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ytuqiucqSCADA和MES系统介绍与关系报告ytuqiucq主要内容•背景介绍•SCADA系统介绍•MES系统介绍•SCADA与MES系统关系•SCADA系统应用•SCADA厂家介绍•SCADA系统的需求•总结ytuqiucqytuqiucq一、背景介绍大数据：大数据（bigdata）是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，可以理解为海量的数据信息。云计算（cloudcomputing）指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户，比如我们经常使用的支付宝转账付款就是利用了金融云计算。物联网（IoT，Internetofthings）即“万物相连的互联网”，将各种传感设备信息与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现在任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通，比如我们常见的手机控制空调、控制摄像头、控制照明亮度等都是利用了物联网技术。ytuqiucq背景介绍•上面介绍的都是生活中能体会到的，同样在制造业中也出现了一些新词语。ytuqiucq背景介绍•工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。•美国的“工业互联网”以及我国的“中国制造2025”其本质与工业4.0都是一回事，就是工业智能化。•历史上有三次著名的工业革命，第一次是蒸汽技术革命，人们学会了用机器。第二次是电力技术革命，人们学会了用电。第三次，计算机及信息技术革命，人们又学会了用电脑。现在，聪明的人们又发现了物联网等技术，迎来了工业4.0的新时代。ytuqiucq背景介绍企业的智能化的主要目标是，使自动化不再是单纯的自动化，而是真正让自动化与制造管理、企业管理、供应链管理建立了无缝连接。通过软件把生产全过程中的海量信息进行收集和整合，这些信息包括物料、设备、人员、记录、流程和产品等。智能化可以提供实时生产执行过程的监视，同时可以提供生产全流程和质量信息数据的收集以及可用性分析，帮助企业实现从创建订单到产品完成的生产过程的最优化，从而提升企业的生产效率。ytuqiucq•以上对制造业智能化发展进行了简单介绍，随着工业4.0、中国智能制造2025的行业大趋势不断推进，国内制造业升级成为了共识，企业想打造信息化、智能化工厂离不开MES系统和SCADA系统。•今天主要议题就是SCADA系统和MES系统介绍以及SCADA系统与MES系统的关系。制造业智能化发展趋势ytuqiucq•由于SCADA系统是企业智能化系统的一部分，所以在介绍SCADA系统之前我们需要先了解一下制造业智能化系统的架构，一般的企业智能化架构分为三层，即最底层的执行层（包括各设备）、中间的车间层（比如MES）和最高级的企业层（比如ERP）。•以下是智能化系统架构具体介绍：二、SCADA系统介绍ytuqiucq企业智能化系统架构•企业在生产组织与管理的自动化系统主要有以下几种架构形式，包括MRPII／ERP、MES以及SCADA／DCS、HMI/PLC。MRPII／ERP是以物料需求计划或资源计划方式来作生产管理，MES是针对生产执行全过程进行数据分析管理，SCADA／DCS为生产设备管理，HMI/PLC为具体设备控制。ytuqiucqSCADA系统是什么•定义，SCADA系统是supervisorycontrolanddataacquisitionsysterm的缩写，译成中文就是数据采集与监视控制系统，一般来说scada是指以计算机为基础的生产过程控制和监视自动化系统，综合了计算机技术、自动控制技术以及通信与网络等技术，实现对分散的过程和设备的数据采集、自动控制以及生产过程全面实时监控。最早应用于电力行业，经过几十年发展，在水处理、化工、制药领域都有了广泛的应用。ytuqiucqSCADA系统能干什么•从字面意思看SCADA主要功能数据采集和监视控制，具体来说SCADA可以与现场运行的各种设备进行通信，实现对现场设备的数据采集、控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能，从而为车间安全生产、调度、管理、优化和故障诊断提供必要和完整的数据及手段。•具体功能如下：ytuqiucq1、数据采集和监视功能•数据采集功能，把各个设备的运行参数，比如电机转速、压力、流量、温度等参数采集过来在显示屏上实时显示，对各参数进行实时监测。•每个参数可设置上下限，当被监测参数超过设置的上下限时，系统会声光报警提示操作员进行处理ytuqiucq2、远程控制功能•具体指可以对设备的运行状态进行监视，控制功能是指scada系统可以远程控制各设备，比如操作某个阀门开关、启动关闭电机。•避免人员到现场进行操作，提高操作效率，节省时间，节约人员。ytuqiucq3、故障报警功能•设备出现故障时，可以实时显示当前故障报警，并提供故障报警信息和解决方法。•可对故障报警记录进行存储，可根据日期或其他条件查询历史报警记录。