Система управления производственными данными Exaquantum Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Э. Ю. Замалетдинова, В. Ю. Храмов СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ДАННЫМИ EXAQUANTUM

Ключевые слова: система управления производственными процессами, распределенная система управления.

В статье рассматривается понятие систем управления производственными процессами, распределенная система управления. Описаны возможности и преимущества СУПДExaQuantum.

Keywords Manufacturing Execution System, distributed control system.

The article discusses the concept of production control systems, distributed control system. Describes the features and advantages of the PDSN ExaQuantum.

ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ

УДК 65.011.56

Система управления производственными процессами MES (от англ. Manufacturing Execution System,) — специализированное прикладное программное обеспечение, предназначенное для решения задач синхронизации, координации, анализа и оптимизации выпуска продукции в рамках какого-либо производства.

Зачем нужна система MES, если на производственном предприятии уже есть АСУТП и ERP? Такой вопрос зачастую задают специалисты по автоматизации продвинутых предприятий.

MES - это промежуточное звено между АСУТП и ERP. MES система обеспечивает оперативной информацией о наличии и распределении сырья и полуфабрикатов, о выпущенной продукции, важных межцеховых процессах. Данные MES поступают в режиме реального времени к руководителям производства, начальнику цеха, главному механику, главного технологу. MES координирует, синхронизирует, анализирует производственный процесс. Она помогает руководству выработать и принять оптимальное решение не постфактум, а, как говориться, по горячим следам, не позволяя рабочей ситуации превратиться в проблему.

На кафедре АССОИ КНИТУ была разработана информационной система управления установки деэтанизации в среде Exaquantum с последующей её интеграцией в тренажер, эмулирующий данную установку в составе газофракционирующего узла. Тренажер включает в себя распределённую систему управления на базе контроллера CentumVP, а также пакет динамического моделирование Omegaland

СУПД ExaQuantum является разработкой компании Yokogawa, относится к классу MES систем. Основной задачей данного программного обеспечения является темпоральная обработка данных, так как в лабораторных и бухгалтерских системах не требуются данные реального времени. ExaQuantum проводит предварительную обработку данных, включая, если требуется, какие-либо предварительные расчеты и отправляет их в нужном направлении.

Exaquantum обеспечивает наглядность ключевых показателей эффективности (KPI) благодаря возможности контролировать и агрегировать данные предприятия (установки) не только в показателях

технологического процесса, но ив коммерческих показателях.

СУПД Exaquantum построена по принципу архитектуры «клиент-сервер», представленной на

рисунке 1.

Рис. 1 - Архитектура «клиент-сервер»СУПД Exaquantum»

Клиентская часть состоит из

Exaquantum\Explorer и Exaquantum\Web.

Exaquantum\Explorer представляет собой пользовательский интерфейс на базе Windows, который предлагает четкие, простые в использовании и конфигурируемые экранные формы в стандартном формате Microsoft. Пользователи могут использовать существующие экранные формы, импортировать экранные формы из Centum CS или создавать свои. Exaquantum\Explorer обеспечивает среду для редактирования и генерации отчетов, которая не требует навыков программирования, но является достаточно гибкой и имеет возможности, сравнимые с мощным языком написания сценариев.

Exaquantum\Web является пользовательским интерфейсом на основе стандартного браузера интранет, обеспечивающим все преимущества технологии «тонкого» клиента. Сокращение общей стоимости владения и потенциальная возможность представления информации Exaquantum в формате XML представляют для пользователя особую ценность такого решения. К характерным особенностям Exaquantum\Web относятся наличие

предварительно сконфигурированных компонентов, возможность конфигурирования мнемосхем (через графически редактор) и различные средства для просмотра трендов, отчетов и других компонентов.

Серверная часть состоит из исторической базы данных, базы данных реального времени и их средств конфигурации. Система обеспечивает доступность для проведения анализа как необработанных, так и исторических (архивных) данных.

Система обладает следующими возможностями:

• Система Exaquantum максимально использует открытые стандарты, такие как ActiveX, XML, OLE DB и ODBC, что сильно облегчает интеграцию с другими системами

• Exaquantum\Connect имеет специализированные протоколы для связи с лабораторными системами, ERP системой, SAP и организации защиты передачи данных.

• Встроенное агрегирование и гибкие вычисления. Механизм агрегирования позволяет легко получить большинство статистической информации просто щелкнув на кнопке выбора соответствующей операции. Благодаря расширенной структуре тэга Exaquantum моментально обрабатывает и сохраняет обсчитанные данные.

• В структуру тэга обязательно входят такие параметры как время и качество, что исключает обработку некорректных данных. В структуру тэга могут входить автоматически подсчитанные значения любых, определенных пользователем, отчетных периодов - часовые, сменные, суточные и т. п.

• Сохранению исторических данных и восстановлению их с помощью OPC. Благодаря функции History Catch-Up данные, которые могут быть потеряны в следствии падании серверов

ExaQuantum, могут быть восстановлены с серверов OPC, поддерживающих HDA.

• Ролевое представление данных, позволяет разделять информацию по уровням доступа.

• Генерация отчетов в Excel, так как многие системы используют Excel

• Отслеживание качества представляемой информации, она может быть недостоверной, достоверной и неопределенной.

• Возможность создания своих элементов управления при помощи Visual Basic.

• Web интерфейс позволяет использовать маломощные терминалы

Все перечисленные аналитические возможности Exaquantum позволяют вовремя проинформировать операторов и инженеров о потенциальных проблемах, обеспечить поддержку качества продукции в соответствии с заданными стандартами.

Целью являлась разработка информационной система управления установки деэтанизации в среде Exaquantum с последующей её интеграцией в тренажер, эмулирующий данную установку в составе газофракционирующего узла. Тренажер включает в себя распределённую систему управления на базе контроллера CentumVP, а также пакет динамического моделирование Omegaland.

Литература

1. http://erplb.com/mes

2. Ягьяева Л.Т., Перухин М.Ю., Обади Абдулфаттах. Распределенная система управления, Вестник Казанского технологического университета, №9, 2013.

3. Замалетдинова Э.Ю., Байтимиров А.Д, Автоматизированная система управления процессом ректификации легкой фракции эпоксидата с помощью РСУ CentumVP. Вестник Казанского технологического университета, №3, 2014.

4. http://www.yokogawa.ru/productionmanagement/?prod=8 16

© Э. Ю. Замалетдинова - старший преподаватель каф. автоматизированных систем сбора и обработки информации КНИТУ, zamaletdinowa@mail.ru, В. Ю. Храмов - студент той же кафедры, vasil.khramov@gmail.com.

© E. U. Zamaletdinova, Senior Lecturer, Department of automated systems for collecting and processing information, KNRTU, zamaletdinowa@mail.ru, V. U. Khramov, A graduate of the Department of automated systems for collecting and processing information, KNRTU, vasil.khramov@gmail.com.