T-GDPIA 9-2020 數(shù)字化工廠 改性塑料制造 制造執(zhí)行系統(tǒng)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成

T/GDPIA

9—2020目 錄1

范圍................................................................................ 32

規(guī)范性引用文件...................................................................... 33

術(shù)語和定義.......................................................................... 34

縮略語

............................................................................. 65

MES

功能層次模型.................................................................... 66

MES

功能結(jié)構(gòu)模型.................................................................... 86.1

.......................................................................... 86.2

生產(chǎn)調(diào)度功能

.................................................................. 96.3

生產(chǎn)分配...................................................................... 106.4

物料混合任務(wù)

................................................................. 106.5

物料加工任務(wù)

................................................................. 116.6

操作管理功能

................................................................. 126.7

數(shù)據(jù)采集功能

................................................................. 126.8

生產(chǎn)跟蹤功能

................................................................. 126.9

生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)功能

................................................................. 137

MES

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成模型............................................................... 147.1

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成模型

............................................................. 147.2

工藝執(zhí)行

..................................................................... 157.3

物料輸送

..................................................................... 157.4

質(zhì)量檢測

..................................................................... 167.5

數(shù)據(jù)采集

..................................................................... 168

集成技術(shù)

.......................................................................... 178.1

......................................................................... 178.2

.......................................................................... 178.3

數(shù)據(jù)庫

....................................................................... 189

驗(yàn)證模型

.......................................................................... 199.1

.........................................................................199.2

生產(chǎn)調(diào)度與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成驗(yàn)證

................................................... 199.3

數(shù)據(jù)采集與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成驗(yàn)證

................................................... 2010

現(xiàn)場施工規(guī)范

..................................................................... 2110.1

概述

........................................................................ 2110.2

線纜選擇

.................................................................... 2110.3

連接硬件選擇

................................................................ 2210.4

終端電阻

.................................................................... 2210.5

編碼和標(biāo)記

.................................................................. 2210.6

接地

........................................................................ 2210.7

線纜的敷設(shè)

.................................................................. 22附

錄

A

............................................................................. 23T/GDPIA

9—2020

1范圍工廠現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)實(shí)施進(jìn)行了規(guī)范。本標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)于數(shù)字化工廠構(gòu)建應(yīng)用模型。2 規(guī)范性引用文件件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T

基于網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)信息集成規(guī)范GB/T

企業(yè)控制系統(tǒng)集成

第1部分：模型和術(shù)語GB/T

企業(yè)控制系統(tǒng)集成

第2部分：對(duì)象模型術(shù)語GB/T

企業(yè)控制系統(tǒng)集成

第3部分：制造運(yùn)行管理的活動(dòng)模型GB/T

工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)與集成

制造執(zhí)行系統(tǒng)功能體系結(jié)構(gòu)GB/T

工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)工業(yè)環(huán)境中的通信網(wǎng)絡(luò)安裝GB/T

自動(dòng)導(dǎo)引車術(shù)語GB/T

裝備制造業(yè)

制造過程射頻識(shí)別

第一部分：電子標(biāo)簽技術(shù)要求及應(yīng)用規(guī)范GB/T

智能傳感器接口規(guī)范3 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1數(shù)字化工廠 digital

workshop理車間組織。3.2改性塑料 modified

的具有均一外觀的材料。T/GDPIA

9—2020[GB/T

2035—2008，定義

，有修改]3.3公用數(shù)據(jù) public

括對(duì)于“研發(fā)、制造、采購、物流”3.4生產(chǎn)管理production

management實(shí)現(xiàn)。3.5調(diào)度 組織和構(gòu)造生產(chǎn)工作命令的集合以及與生產(chǎn)相關(guān)的先后順序。3.6跟蹤 通過所有的示例、使用、更改和分派來記錄資源和產(chǎn)品屬性的活動(dòng)。[GBT20720.3-

