SIMATIC IT HISTORIAN在烟用二醋酸纤维素生产中的应用

】　　【摘要】本文介绍了西门子MES核心产品SIMATIC IT HISTORIAN实时数据库及客户端工具在流程生产中的具体应用。被称为“丝束管控系统”的应用项目以HISTORIAN为桥梁，向下连接PCS7控制系统，向上连接ERP。作为工厂区域性的MES局部应用内容，它的作用明显，效果良好。
　　
　　【关键词】MES 醋酸纤维
　　
　　1．项目背景
　　　　南通醋酸纤维有限公司（以下简称NCFC）是集热电、化工、轻纺为一体的大型工业企业，生产区域按其功能分为3块，即：丝束区域、醋片区域和公用工程区域，主要产品为烟用二醋酸纤维丝束及其原料二醋酸纤维素片。
　　　　2004年，NCFC开始四期扩建工程，扩建后的规模将是原来的一倍，丝束区域的扩建是四期工程的重要部分。丝束管控系统从提高车间生产的整体管理方面强化了PCS7控制系统的功能，它跟踪并参与了整条流水线上各个环节的生产控制，使原料的化工反应到半成品的质量控制再到成品的打包入库等整个产品形成过程实现了全集成自动化，它同时将相关数据信息提交到ERP系统。
　　
　　2．系统架构
　　　　丝束生产过程是一个连续生产过程，其底层控制系统为SIEMENS PCS7。PCS7的HMI系统采用服务器客户端方式，即由两对互为冗余的WINCC SERVER和多个WINCC CLIENT组成，总的I/O数约1万多点。丝束管控系统一方面通过OPC接口与PCS7系统通讯，获取实时过程数据并进行归档；另一方面控制着业务流程的正确执行，保证了生产效率和质量。从功能上分，丝束管控系统包含工单管理、条码标签管理、物理化学检验、打包输送调度、成品检测入库、过程数据报表、质量数据统计分析、综合数据查询等子系统。系统总体结构图如下所示：
　　

　　
　　系统总体结构图
　　

　　
　　3．功能简介
　　3.1过程数据采集和归档
　　　　生产过程数据的采集是MES系统和厂级生产管理信息化系统（ERP/MIS）的信息来源和基础，在本项目中，实现了对丝束生产过程中的制浆、纺丝、卷曲、烘干、摆丝、打包、输送等完整地生产流程进行生产过程和工艺数据的采集（约3000点），对于无法从控制系统中直接获得的设备维修、质量抽检采样等信息，则通过人工录入方式，保证MES系统可以获得完整的生产管理信息。在数据实时交互、数据存储和后处理方面，丝束管控系统都有较高的要求：
　　
　　●实时性
　　系统需要实时的与过程控制系统进行交互，例如：
　　1. 通过过程信号触发生成产品的流水包号（PackageID）。
　　2. 某些实验室数据需直接写入过程控制系统作为控制的参考值。
　　3. 需要根据生产情况对输送系统进行调度。
　　
　　●海量数据存储和查询
　　1. 大量的过程数据需要压缩归档。
　　2. 用户可以在最短的时间那获得任意时间段的历史数据。
　　
　　●需要对数据作进一步的分析处理。
　　1. 对质量数据进行进一步的分析处理，如质量稳定性分析、SPC分析等。
　　2. 对设备的运行、备用和检修时间进行统计，分析设备绩效。
　　3. 根据产品序号和工艺单对问题产品进行追溯。
　　　　SIMATIC IT HISTORIAN是我们一开始就在寻找的解决方案，在四期项目中我们用它取代了以往自行开发以上功能的方式，得到了非常好的效果。