流程工业MES中的数据集成研究及应用

　　目前，流程工业综合自动化系统是由企业资源计划系统(ERP)、制造执行系统(MES)和过程控制系统(PCS) 3个支撑系统构成的体系结构。ERP负责企业的经营决定和生产规划;MES负责企业生产调度和系统过程优化;PCS负责生产过程控制。大部分的流程工业都拥有底层的控制系统，不少企业也实施了ERP系统。但是管理层和控制层之间仍缺乏有效联系。MES是流程工业综合自动化系统的关键环节，在整个流程工业综合自动化系统中起承上启下的作用，是企业生产与管理活动的信息集成桥梁，非常有必要从企业全局的角度统一规划面向整个生产执行过程的的数据。数据集成是MES的功能子系统中的基础。根据数据集成模块的特点及重要性，本文提出了一种基于数据平台的数据集成方法。

　　一 MES中数据集成重要性及难点

　　1 MES数据集成的重要性

　　MES采集生产运行数据、集成原料和产品的存储数据、集成设备状态信息，并将这些信息进行合并、汇总、规范、比较、分析等综合处理，一方面为生产计划与排产提供依据，另一方面也为ERP提供及时、可靠、准确的生产经营决策参考信息。

　　数据集成是实施MES的基础，将PCs层的生产运行、产品质量、原料和产品输送、动力能耗等数据进行汇总和处理，使下层生产过程的实时信息和上层企业资源管理等的各类信息都在MES层中融合，并通过信息集成形成优化控制、优化调度和优化决策等调度或指令。同时，数据集成模块也负责将上层系统中的一些数据(如优化值、设定值等)传送到PCS。

　　2 MES数据集成的难点

　　流程企业生产流程复杂，数据来源广，数据采集、存储方式多样，且底层各控制系统彼此封闭，所采用的网络、系统、数据库也存在很大的差异，如何实现异构网络、异构系统和异构数据库的数据综合集成是MES数据集成中最大的难点。

　　二 数据平台特点及功能

　　1 数据平台的提出

　　传统的计算机应用系统的开发与运行是直接建立在操作系统、网络和数据库系统之上的。由于上面的应用系统对底层的支撑环境依赖性较强，使得应用系统与集成环境缺乏良好的开放性和可移植性，同时也很难解决异构信息和异构环境的集成问题，影响应用系统的整体效益。因此提出了基于数据平台的集成。

　　2 数据平台的结构

　　实时数据平台RTDP(即实时数据库)实现了现场实时数据的采集、管理、历史归档、维护、下写和报警生成、事件记录、时间同步等功能。同时，它作为运行平台，为运行在它之上的各种应用软件提供实时/历史数据服务。它的总体结构如图I所示。