3.1.19，有修改]3.7配送 distribution對(duì)物料進(jìn)行揀選、加工、包裝等作業(yè)，并按時(shí)送達(dá)指定地點(diǎn)的物流活動(dòng)。3.8混合 mix使兩種或多種物料相互分散而達(dá)到一定均勻程度的單元操作。3.9加工 process通過一定工序和方式將原材料、半成品轉(zhuǎn)化為目標(biāo)需求的過程的總稱。3.10計(jì)量 metering實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的測量。3.11統(tǒng)計(jì) 大量數(shù)據(jù)的收集、分析、解釋和表達(dá)。3.12成品

goodsT/GDPIA

9—2020已完成所有處理和生產(chǎn)的最終物料。[GB/T

-2006，定義

3.14，有修改]3.13工藝 technology產(chǎn)品制造過程按照一定的流程進(jìn)行的生產(chǎn)活動(dòng)。[GB/T

-2006，定義

3.4，有修改]3.14連續(xù)物料

material產(chǎn)品生產(chǎn)過程中連續(xù)輸送的物料。3.15批次物料 batch

material產(chǎn)品生產(chǎn)過程中批次輸送的物料。3.16自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)

guided

由自動(dòng)導(dǎo)引車、上位控制系統(tǒng)、導(dǎo)引系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和充（供）電系統(tǒng)構(gòu)成的一整套系統(tǒng)的總稱。[來源：GB/T

30030-2013

定義

2，有修改]3.17無線

AP wireless

使無線設(shè)備進(jìn)入有線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)。3.18工業(yè)相機(jī)

camera機(jī)器視覺系統(tǒng)中將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行螂娦盘?hào)的組件。3.19串口服務(wù)器serial

RS-232/485/422

到

TCP/IP

之間完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的通訊接口轉(zhuǎn)換器。3．20實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫real

數(shù)據(jù)和事務(wù)都有定時(shí)特性或顯示的定時(shí)限制的數(shù)據(jù)庫。3．21歷史數(shù)據(jù)庫 historical

主體對(duì)象的數(shù)據(jù)庫時(shí)間大于實(shí)際時(shí)間情形的數(shù)據(jù)庫。3．22連接器 連接兩個(gè)有源器件的器件，傳輸電流或信號(hào)。T/GDPIA

9—20203.23終端電阻

在線型網(wǎng)絡(luò)兩端（相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)通信端口上），并聯(lián)在一對(duì)通信線上的電阻。3.24接地 earthing3.25等電位 equipotential電線路中如果選定兩個(gè)測試點(diǎn)，測得它們之間沒有電壓即沒有電勢(shì)差，即為等電位。4 縮略語下列縮略語適用于本文件：ERP：企業(yè)資源計(jì)劃

Resource

Planning)MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)

Execution

WMS：倉庫管理系統(tǒng)

BOM：物料清單(Bill

of

Material)AGVS：自動(dòng)導(dǎo)引車系統(tǒng)(Automated

Guided

AGV：自動(dòng)導(dǎo)引小車（Automated

Guided

）AOI：自動(dòng)光學(xué)監(jiān)測（

Optic

Inspection）SCADA：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（Supervisory

And

DataAcquisition）PLC：可編程邏輯控制器

HMI：人機(jī)接口

Interface)RFID：射頻識(shí)別（

Frequency

）B/S：瀏覽器/服務(wù)器

API

：應(yīng)用程序編程接口（

Programming

Interface）ODBCOpen

Database

）OLEDB：對(duì)象鏈接和嵌入數(shù)據(jù)庫（Object

Embedding

Databas）5 MES

功能層次模型5.1

在工業(yè)企業(yè)信息化基礎(chǔ)系統(tǒng)規(guī)范及數(shù)字化工廠改性塑料功能架構(gòu)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，劃分改性塑料的MES

的功能層次模型，如圖

1

所示，功能擴(kuò)展不應(yīng)以此為限。（

9.6]T/GDPIA

9—2020

圖

1改性塑料

MES

功能層次模型改性塑料的

MES

MES

控制層之間的信息流。5.2

應(yīng)用管理層5.2.1

生產(chǎn)調(diào)度包括調(diào)度、分配、操作三個(gè)功能模塊。作管理模塊轉(zhuǎn)換為操作指令下達(dá)給設(shè)備控制層，指導(dǎo)生產(chǎn)制造過程。5.2.2

生產(chǎn)監(jiān)控包括數(shù)據(jù)采集、跟蹤以及統(tǒng)計(jì)三個(gè)功能模塊。成公共數(shù)據(jù)資源。5.3

設(shè)備控制層的生產(chǎn)，對(duì)設(shè)備控制層產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)采集、上傳，設(shè)備控制層的核心設(shè)備可分為：T/GDPIA

9—2020a)

輸送：負(fù)責(zé)原料、半成品（如混合物料）、成品輸送任務(wù)的控制設(shè)備；b)

混合：負(fù)責(zé)處理各類物料（如顆粒、粉體、助劑）的混合任務(wù)的控制設(shè)備；c)

計(jì)量：負(fù)責(zé)各類物料輸送、混合、加工過程的計(jì)量任務(wù)的控制設(shè)備；d)

加工：負(fù)責(zé)功能塑料加工（如擠出）任務(wù)的控制設(shè)備；e)

質(zhì)檢：負(fù)責(zé)功能塑料外觀質(zhì)量檢測任務(wù)的控制設(shè)備；f)

包裝：負(fù)責(zé)處理成品包裝任務(wù)的控制設(shè)備。6 MES

功能結(jié)構(gòu)模型6.1

參考

如圖

2

所示。業(yè)務(wù)計(jì)劃層

數(shù)據(jù)資源生產(chǎn)調(diào)度

物流管理

工藝執(zhí)行

訂單統(tǒng)計(jì)

物料統(tǒng)計(jì)

能源統(tǒng)計(jì)

績效統(tǒng)計(jì)

生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)分派

物料輸送

混合任務(wù)

物料計(jì)量

加工任務(wù)

成品包裝

訂單跟蹤

物料跟蹤

能耗跟蹤

狀態(tài)跟蹤

生產(chǎn)跟蹤電子標(biāo)簽

智能儀表

電子看板

碼垛機(jī)械手操作管理

生產(chǎn)數(shù)據(jù)

物料數(shù)據(jù)

能源數(shù)據(jù)

質(zhì)量數(shù)據(jù)

設(shè)備數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)采集在線 打印機(jī) 條碼掃描槍 氣相輸送系統(tǒng)圖

2

MES

功能結(jié)構(gòu)模型a)與執(zhí)行模塊的核心部分；b)求，協(xié)調(diào)設(shè)備和人員、物料等資源，完成產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)；c)可編程控制器（PLC物料輸送系統(tǒng)、在線自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn)（AOI）設(shè)備、碼垛機(jī)械手等；d)的設(shè)備信息；e)生產(chǎn)跟蹤：跟蹤生產(chǎn)過程中的各類詳細(xì)信息，包括：訂單、物料、能耗、狀態(tài)；T/GDPIA

9—2020f)統(tǒng)計(jì)、物料統(tǒng)計(jì)和能源統(tǒng)計(jì)、績效統(tǒng)計(jì)等。6.2

生產(chǎn)調(diào)度功能6.2.1

概述根據(jù)系統(tǒng)管理層的訂單任務(wù)，對(duì)物料、工藝、設(shè)備等資源進(jìn)行協(xié)調(diào)、利用，分為:物流管理和工藝執(zhí)行任務(wù)。對(duì)工藝執(zhí)行任務(wù)的作業(yè)流程進(jìn)行定義，并對(duì)傳遞的信息流進(jìn)行了說明。6.2.2

工藝執(zhí)行任務(wù)對(duì)傳遞的信息流進(jìn)行了說明。6.2.3

信息流傳遞描述了工藝執(zhí)行任務(wù)主要傳遞的信息流（如圖

3）。包括：a)

訂單信息：排單順序、訂單產(chǎn)量、要求、計(jì)劃交期等；b)

