晨鸣纸业生产信息管理系统方案建议书

晨鸣纸业生产信息管理系统方案建议书内容摘要：

个功能区做出说明。 生产数据集成和过程数据库 生产数据采集 生产数据集成功能建立在以 iFIX 为中心的实时生产控制系统数据集成， iFIX 是自动化业内应用最为广泛的世界级 SCADA 系统，具备超强的连接能力和对主流硬件系统的广泛兼容性，同时，其实时数据库的结构非常符合过程控制的特点。 数据采集：数据采集是生产管理和分析应用系统的基础，本系统采用国际知名的 SCADA 系统 iFIX 作为控制系统的数据采集站。 IFIX 支持对几乎所有知名国际品牌控制系统硬件的数据采集，支持各种国际标准的采集规约，如 OPC 等。 在造纸行业应用较多的控制系统包括主流的 DCS 和 PLC，如： ABB 的控制系统、 Siemens 的PCS Honeywell 的 DCS 系统以及在辅助系统使用的各种 PLC 品牌， Siemens，Rockwell 等。 IFIX 具有直接的 Siemens 、 Rockwell 等 PLC 的通讯程序，同时使用 OPC 驱动服务器连接主要的 DCS 系统，下面是列出的部分 iFIX DCS 控制系统连接支持： ABB Bailey INFI90 – 多种连接选择 OPC Server(通过合作伙伴提供 ) – Matrikon OPC Server for INFI90 – Rovisys OPC Server for Bailey INFI90 Siemens PCS7 标准 OPC Server 连接 ABB MP200/1 – Matrikon OPC Server for ABB MasterPiece MP2xx/1 ABB AC410 – Matrikon OPC Server for Advant Controllers(AC410,450,460) Valmet DCS(QCS) – Matrikon OPC Server for Valmet Damatic XD/Xdi – Matrikon OPC Server for Valmet CQ120 GE Fanuc Automation Confidential – Matrikon OPC Server for Valmet Micro1C Honeywell TDC3000 – Matrikon OPC Server for TDC3000 AxM – Matrikon OPC Server for TDC3000 CM50s iFIX 作为业界著名的数据采集和监控软件，不仅可以连接各种控制系统，也可以连接主流的 HMI/SCADA 系统，如 Intouch， WinCC， RSView 等，真正实现了各种生产系统的数据互联。 生产数据库及数据存储 通过使用 GE Proficy Historian 这一高性能的过程历史数据库，将为工厂提供一个数据中心。 所有和生产相关的数据从每个车间到每个工艺段均将实时被采集记录到历史数据库中。 Proficy Historian 可以支持毫秒级的数据分辨率并且是工业界最强大的过程数据库之一。 过程数据库管理 Proficy Historian强大的基于 Web 的管理工具使得配置与管理应用非常容易，无论在何处，只要具有相应的安全许可，任何人都可通过 Inter/Intra 网络访问 Proficy Historian 服务器中的 URL 地址。 只要拥有 以上版本，您可以通过 Proficy Historian 瘦客户端的管理选项，创建并管理历史文档、启动／停止采集器、配置历史数据点、监视系统主要状态及性能指示，警报及信息。 生产管理和应用分析 工厂建模和产品 管理 工厂建模 工厂建模是所有应用的起点和基础，本系统的应用所有功能均建立在一个完整的工厂模型基础上，简单地说，工厂模型是对组成生产线的设备根据一定的逻辑顺序组合定义而成。 这里的设备也称作生产单元，通过 系统的管理员应用组态界面，用户可以定义整个工厂的生产线和设备层次结构。 整个工厂模型的建立可以依据国际标准 ISA 95分为几层结构，自上而下分别如下： GE Fanuc Automation Confidential  生产车间 (Department)：树状结构的最上层，可包括一组生产类似产品的生产线。 在造纸企业如纸浆车间或抄纸车间。  生产线 (Production Line)：一组相关生产设备的集合，用来生产一种产品。  