账号:
密码:
最新动态
产业快讯
CTIMES / 文章 /
整合软体平台 打造智慧化制造系统
链结异系统

【作者: 王明德】2015年07月15日 星期三

浏览人次:【16600】

工厂内部的自动化软体相当多,从最底层的自动化设备(如PLC)的控制,到最上层的企业资源规划(ERP),都可算是自动化平台的一环,如果以资讯接触层面的多寡来区分,工厂的自动化平台大致可分为4层,由上而下依序是ERP、MES、SCADA、PLC等,这4个层次的平台彼此间互相紧密链结,资讯依序传递,架构起工厂自动化系统。


图一
图一

这4个自动化产品,各自有其专用领域,PLC为单纯的自动化控制,SCADA为环境监测与分析、MES以排程控管为主、ERP则是整合企业所有资源,做出最佳规划,以往这4个平台各行其是,但近年来,资源整合概念逐渐吹起,企业资源的使用被要求达到最大化,以增加其效益,因此这4个平台开始被要求必须具备与其他平台链结的功能。


OPC已成业界标准


在PLC方面,过去PLC都为国际大厂如西门子、洛克威尔、三菱所垄断,这些大厂各自发展技术,因此规格相​​当封闭,光是通讯网路规格就有DeviceNet、Profibus、CC-Link等十余种,这些无法相容的工业网路技术,工厂自动化环境产生一定程度的封闭性,为了解决这个问题,工业自动化厂商在1996年成立了OPC Foundation,推动自动化标准介面。


OPC的全文是OLE for Process Control,其主要作用是让一般电脑内最常用的微软Windows系统与工业网路系统得以链接, OPC的作法就像微软的驱动程式(Driver),过去PC技术尚未成熟时,周边设备并没有一套可以完全相容的程式产生,终端的设备要与工业网路互连,就必须针对该网路开发对应的驱动程式,而工业网路规格众多,再加上SCADA与程式语言太多,要逐一开发太过旷日废时,如果使用OPC标准,就可以让所有支援OPC的自动化设备,在同一部伺服器互连,打破以往的封闭的通讯环境。


不同规格工业软体的轻易整合特色,让OPC逐渐成为自动化系统中的主要规格之一,不过有人认为,OCX或是Library也可以完成类似的功能,那么为什么要使用OPC?其实OCX与Library虽然也可整合,不过OPC由于有OPC Foundation推动,十多年来已经有数以万计的自控业界厂商透过OPC的介面开发出相关软体,而会制定整合标准的原因,无非是如何让程式设计师快速的设计出所需的程式而且可以达到整合的境界,所以许多的厂商开发出各式设备的OPC Server,也有许多厂商开发出OPC Client软体,例如全系列图控软体都支援OPC但是对OCX 或是Library的支援就没有那么完整,所以在企业永续经营的思维下,跟随主流,研发单位所花费的时间会缩短,否则程式常常必须重新设计。


链结异系统 中介软体成要​​角


OPC主要将PLC与Windows based的PC Client连结,至于SCADA、MES、ERP等平台,目前则多已采用Windows技术,因此所采用的连结方式差异不大,这3者系统分属不同的作业平台,基于资料的安全性与保密性,以及异质系统相互沟通的问题,并不建议相互直接读写对方资料库,以免影响另一系统之正常运作,况且,产生之责任也难以厘清,甚至造成使用者对系统不信任,增加导入困难度,在此状况下,异系统之间的中介软体选择就显的相当重要。


目前市场上的中介软体依架构不同可分为4种,包括独立中介软体(Stand along Middleware)、ERP系统模组(ERP System Middleware module)、中介软体核心模组(Core ready Middleware)、自行开发( Home made Middleware),这4种软体开发方式,以独立中介软体出现最早。


在e化技术中,SCADA虽然发展历史悠久,但由于过去多被用在大型公共设备的监控,如水、油、电等,因此向来因此一般制造业者并不熟悉,开发商必须「独力」研发中介软体,在无法与其他系统结合之下,该软体也就「独立」于其他MES等应用软体之外,然而作为工厂自动化平台的重要架构之一,SCADA终究必须与MES、ERP整合,建立介面来连结资讯,因此市场上也开始出现SCADA的中介软体。