工藝信息：物料（類型、重量、比例等）、工藝類型（如混合、加工）、工藝參數(shù)（如溫度、時(shí)間）等；c)

執(zhí)行信息：在可視化終端（HMI、電子看板）顯示工藝執(zhí)行信息，如操作行動(dòng)、操作時(shí)間等。 圖

3

工藝執(zhí)行任務(wù)的信息交互6.2.4

詳細(xì)任務(wù)工藝管理任務(wù)包括：a)T/GDPIA

9—2020成完成混合、加工的工藝表的制作，并在系統(tǒng)內(nèi)提交、確認(rèn)；b)

HMI化終端上進(jìn)行混合、加工工藝表申請(qǐng)、查看、確認(rèn)。6.3

生產(chǎn)分配6.3.1

概述根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度的要求，協(xié)調(diào)設(shè)備和人員、物料等資源，完成產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)。6.3.2

物料輸送任務(wù)根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度的要求，定義原料、半成品的輸送任務(wù)，并對(duì)傳遞的信息流進(jìn)行了說明。6.3.3

信息流傳遞包括：（如圖

4

所示）a)調(diào)度信息：物料，計(jì)劃等信息；b)過程信息：物料的輸送控制，以及稱重計(jì)量、物料識(shí)別記錄等。氣相輸送 AGV 圖

4

物料輸送任務(wù)的信息交互6.3.4

詳細(xì)任務(wù)a)調(diào)度任務(wù)：根據(jù)生產(chǎn)的要求，處理原料、半成品的輸送需求，對(duì)物料，配送等進(jìn)行管理；b)

輸送，進(jìn)行稱重計(jì)量，并利用電子標(biāo)簽，進(jìn)行記錄和識(shí)別防錯(cuò)處理。

6.4

物料混合任務(wù)6.4.1

概述根據(jù)生產(chǎn)要求，完成物料混合任務(wù)，定義混合任務(wù)的作業(yè)流程，對(duì)傳遞的信息流進(jìn)行了說明。6.4.2

信息流傳遞包括：（如圖

5）a）調(diào)度信息：工藝執(zhí)行和物料輸送的信息，物料信息、工藝參數(shù)等信息；10T/GDPIA

9—2020b)

過程信息：物料稱重計(jì)量、物料識(shí)別，混合過程等信息。 圖

5

物料混合任務(wù)的信息交互6.4.3

詳細(xì)任務(wù)a)

調(diào)度任務(wù)：根據(jù)生產(chǎn)要求，處理物料信息，工藝信息，實(shí)現(xiàn)混合任務(wù)的管理。b)

AGV

合設(shè)備進(jìn)行混合作業(yè)。6.5

物料加工任務(wù)6.5.1

概述6.5.2

信息流傳遞包括：（如圖

6）a)

調(diào)度信息：工藝執(zhí)行和物料輸送，物料、工藝參數(shù)等信息；b)

過程信息：如物料稱重計(jì)量、物料識(shí)別，加工過程信息；c)

檢測信息：加工過程中的質(zhì)量檢測等信息。11T/GDPIA

9—2020圖

6

物料加工任務(wù)的信息交互

。6.5.3

詳細(xì)任務(wù)a)

調(diào)度任務(wù)：根據(jù)生產(chǎn)調(diào)度的要求，處理物料信息，工藝信息，實(shí)現(xiàn)加工任務(wù)的管理；b)

加工任務(wù)：針對(duì)調(diào)度任務(wù)的要求，處理物料的計(jì)量、加工和包裝作業(yè)過程；c)

質(zhì)量檢測：通過光學(xué)檢測儀器，對(duì)質(zhì)量信息進(jìn)行處理。6.6

操作管理功能制層進(jìn)行處理。PLCHMI

6.7

數(shù)據(jù)采集功能數(shù)據(jù)采集：

器狀態(tài)的設(shè)備信息。處理的信息包括：生產(chǎn)、物料、能源、質(zhì)量、設(shè)備以及其他產(chǎn)品制造的重要信息。數(shù)據(jù)通過設(shè)備和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行采集，數(shù)據(jù)采集功能的流程及信息流將在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)部分進(jìn)行定義。6.8

生產(chǎn)跟蹤功能6.8.1

生產(chǎn)跟蹤：跟蹤生產(chǎn)過程中的各類信息，對(duì)傳遞的信息流進(jìn)行說明。12T/GDPIA

9—20206.8.2

信息流傳遞描述了生產(chǎn)跟蹤任務(wù)主要傳遞的信息流（如圖

7）。包括：a)

訂單進(jìn)度信息：通過稱重計(jì)量、PLC

等采集數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)跟蹤訂單情況、生產(chǎn)時(shí)間等信息；b)

c)

能耗信息：采集訂單生產(chǎn)過程中的能耗信息，形成復(fù)合數(shù)據(jù)等信息；d)

狀態(tài)信息：通過智能儀表、PLC、光學(xué)識(shí)別等設(shè)備，實(shí)時(shí)跟蹤異常信息，如網(wǎng)絡(luò)異常、設(shè)備異常、質(zhì)量波動(dòng)等信息；e)

顯示信息：在可視化終端顯示生產(chǎn)跟蹤信息，如訂單信息、物料信息等。 圖

7

生產(chǎn)跟蹤功能的信息交互6.8.3

詳細(xì)任務(wù)任務(wù)包括：a)

訂單跟蹤：實(shí)時(shí)跟蹤訂單完成情況，訂單相關(guān)數(shù)據(jù)的處理，如訂單生產(chǎn)時(shí)間、產(chǎn)量等；b)

物料跟蹤：通過電子標(biāo)簽、稱重計(jì)量等實(shí)時(shí)跟蹤物料輸送、使用、配送狀況；c)

耗電等；d)

狀態(tài)跟蹤：設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，質(zhì)量數(shù)據(jù)的處理，實(shí)時(shí)跟蹤異常信息、報(bào)警信息；e)

終端顯示：通過

HMI、電子看板等可視化終端顯示物料、設(shè)備、訂單數(shù)據(jù)。6.9

生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)功能13T/GDPIA

9—20206.9.1

生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)臺(tái)進(jìn)行處理。6.9.2

信息流傳遞包括：(

8)a)

訂單信息：采集訂單完成情況、生產(chǎn)時(shí)間、質(zhì)量等；b)

物料信息：采集物料輸送、使用、備料、配送狀況；c)

能耗信息：采集能耗信息；d)

績效信息：采集員工上崗、下崗時(shí)間，成品包裝產(chǎn)量。 圖

8

生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)任務(wù)的信息交互6.9.3

詳細(xì)任務(wù)a)

訂單統(tǒng)計(jì)：根據(jù)訂單完成情況、生產(chǎn)時(shí)間、質(zhì)量形成統(tǒng)計(jì)報(bào)表；b)

物料統(tǒng)計(jì)：根據(jù)物料輸送、使用、備料、配送狀況形成統(tǒng)計(jì)報(bào)表；c)

能耗統(tǒng)計(jì)：根據(jù)能耗狀況形成報(bào)表；d)

績效統(tǒng)計(jì)：根據(jù)員工上、下崗時(shí)間，產(chǎn)量，生產(chǎn)形成績效統(tǒng)計(jì)表。7 MES

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成模型7.1

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成模型數(shù)字化工廠改性塑料

MES

系統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的集成模型如圖

9

所示。14實(shí)施工業(yè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集管理要求硬件協(xié)議組態(tài)軟件接口技術(shù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)管理功能模塊線纜選型編號(hào)標(biāo)記屏蔽接地線纜敷設(shè)其他電子標(biāo)簽打印機(jī)掃描槍電子看板其他現(xiàn)場總線協(xié)議

工業(yè)以太網(wǎng)、、工業(yè)服務(wù)器（實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫）生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)分派操作管理數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)跟蹤服務(wù)器生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)T/GDPIA

9—2020圖

圖

9

數(shù)字化工廠改性塑料

MES

系統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成模型圖（簡化）執(zhí)行、物料輸送、質(zhì)量檢測。7.2

工藝執(zhí)行模型（如圖10以太網(wǎng)SCADA工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)

以太網(wǎng)

圖

10

工藝執(zhí)行任務(wù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)模型MES

服務(wù)器通過以太網(wǎng)與

SCADA

服務(wù)器通訊，SCADA

通過工業(yè)以太網(wǎng)與

設(shè)備通訊，下達(dá)混合、加工工藝（重量、比例、溫度、轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)）至

，再通過

HMI、電子看板（通過以太網(wǎng)與

MES

服務(wù)器通訊）顯示工藝信息。PLC、

的通訊接口推薦使用基于

IEEE

802.3

的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。7.3

物料輸送15模型（如圖

11）：以太網(wǎng)

AP

T/GDPIA

9—2020PCRS232

圖

11

物料輸送任務(wù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)模型MES

服務(wù)器通過以太網(wǎng)與

AGVS

的上位調(diào)度系統(tǒng)通訊，下達(dá)物料調(diào)度（需求、類型等）信息，上位調(diào)度系統(tǒng)傳遞輸送控制、稱重、物料識(shí)別等信息給

MES

系統(tǒng)。AGVS

系統(tǒng)使用無線電通信方式，通過無線

AP

發(fā)送信號(hào)控制

AGV

車載控制系統(tǒng)。打印、掃碼到通訊接口，控制條碼打印與傳遞掃描識(shí)別信息。無線

接口應(yīng)符合無線以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

802.11b/g

的規(guī)定。7.4

質(zhì)量檢測模型：（如圖

）以太網(wǎng)

RS232

圖

12

質(zhì)量檢測任務(wù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)模型工業(yè)相機(jī)通過

RS232

串口與在線

AOI

AOI

服務(wù)器與

MES

服務(wù)器通過以太網(wǎng)通訊傳遞質(zhì)量檢測信息。7.5

數(shù)據(jù)采集模型：（如圖

）16T/GDPIA

9—2020MES服務(wù)器

WEB服務(wù)器以太網(wǎng)以太網(wǎng)

HMI

碼垛機(jī)械手系統(tǒng)

RS232

RS232

智能電表圖

13

數(shù)據(jù)采集任務(wù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)模型SCADA

服務(wù)器通過工業(yè)以太網(wǎng)采集混合、加工過程以及碼垛機(jī)械手的

PLC

控制器數(shù)據(jù)（主要包括：工藝參數(shù)、溫度、計(jì)量重量、成品碼垛重量、設(shè)備運(yùn)行、異常報(bào)警、訂單進(jìn)度等數(shù)據(jù)）通過串口服務(wù)器采集智能儀表(電表)

OPC

通訊方式與

SCADA

服務(wù)器通訊，傳遞能耗數(shù)據(jù)。AGVS

服務(wù)器通過以太網(wǎng)與

MES

服務(wù)器通訊，交互調(diào)度信息、物料識(shí)別等信息。AOI

服務(wù)器通過以太網(wǎng)與

服務(wù)器通訊，交互物料的外觀、顏色等質(zhì)量檢測信息。8 集成技術(shù)8.1

改性塑料的

MES

系統(tǒng)功能與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成會(huì)用到

據(jù)的存儲(chǔ)處理。8.2 OPC改性塑料的

MES

系統(tǒng)功能與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成中，PLC、HMI

等數(shù)據(jù)一般通過工業(yè)以太網(wǎng)與

SCADA

進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，不能直接通過工業(yè)以太網(wǎng)與

SCADA

進(jìn)行通訊的設(shè)備，如智能儀表（多采用

通訊），

MODBUS

OPC

Server(如KEPWARE

等第三方

服務(wù)器)與

SCADA

進(jìn)行

OPC

通訊，數(shù)據(jù)進(jìn)入

SCADA

作為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)來源。使用模型（如圖

17T/GDPIA

9—2020OPC

DA/UASCADA 圖

14

OPC

應(yīng)用模型OPC

DA：基于微軟

系統(tǒng)提供的

COM/DCOM

技術(shù)，用于軟件之間數(shù)據(jù)交換的規(guī)范。OPC

用于訪問過程數(shù)據(jù)、報(bào)警信息以及歷史數(shù)據(jù)。OPC

UA

:不再基于

技術(shù)，

UA

標(biāo)準(zhǔn)提供更多的可支持的硬件或軟件平臺(tái)，

權(quán)后

可以通過任何單一端口

格式或者二進(jìn)制格式來傳輸，并且兼容更多通用的

IT

通信協(xié)議，比如：

和通過

HTTP

的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。8.3

數(shù)據(jù)庫8.3.1

概述通過實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫完成來至

、SCADA

系統(tǒng)、智能儀表等數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、壓縮，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)

分（如圖

圖

15

數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)分類8.3.2

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括：18T/GDPIA

9—2020a)

加工過程的主機(jī)轉(zhuǎn)速、主機(jī)電流、真空表壓、熔壓、溫度等數(shù)據(jù)；b)

c)

設(shè)備報(bào)警信息等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。采集周期：100毫秒到數(shù)秒之間8.3.3

歷史數(shù)據(jù)包括：a)

歷史訂單數(shù)據(jù)；b)

物料條碼記錄；c)

采集周期：10秒到數(shù)分鐘之間8.3.4

實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫一般有以下3種方式訪問數(shù)據(jù)：a)

API方式訪問數(shù)據(jù)；b)

ODBCc)

OLEDB方式訪問數(shù)據(jù)。9驗(yàn)證模型9.1

針對(duì)

與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成，建立集成驗(yàn)證模型，主要針對(duì)生產(chǎn)調(diào)度（→工業(yè)網(wǎng)絡(luò)）與數(shù)據(jù)采集（工業(yè)網(wǎng)絡(luò)→）模塊的集成驗(yàn)證。9.2

生產(chǎn)調(diào)度與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成驗(yàn)證生產(chǎn)調(diào)度與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出驗(yàn)證模式（如圖1619T/GDPIA

9—2020輸入 輸出

圖

16

生產(chǎn)調(diào)度與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出驗(yàn)證模型圖生產(chǎn)計(jì)劃作為輸入信息，

分解為物料、設(shè)備、工藝信息，通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制現(xiàn)場輸送、混合、

MES

確有效。9.3

數(shù)據(jù)采集與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成驗(yàn)證驗(yàn)證模型（如圖1720T/GDPIA

9—2020輸入

PLC/HMI

PLC/HMI

AOI/輸出

圖

17

數(shù)據(jù)采集與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)輸入/輸出驗(yàn)證模型圖工業(yè)網(wǎng)絡(luò)向

MES

采集與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成是否正確有效。10現(xiàn)場施工規(guī)范10.1

概述10.2

線纜選擇設(shè)計(jì)者應(yīng)確保線纜在規(guī)定的環(huán)境下，能提供要求的傳輸性能。21T/GDPIA

9—2020工業(yè)電纜能承受極端的機(jī)械應(yīng)力。

26336-2010

4.4.1]10.3

連接硬件選擇設(shè)計(jì)者應(yīng)確保在規(guī)定的環(huán)境下，連接器提供要求的傳輸性能。

26336-2010

4.4.2]10.4

終端電阻在線型網(wǎng)絡(luò)兩端（相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)通信端口上），并聯(lián)在一對(duì)通信線上的電阻。10.5