生产单元 (Production Unit)：生产线上进行独立操作的部分，即组成生产线的设备， 模型、生产变量、计算、产品、配方和生产事件均将与生产单元相关联。  生产变量组 (Variable Group)：是一组相关生产变量的组合并针对于某一特定的生产设备。  生产变量 (Variable)：是独立的数据单元，提供数据的存储和产生。 例如，生产变量可以是实验室测试数据，也可以是生产的过程变量，另一方面来说，生产变量是与生产设备相关联。 产品管理 造纸企业是一 个典型的产品型企业，具有流程行业的过程特点，对于产品的管理是业极其重要的一个方面。 产品的管理从产品建模开始，覆盖了产品的生产标准，配方管理或原材料管理等诸多方面。 本系统提供的产品管理提供了基本的造纸产品定义，包括纸浆以及纸制品的分类，相关的生产标准，所用的原材料定义等。 下图是某造纸产品定义的几个画面： 现场生产管理 现场管理的功能主要面向生产层的 操作和管理人员，主要包括下面一些能力。 操作参数指导 ：通过现场的操作站界面，显示相关产品生产的操作参数，设备参数以及各种操作指令、工艺步骤等。 GE Fanuc Automation Confidential 上图为现场操作站显示的操作参数指导，包括了产品类型，目标值和当前的实时值对比。 生产实时监控 ：包括现场的生产过程实时趋势，实时报警，质量实时报警、生产偏差的实时计算报警，物料消耗计算和显示，其主要的数据来自于控制系统的自动采集。 批次生产跟踪 ：通过操作站的客户界面显示批次生产信息，纸卷号，纸卷相关重量、长度、宽度等信息，产品信息及其规格信息等。 可 以显示前后批次信息及质量实时数据，并可以通过客户界面手工输入各种无法自动采集的数据，并结合显示班次、人员、生产计划信息。 下图为示例在现场客户端显示的纸机上纸卷信息和相关的订单信息。 纸卷详细物理信息 纸卷订单信息 纸机纸卷速度、流浆箱 pH、 真空度 GE Fanuc Automation Confidential 过程趋势 ：作为操作指导的一部分，通过实时采集的数据和历史数据库里存储，各主要的过程变量均可以在客户端显示实时趋势和历史趋势，可以对趋势进行浏览，指定时间段等各种操作。 各种趋势中均可以显示动态规格上下限，并可以将相关趋势放在一个画面上分析。 下图为示例趋势，包括了基重检测的实验室数据均值极差图和实验室检测的透明度 和亮度的均值极差图： 质量管理 质量管理的功能可以分别从以下几个方面实现。 质量规格管理 质量管理模块将与 Historian 生产过程数据库紧密集成， 为质量控制和实时生产管理提供过程数据，并给出相应有意义的质量事件。 系统可以通过组态来显示相应的批量或运行数据、快照或标准偏差。 对于质量数据，可以加入过滤条件， 可以查询例如产品更换或其它生产事件等条件对成品的质量影响。 生产管理人员可以通过质量管理系统显示质量规范线， 质量规范可以连接到特定的质量检测指令和质量规程文档。 整 个质量管理系统中在应用界面上显示的质量数据可以通过颜色代码来指出是否符合质量规格界限，这样可以一目了然哪一个质量变量在某个给定时间超界了。 质量报警管理 基于生产管理平台，系统提供了报警功能，为操作人员和管理经理来指出非正常质量或操作条件下的相应报警信息。 报警画面允许操作员输入质量报警原因，纠正措施等 GE Fanuc Automation Confidential 信息，同时系统也可以提供标准的报警报表来跟踪报警记录和设备、生产线以及工艺的关系。 下图显示了一个客户端的画面中的报警，同时也显示了内置在画面中的相关质量检测文档： 统计过程控制 (SPC) 系统提供质量趋势报警、质量监控规则的定义和通过 SPC (统计过程控制 ) 进行在线质量分析等功能。 这些工具保证了生产质量和生产过程的一致性，并进行过程监视， 系统允许客户通过采集和存储的过程参数对过程变量和过程变异进行评估。 SPC 工具可以同时支持连续性变量和离散型变量。 Web 信息门户可以利用各种数据库存储数据并提供 10 余种不同的 SPC 统计图类型。 下图为一个系统内置的 Web 部件的 SPC 图实例。 质量跟踪系统 采集的质量数据将与质量规格进行对比，数据单元 将被用颜色区分，来识别是否符合质量规定。 操作员可以通过颜色来辨识某采样点是否超界。 同时， 数据颜色和数据的文字将一起用来指示质量界线的一致性状态。 可以通过任何质量检测建立趋势和质量控制图， 过程历史数据库将成为现场操作需要的任何趋势和图形的数据基础。