MES与ERP的连接问题


至于在MES与ERP这端较常出问题的部份,则在于资料的交换出问题,在接单生产时,如果ERP系统接到订单后计画要生产的数量无法下传至MES系统,或MES系统生产完成后出货数量未能上传给ERP系统,各自运作下,则会产生两边多项数字不一问题,特别是最重要的生产数量;再来就是最常见的效率弊病,业者常以人工方式将资料键入另一个系统,而非将资料透过介面自动交换。


常用的MES与ERP系统资料连线方式有两种,一种是使用在市面上销售之中介软体MQ(Message Queue)方式交换;另一种是使用文字档案(Txt File)方式交换,先看使用MQ中介软体方式,运用MQ中介软体可以解决异质系统相互传递资料问题,确保资料传递正确性,提高工作效率并减少系统整合之复杂度。


使用MQ中介软体作为MES与ERP系统资料连线可以达到4个目的:1.资料传递可确保不会遗漏。 2.能作MES与ERP系统不同平台间之整合。 3.能作中文资料转码。 4.能作网路异常状况之处理以及断线之自动回覆。 5.对大量资料传递效率很高。 6.能支援MES以及ERP系统前端开发环境。


MQ中介软体可支援非常多种不同平台的整合解决方案,其支援范围包括大型主机、开放系统及个人电脑工作站等平台,前端开发工具可用Java、VB等。因此透过MQ中介软体,在任何平台的应用程式都能以简便的方式,快速的程式设计速度,稳定的传递品质达到与其他应用程式沟通之目的。


因此,使用MQ中介软体建置MES与ERP系统整合,确实可提供一个确保资料传递成功、简易程式设计、能作中文转码的中介软体环境,达到应用程式之需求,并且为日后与其他系统的整合,建立一个稳固的基础和方便的环境。


充分考虑连接介面


另一种使用文字档案(Txt File)的资料交换方式,其作法是先使用一台Server作为MES与ERP系统之中介Server,在此中介Server上建立共享目录,提供MES与ERP系统作资料交换。


接下来将MES与ERP系统以文字档案作为沟通介面,经由MES 转档模组剖析,由ERP转出的档案资料,将需要的资料写入MES系统资料库中,供MES运作,最后ERP也会经由中介Server读取MES上传之资料。


在此可以看出这两种资料交换方式各有优缺点,使用MQ中介软体方式可以保证资料一定会让对方收到,但是购买MQ中介软体需要花费额外软体费用;另一种使用文字档案交换方式不需花费额外软体费用,但是,会有资料遗漏的风险。因此要采用何种方式需考虑预算、产能大小,以及是否能容忍资料漏失等因素再作决定。


现在自动化已经成为制造业最重要的生产架构之一,而自动化软体直接牵涉到机、电两者的整合,而当企业考虑导入不同系统时,不管何者先导入,建议在导入第2个系统时应将两者连结介面考虑进去,才能发挥较大的功能。


相关文章
人工智慧引动CNC数控技术新趋势
高频宽电源模组消除高压线路纹波抑制干扰
当磨床制造采用Flexium+CNC技术
电动压缩机设计ASPM模组
【新闻十日谈#40】数位检测守护健康
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新闻
» 台达於2024年汉诺威工业展 发表智能制造与低碳交通解决方案
» 安防大厂齐聚Secutech2024开展 跨域整合安全与智慧应用大爆发
» 宏正响应净滩行动逾十年 减塑还原海岸线样貌
» 西门子Veloce CS新品协助硬体加速模拟和原型验证
» 数位部访视全球传动 见证5G专网结合智慧储运管理成


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3  v3.20.1.HK84R1SNX9QSTACUKE
地址:台北数位产业园区(digiBlock Taipei) 103台北市大同区承德路三段287-2号A栋204室
电话 (02)2585-5526 #0 转接至总机 /  E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw