1、simatic Win工廠智能新概念CC工廠智能工廠智能意味著智能化地運用已有的生產信息, 從而改進和優化業務流程降低生產成本減少、避免廢品有效提高現有生產設施的利用率實現全公司系統的協同化IndustrialDataBridge最終目的：提高公司的運營效率和能力Sample Application工廠智能工廠智能 問題 / 需求如何實現 .長期、高效的數據歸檔形式多樣, 滿足不同需求的報表系統Web報表、動態報表、自定義報表信息無時不在, 隨手更快地決策，實現更好和IndustrialDataBridge分析原始數據和集合數據向其它應用系統提供 WinCC 數據MES (如, 通過 OPC

2、接口)用戶自行開發的應用 (VB)SPC 應用 (如, 以 OPC 客戶機的形式)與 WinCC 雙向高效讀、寫數據在不同系統之間實現數據傳輸工廠智能WinCC V6: 實現工廠智能的過程可視化系統IndustrialDataBridgeWinCC工廠智能選件(Options)IndustrialDataBridge實現數據傳輸的選件組態 無須編程IndustrialDataB id ge標準的接口需要具備數據庫 / OPC 的知識適宜最終用戶使用的工具, 不需要具備數據庫的知識基于ernet, 實現交互式的分析WinBDEWinBDE計算 KPIs (關鍵績效指標)“out of the b

3、ox“功能工廠智能IndustrialDataBridge產品定位IndustrialDataBridge 連接自動化系統和 IT 世界的中樞在單一的網絡中連接不同的數據源配置連接簡單方便針對局域網進行了優化監視數據源和數據目的方連接狀態監視機制實現掉線自動重連可以完全集成在 WinCC 中(亦可以獨立應用的方式安裝)工廠智能IndustrialDataBridge概覽：數據 Consumer 和 Provider數據源數據目的方工廠智能OPCOPCData AcsData AcsSend /Send /ReceiveReceiveWinAC Send /WinAC Send /Receive

4、ReceiveDB (SQLSvr /DB (SQLSvr /Acs)Acs)DB (Oracle)IndustrialDB (Oracle)DataBridgeMS Excel(工業OPC DA數據橋)ServerDynamic DBDynamic DBWinCCCSV FileOLE DBSus im OPC DAServerV6.0 SP1IndustrialDataBridge概覽工廠智能IndustrialDataBridge組態傳輸多達 10,000 個變量(通過擴展包實現)3種不同的觸發機制循環事件觸發數據變化觸發交換支持分布式系統組態數據的導入和導出功能每個 Industria

5、lDataBridge支持多達 32 個連接工廠智能IndustrialDataBridge V6.0 SP1的新功能Dynamic DB支持對單行數據的更新WinCC 運行時數據庫的的變量歸檔和消息歸檔時,數據的傳輸接口 WinCC OLE-DB 是隱觸發的周期觸發和連續方式周期和連續方式的CSV 文件目標數據文件: CSV 文件工廠智能IndustrialDataBridge演示演示工廠智能產品定位WinCC 變量,和歸檔的開放性接口通過標準 OPC / WinCC OLE-DB 接口在本機WinCC或“編程工具”需要具備數據庫和(或) OPC 的知識可以長期歸檔中使用WinCC的數據在標

6、準的應用或自行開放的(OPC 客戶機, VB 應用程序, ASP 等.)工廠智能- 概覽工廠智能 WinCC/ - OPCOPC HDA Server 1.1 (Historical Data Ac歷史(歸檔)數據s)支持 OPC HDA 冗余 (V6.0 SP1 的新特性!)OPC A&E Server 1.0 (Alarms & Events)轉發或確認OPC XML Server (V6.0 SP1 的新特性!)通過 Web ServiWinCC 內部和外部變量通訊在 Windows 和 非 Windows 系統之間實現跨WinCC 基本包中已經包含的功能和OPC DA ServerOP

7、C DA CntOPC XML Cnt:工廠智能- WinCC OLE-DB ProviderWinCC OLE-DB Provider過程值歸檔和消息歸檔跨數據庫段 (database segment) 的接口同時內部壓縮和非壓縮數據的接口接口過程值歸檔語法: TAG:R, ,時間戳可以是相對值或絕對值舉例TAG:R,1,2003-07-23 12:00:00.000,2003-07-23 16:00:00.000,消息歸檔語法: ALARMVIEW:SELECT*FROM WHERE, optionalWHERE 后面的時間戳是絕對值; SELECT * 是固定格式舉例:ALARMVIEW

8、:SELECT*FROM AlgViewEnu WHERE Class=2工廠智能CAcntsConnectivity Pack LicenseWinCC OLE-DB vs. MS OLE-DBLicenseWinCC OLE-DBMS OLE-DB得到的壓縮數據是一個 Blob(二進制大對象數據) (不是非壓縮數據); 如果項目中不使用壓縮歸檔, 可透明地壓縮歸檔能性能問題用該接口數據時, 數據庫文用戶必須要知道數據文件的名稱件的結構(segmen來的ion) 是隱藏起支持的接口(測試,文檔,示例等)基本發布該接口如果將來數據庫的結構有變化,用戶必須要相應地修改自己的程序數據庫結構的任何變

9、化對用戶的沒有影響, 用戶也不必去關注工廠智能 用例從不同的 OPC 客戶機WinCC OPC-ServerOPC XML, OPC A&E, OPC HDA從支持 OLE-DB 的標準的應用程序WinCC, 如 CrystalEntrise從用戶自己開發的應用(如 VB 程序)據, 如分析 WinCC 中的數從 MES 應用中WinCCWinCC-Server在本地或WinCC RT 數據庫或長期歸檔數據(通過 Archive Connector 進行連接)工廠智能 V6.0 SP1 中的新功能支持 Windows 2003 和 Windows 2000 SP4OPC XML (DA) Se

10、rver支持 OPC HDA 冗余支持數據轉換服務 (DTS)過程和 “連接服務器方式“服務器側通過WinCC OLE-DB工廠智能DTS 數據轉換服務是集成在 MS SQL-Server 中的工具WinCC 數據庫，并能以其它格式導出，如：Excel, 文可以本文件通過 OLE-DB 來組態 “數據包”可以在中集成數據包工廠智能Cnt Acs License CAL數據的The acs to a WinCC system via theerfa/mechanismsof the options WinCC/ andWinCC/IndustrialDataBridge require a Wi

11、nCC/CAL on the cntsystem, if the cnt system is a non-WinCC system.Decisupport for CAL:WinCC/C orWinCC/Cnt Acs License each directly acsing cntnt Acs License prosorNumber of cnts cannot be determined (or moren 20)sedCAL required prosor of the WinCCt is ac工廠智能工廠智能OptionWeb Edition工廠智能基于Web的 “工廠信息系統”監視

12、, 交互式分析生成公用或特定可以長期歸檔服務器Option的報表工廠智能概覽egration via higher-level navigation inernet Explorer客戶機無需安裝 WinCC + 無需WWW服務器安裝 WinCC +工廠智能DatWorkbookDatSymphonyDatView工廠智能功能工廠智能務器View交互式歸檔分析長期歸檔服LAS表格和趨勢視圖消息視圖Workbook組態報表全和 MS el 集成數據檔數據完Exc歸Sympho工廠畫面過程歸檔視圖消息視圖ny工廠智能DatSymphony特色無需額外的工程投入. 簡單地重用已有的 WinCC 畫面

13、.和 Web Navigator 的組態方式完全相同，功能類似過程畫面, 趨勢圖, 消息, 動畫只讀的方式不能寫入變量不能確認消息不能修改歸檔不能修改配方通過ernet 可實現全球化工廠智能工廠智能DatWorkbook特色通過向導創建報表數據, 歸檔數據, 消息歸檔包括充分利用 MS Excel 的功能實現分析和數據表示數據全球范圍內可用預先組態好的 (公用)報表Adhoc-分析(表) 報工廠智能工廠智能DatView特色在Acernet Explorer互式查詢s to WinCC Runtime archives and to backup archives inlong-term ar

14、chive serversRepresenion ofarchive data as trends or tablesRepresenion ofmessage archives as lists using the WinCC colour schemaFiltering and selection dialoguesRepresenion of dataoriginating from multiple WinCC projects工廠智能Web EditionConfigurations Single User Sion/ServerAcs via DatSymphony, DatWor

15、kbook, DatViewDatSymphonyDatWorkbookDatViewAcs to local screens,tags and archives ofServerinrojectUse of all front-ends工廠智能Web EditionConfigurations dedicated WebserverAcs via DatSymphony, DatWorkbookDatWorkbookDatViewDatSymphonyAcs to pictures, tagsand archivestoriginate from multipleserversRedunda

16、ncy supportedCommon views andysis of the dataoriginating from multipleserversOnly one license required!DedicatedServer工Web EditionConfigurations central archiving serverAcs via DatSymphony, DatWorkbook, DatViewDatWorkbookDatSymphonyDatViewAcs to screens, tags,archives originating frommultiple server

17、sRedundancy supportedCommon views andysis over data frommultiple serversAcs to the completepros historyOnly one license!Server工廠智能Central WinCCArchive-ServerWeb EditionConfigurations Long-Term Archiving ServerAcs only via DatView to local archivesDatViewDatWorkbookDatSymphonyAcs to local archivesof

18、the LAS originatingfrom various WinCCprojectsAcs only to the data ofone projeca timeOnly one license!ServerArchive Server工廠智能Web EditionConfiguring LAS with DatViewBackup-Archive configurationConfiguring Archive Connector/Attach ASPysis using DatView工廠智能Web EditionDatWorkbook組態Use case: User creates

19、 public reports at the server.User executes DWB Wizard (direct browsing of the WinCC dataPublishing of the finalized report as virtual website工廠智能Web EditionDatWorkbook 離線組態Use case:yst creates private reportsExport an XML-file containing theWinCC engineering dataTransfer the XML-files to the cntCre

20、ate an Excel file using the DatWorkbook wizardby acsing the XML-file工廠智能Web Edition激活報表Open the XLS-reports either in IE or in Excel directlyConnecting using the DWB connector工廠智能b Edition演示Web Navigator andproduct CD contains a demoproject with pre-configured DWB reports演示:工廠智能WinBDE- 概覽監視機器和設備的效能設

21、備和產品.獨立的應用程序 (有自己的 GUI 和可執行文件)Data is assembled in plcHMI 用于和 PLC 通訊No display of KPIs in WinCC or ProTool/Pro screensOut of the box“ 解決方案計算 KPIs工廠效能的依據集成班次輪換日歷WinBDE工廠智能WinBDE- KPIs (關鍵績效指標)針對單臺設備或設備組計算預先定義好的一組KPI可用性, 性能,質量, OEE(整體設備效能)MTBF, MTTR, 等.WinBDE工廠智能WinBDE 獲取機器產數據Production data*Part type

22、 evaluationMachine dataAvailabilitySusysesyses of reasonsfor disturbanceSistics, logsLogbookWinBDENote: *) Production data is referred to the part types,i.e. it is non-order-specific工廠智能設備自動計數器自動狀態條件手動狀態條件Excel Export (.csv)for compressed machine and production data for further evaluation at the use

23、r levelWinBDE- 組態建立機器模型指定時間類別可選的組態: 通過輪班日歷進行計劃下發WinBDE工廠智能WinBDE- 更進一步的評估狀態分析可用性分析產品規格統計計數評估WinBDE工廠智能WinBDE- 組態*)*) ProNote:*) Needs ProTool/PRO RT or WinCC RTWinBDE S7, S5, etc. single machine group of machines工廠智能s busWinBDE 工作站*:獲取/評估/分析多達 10 臺瘦客戶機WinBDE 站歸檔評估/分析制化數據集中客WinBDE- 產品信息WinBDE V7.2 SP

24、108/2004 發布Option forProToolPro V6WinCC V6計劃支持 WinCC flexible 2005內容:Released for use with WinCC V6.0 SP2Online tracking of countersFurther 5 customizable machine and part type counters (e.g. separate produced scrap by several reject criteria)Machine and part type counters can be displayed in custom

25、izable counter groups (e.g. just displaying counters pertaining to various reject criteria)WinBDE工廠智能工廠智能信息在握, 決勝千里.工廠智能工廠智能示范應用示范應用：一家虛擬的 PET 瓶工廠WinBDE工廠智能工廠智能示范應用 目前的問題日益加劇的競爭.該企業產能: 設備的產能實際上是足夠的. 然而, 有時候由于某些設備出現故障或原材料缺失也會出現產能不足的情況.質量: 材料的厚度每一次都有明顯的不同. 用戶要求質量檢驗: 所有瓶子的尺寸都在理想尺寸的+/-0.5%偏差范圍內.驗證: 該公司也

26、在向制藥行業供貨. 因此要能夠對每個瓶子上溯追蹤到生產原材料,以及當時的狀況.(如果在過去的一段時間里, 藥品和藥瓶的材料之間發生反應, 會時間產品的大面積招回)某一企業經營者應該如何去做?考慮增加設備產能和實際產出, 以備庫存. 這樣產品在發貨前可以有足夠的時間檢驗.但是, 這樣一來, 成本會顯著上升. 此外, 對原材料的追蹤也不能實現, 企業實際上同時支付了上游供應商應該支付的成本.經營者希望找出隱藏的問題, 教育和培訓職員承擔的責任.生產效率和質量上為此, 每一位員工都應該能夠通過內部網絡電子報表.到有關生產和質量數據的工廠智能工廠智能示范應用 目標企業經營者了解到了工廠智能. 他希望通

27、過這種方式來解決問題.董事會已經給出了以下的目標:所有機器的產量, 廢品和停機時間應該能夠被下來.數據應該能夠分發到內部網上的所有 50 臺 PC 上, 并且是以電子報表的形式. 最好是使用現成和標準的產品來實現.到分析數據.每臺設備的操作員都可以在任何時間所有數據都必須要歸檔, 以便能夠從產品上溯追蹤到原始的生產原料和當時的生產條件.質量經理負責分析生產過程參數和產品質量之間的相關性, 從而縮短停機時間.生產定單應該能夠從生產計劃系統下達到控制系統. 反過來,產班次相關的 KPI 應該能夠從控制系統傳回生產計劃系統.生產計劃系統運行于 Oracle 系統.你看到了什么樣的機會?工廠智能工廠智