ytuqiucq4、数据记录和分析功能•SCADA系统中数据不仅能够实时监测还可以进行存储，这些数据将会被实时记录并保存在本地硬盘中•可根据日期或其他条件查询历史数据记录，满足GMP中数据完整性的要求•数据分析功能可对某个参数自动生成趋势图或报表，也可以进行数据的处理比如求平均值等功能ytuqiucq5、与其他系统连接功能•SCADA系统可与更高级别的系统连接，比如DCS系统、MES系统进行连接，实现更高级的控制系统。•自动化系统的发展越来越集中，scada系统起到一个中转作用，向上连接MES系统，向下连接PLC系统，scada系统是实现mes系统的重要前提。•以上是常用功能，除了常用功能外还有一些其他功能，可根据需求进行设计。ytuqiucqSCADA怎么运行的•上面讲述了SCADA系统是什么和能干什么两个方面，SCADA系统是如何实现上述功能，这就是SCADA系统的核心技术---通信，SCADA系统通过与各设备通信来实现SCADA系统的各种功能。•具体通信方式如下：SCADA冻干机反应釜灌装机ytuqiucq常见通信方式•OPC:OLEforProcessControl，使用OPC软件，用于不同厂家设备之间通信，较繁琐•MODBUS:使用RS485/232接口，一般用于小型设备•IndustrialEthernet：ModbusTCP/IP、ProfINet、Ethernet/IP，目前主流技术，应用广•SIMATICS7：专用于siemens产品之间，方便快捷ytuqiucqSCADA常见网络结构•单机，只有一台单机运行•CS结构，服务器和客户机模式•冗余CS架构，两台服务器互为冗余，一用一备，客户机可设置若干台，提高安全性•一般使用CS架构，重要的使用冗余CS架构ytuqiucq三、MES系统介绍-定义•MES(ManufacturingExecutionSystem)即制造企业生产过程执行系统，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。MES可以为企业提供包括制造数据管理、计划排产管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块，为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。ytuqiucqMES系统介绍-功能•一般MES主要内容包括：生产过程监控、生产数据采集、物料管理（与WMS通信）、电子批记录、工艺配方管理、质保QA管理、报表管理、OEE指标分析、人员管理、设备维护管理、数据共享等。•MES系统所需要大量的数据来自其他系统。•MES可以从创建订单到产品完成的全过程中帮助企业实现生产活动的最优化。ytuqiucq四、SCADA与MES关系•SCADA系统负责与设备实时通讯，实时记录与报警，关键信息在处理之后，传递与MES系统进行归档与业务逻辑处理，我们可以定义在SCADA系统的某些事件(Event)能触发MES系统中的流程事务（Transaction），同时MES系统中流程控制逻辑、作业参数、配方等信息也可以交由SCADA系统执行。•我们可以这样理解：工业4.0若没有MES系统就名不符实，MES如果离开了SCADA系统将无法实现智能互联与智能感知.ytuqiucqSCADA与MES不同•SCADA与MES内容不同、所能解决的问题也不同，SCADA主要是以设备为主，透过资料撷取与监控，来产生各种设备资料，提供给MES，MES是重视现正发生的现场生产情况，能够即时解决现在的生产资源瓶颈问题，就目标的区隔来看，SCADA着重的是设备，MES则是管理。•在自动化平台的资料流中，SCADA是属于资料提供者，而MES是接受者，SCADA将从PLC所撷取到的资料，往上送给MES，MES再与其他资讯一起汇整，分析出资料意义，提供给管理者。ytuqiucqSCADA与MES关系总结•SCADA在工厂自动化系统中，位于PLC与MES之间，从层级关系上SCADA是低于MES的，但是由于自动化系统的整合需求越来越高，因此SCADA也出现往上与MES整合的趋势，多数厂商都认为SCADA的‘MES’化，将会是未来不可避免的趋势。ytuqiucq生产设备MES系统实施步骤•对于一般MES系统的实施不必追求一步到位，遵循渐进式发展，先上初步的系统比如SCADA，等适应以后再上MES系统，此时MES系统可直接从SCADA系统读取信息，节省了大量成本。MESSCADAPLCytuqiucq五、SCADA应用•公用工程：水分配系统、净化空调系统使用比较广泛，比如空调系统采用SCADA系统对各个区域的HVAC控制系统进行集中监控，放置于值班室，方便值班人员操作和运行•车间设备：集中监视车间的各种设备ytuqiucq六、MES系统厂家介绍•ROCKWELL:采用RockwellSoftware®MES软件•SIEMENS:采用SIMATICIT、PCS7、WINCC软件，优势各设备采用Siemens比较多•WERUM:采用PAS-XMESytuqiucq七、我们的需求1、集中各设备的信息数据，可以显示各个设备的实时运行状态（包括温度、压力、液位等信息）和报警信息，比如集中显示车间所有设备状态2、对各设备的运行数据和报警数据进行存储记录，具备数据备份功能3、对重要数据生成曲线和报表，可供打印ytuqiucq总结•SCADA系统是什么（主要针对设备）•MES系统是什么（主要针对管理，同时包括设备）•SCADA和MES关系（SCADA是MES的第一阶段）