編碼和標(biāo)記在車間中使用的編碼和標(biāo)記應(yīng)有助于檢查和網(wǎng)絡(luò)部件替換。10.6

接地合適的接地系統(tǒng)或合適的屏蔽接地技術(shù)，可降低屏蔽電流，降低對(duì)通訊的干擾。10.7

線纜的敷設(shè)曲半徑、抗張強(qiáng)度、耐擠壓性和溫度范圍的規(guī)定。22T/GDPIA

9—2020附

錄

A（資料性附錄）（案例）某公司車用聚丙烯功能塑料數(shù)字化車間

系統(tǒng)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成運(yùn)用A.1

制造執(zhí)行系統(tǒng)生產(chǎn)線布局圖某公司車用聚丙烯功能塑料數(shù)字化車間通過

系統(tǒng)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)集成，實(shí)現(xiàn)了車間的數(shù)字化生產(chǎn)，其生產(chǎn)線布局參考圖

A.1。圖

A.1

數(shù)字化車間生產(chǎn)線布局圖某公司車用聚丙烯功能塑料數(shù)字化車間

產(chǎn)線布局如圖

AGV

品輸送。A.2

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D結(jié)構(gòu)模型23T/GDPIA

9—2020圖

A.2

數(shù)字化車間

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型圖說明：a) 從

MES

與

PLC

互聯(lián)；b) 現(xiàn)場設(shè)備通過

SCADA

WINCC

進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；c) 在中心機(jī)房通過防火墻與辦公網(wǎng)相連；d) 其他所有辦公室及終端設(shè)備（辦公室內(nèi)的看板、打印機(jī)、掃描槍）均接入辦公網(wǎng)。A.3

系統(tǒng)功能模塊參考改性塑料的

系統(tǒng)功能架構(gòu)模型，結(jié)合車用聚丙烯功能塑料數(shù)字化車間的生產(chǎn)過程(計(jì)劃排程→訂單工藝→物料配送→混合過程→加工過程→成品包裝)的特點(diǎn)，

功能模塊如下圖

所示：24T/GDPIA

9—2020改性塑料MES功能模塊生產(chǎn)計(jì)劃

工藝管理

物料管理

生產(chǎn)監(jiān)控

質(zhì)量管理

設(shè)備管理

績效管理

能耗管理圖

A.3

MES

系統(tǒng)功能模塊圖該車用聚丙烯數(shù)字化車間參考數(shù)字化工廠改性塑料的

MES

料管理、生產(chǎn)監(jiān)控、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、績效管理、能源管理

8

個(gè)子任務(wù)模塊。1）生產(chǎn)計(jì)劃

至機(jī)臺(tái)，生成生產(chǎn)計(jì)劃表以及

的訂單計(jì)劃開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間等信息，再同步給

。計(jì)劃表內(nèi)容有：工廠、訂單號(hào)、機(jī)臺(tái)、螺桿、清機(jī)、物料描述、排產(chǎn)數(shù)量、余量、超期品、機(jī)數(shù)、可回復(fù)日期、備注、使用地臺(tái)板。任務(wù)功能如下圖

A.4

所示：生產(chǎn)計(jì)劃ERP訂單評(píng)審 計(jì)劃排程 計(jì)劃同步物料評(píng)審 生成計(jì)劃 MES同步圖

A.4

主要功能說明：訂單評(píng)審：系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)訂單對(duì)物料進(jìn)行評(píng)審。計(jì)劃排程：系統(tǒng)根據(jù)訂單牌號(hào)、工藝路線等要求，在

ERP

中制定生產(chǎn)計(jì)劃，生成排程計(jì)劃表。計(jì)劃同步：MES

自動(dòng)同步

的生產(chǎn)排程計(jì)劃表。2）工藝管理工藝單是現(xiàn)場生產(chǎn)的執(zhí)行工藝，是原材料的需求信息數(shù)據(jù)來源。任務(wù)功能如下圖

A.5

所示：25T/GDPIA

9—2020 混合、加工

制作確認(rèn)

HMI顯示

HMI確認(rèn)

歷史工藝

實(shí)時(shí)工藝圖

A.5

系統(tǒng)將工藝數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)下達(dá)至現(xiàn)場看板、

HMI

請(qǐng)新工藝單）。業(yè)務(wù)流程如下圖

A