28、能示范應用 拓撲結構:工廠原料通過托盤送入 2 臺注塑機 Injection Moulding (IM)( f(Temperature, Speed, Injection prere) )半成品送入 4 臺吹塑機 Blow Moulding (BM)( f(Temperature profile over time, Gas prere) )瓶體成品送入 2 臺貼標機 Labelling Machines (EM)稍后瓶體通過堆垛系統Palletiser (PL)進行收縮膜包裝,等待發貨所有的設備都有基于PC的可視化系統, 并且彼此獨立運行 (單用戶系統),盡管事實上基于以太網的生產網絡是早已

29、存在.整個生產過程中, 大約涉及到內部網上的 50 臺 PC 和 10 臺本地操作員站.工廠智能原材料供應成品發貨BMIMPLEMBMBMPLEMIMBM工廠智能示范應用 機器配置10 個獨立的系統，用來實現本地機器操作PalletizerInjection MouldingLabelling MachineBlow MouldingWinCCWinCC WinCC WinCC WinCC WinCC WinCC WinCCMachine MachineMachine Machine Machine Machine Machine Machine345678910工廠智能WinCC WinCC

30、 MachineMachine 12工廠智能示范應用 引入網絡2. PC聯網PallettizerInjection MouldingLabelling MachineBlow Moulding工廠智能工廠智能示范應用 方案 1方案 1:在本地機器上通過分布數據用戶有自己的分析報表應用程序, 如基于 MS Excel企業內部互聯網管理質量工程師生產計劃生產經理EXEXEXEXEXEXCPEXCPCPEXEX工廠智能CPCPEXEXCPCPCPCPEXCPEXEXEXEXCP工廠智能示范應用 方案 110 x CP50 x CALCustomdevelopment工廠智能優勢:各個子系統保持獨立

31、, 幾乎不需做任何改變費用低廉不足:存在多個長期歸檔 相互之間不同步網絡結構復雜, 通訊負擔重, 安全管理分析應用程序依附于客戶機下位 WinCC 站都需要運行在Windows 服務可用性需要靠硬件來保證器上工廠智能示范應用 方案 2方案 2:引入了一個通過數據庫 (長期歸檔服務器 - LAS)來長期歸檔服務器用戶有自己的分析報表應用程序, 如基于 MS Excel企業內部互聯網管理質量工程師生產計劃生產經理長期歸檔服務器工廠智能EXEXEXEXEXEXEXEXEXEXEXCPEXEXEXEXEXCP工廠智能示范應用 方案 2優勢:系統幾乎保持不變數據分析和分立1x CP50 x CALCus

32、tomdevelopment集中的長期歸檔 / 管理簡單絕對成本低廉只需在長期歸檔服務器上安裝 Windows 服務器工廠智能不足:數據已經集中了, 但不同步長期歸檔服務器上沒有最后一分鐘的數據(最后一天 .)分析應用程序依附于客戶機WinCC 標準的報表工具()只能發揮有限的功能工廠智能示范應用 方案 3a方案 3a:引入了通過歸檔服務器 / Historian (Central Archive Server - CAS)來歸檔服務器中的數據用戶有自己的分析報表應用程序, 如基于 MS Excel企業內部互聯網管理質量工程師生產計劃生產經理歸檔服務器(License for WinCC RT

33、, Server, Archive-PP)(10 x Server License)工廠智能EXEXEXEXEXEXEXEXEXEXEXCPEXEXEXEXEXCP工廠智能示范應用 方案 3a1x CP50 x CAL10 x Server1x WinCC RTGgf. Archiv-PPCustomdevelopment工廠智能不足:額外的分析和歸檔耦合在分析應用程序依附, 成本較高的解決方案同一個系統中于客戶機優勢:已有的 WinCC 系統幾乎不需要更改歸檔重新配置在歸檔服務器上集中的長期歸檔 / 管理簡單具備 同步化的數據, 遵從 FDA 的要求所有的應用都通過ConnectivityPack集中WinCC可以對當前數據進行持續歸檔, 沒有任何滯后支持冗余工廠智能示范應用 方案 3b方案 3b:引入了歸檔服務器 / Historian (Central Archive Server - CAS)分析和報表功能在歸檔服務器上通過實現企業內部互聯網管理質量工程師生產計劃生產經理歸檔服務器DM(License for WinCC RT, Server, Archive-PP)(10 x Server License)工廠智能DMDMDMDMDMDMDMDMDM