将这些单元通过软件构架将其集成于图形化规则的
环境中，完成对物理工厂的描述，然后用生产作业定义这些对象之间的相互关系，这样
就完成了物理工厂的建模。建模过程中要对物理和逻辑对象进行属性(对象参数)、事件(对
象作业活动)及方法(对象功能)的扩展。例如对燃烧工段的人炉黑液槽进行物理属性描述，
包括其液位量程、黑液槽黑液温度、入炉黑液压力等；逻辑属性描述包括黑液流向、生产批
次、人员管理、报表打印等。最后，通过采用方法、事件及其他生产作业而生成生产作业，
如打开黑液槽阀门、液位报警等。这样就与现场中的各个需要考虑的参数都对应起来。
    (2)系统建置
    若想将需求表达方法与业务的功能相匹配，那么只需要对软件构架进行配置，就可以
实现该组件的特定功能。该功能的真正实施就是在系统建置阶段来实现的。该阶段决定如
何实施我们定义的方法，它需要具备详细的实施知识。一般可用 3 种方法来实现：①采用
自带组件；②采用第三方组件；③采用传统应用程序。
    (3)执行
    建模和系统建置阶段完成后，就可以开始执行项目了。执行过程是用颜色来区分的，
可以方便地跟踪，利用它还可以执行生产作业并实时监控其状态。
    虽然对于生产过程优化的部分功能可以由底层的 PCS 层来实现，但是本软件的优势在
于：它还包括许多组件和与第三方组件的接口，如订单管理、物料管理、人员管理、报告管
理等，并拥有完备的历史与实时数据库。例如可以将过程控制特定数据与生产相关数据关
联起来(例如：订货编程、批次、人员、物料等)，这些都是生产执行层所不能做到的。
   

4、造纸企业 IIES 的网络结构

    最底层的生产控制层 PCS 是基于 Porfibus 的现场总线网络控制机构，用来将传感器
送来的模拟信号如温度、压力或流量等转换成数字信号传送给 DCS 控制站，把运算得到
的控制量转换成电信号传送给执行机构，从而实现对一些重要参数的控制。此外，还可以
将各种必要的数据以网络变量的形式传送给现场监控计算机，存入实时数据库 (RTDS)，
这些实时数据为软测量、高级控制、过程在线优化、生产调度和计划等提供了充分的信息。
中层就是基于 100M/S 环型光纤工业以太网的局域网络，由它来对生产过程进行优化，
并联系企业级计划层网。位于整个网络顶层的是基于标准办公以太网的计划层。
   

5

 

、结 论

    造纸工业具有生产流程长、设备自动化程度高的特点，有进行信息化建设的良好基础。
采用 MES 等先进信息手段来提高企业生产管理水平、降低生产成本，从而提高盈利能力 ，