基于Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的CIPS在制漿造紙工業(yè)中的應(yīng)用方案

　　3.2　制漿造紙工業(yè)CIPS的三層體系結(jié)構(gòu)

　　將ERP/MES/PCS三層結(jié)構(gòu)圖運(yùn)用與制漿造紙工業(yè)中，形成制漿造紙工業(yè)CIPS的三層體系結(jié)構(gòu)（如圖4）。

　　三層結(jié)構(gòu)在功能劃分上雖仍有重疊，但各有側(cè)重：

　　1）ERP 控制的對(duì)象以企業(yè)的資金流為主，圍繞企業(yè)生產(chǎn)而進(jìn)行的管理工作，包括供應(yīng)、銷售、庫(kù)房、財(cái)務(wù)、人力、設(shè)備、綜合計(jì)劃及經(jīng)營(yíng)決策。

　　2）MES 作為CIPS的中心環(huán)節(jié)，在整個(gè)CIPS中起到承上啟下的作用。MES控制對(duì)象以企業(yè)的物流為主，主要完成生產(chǎn)計(jì)劃的調(diào)度與統(tǒng)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程成本控制、產(chǎn)品質(zhì)量控制與管理、物料流控制與管理、設(shè)備安全控制與管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與處理等工作。

　　3）PCS 聚焦于生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)備，監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀況，控制整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。一般包括基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)和過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)。

4 基于現(xiàn)場(chǎng)總線的造紙廠CIPS方案

　　本課題組與國(guó)內(nèi)某大型造紙廠合作,根據(jù)該廠提出的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),以上述制漿造紙工業(yè)CIPS三層體系結(jié)構(gòu)圖為基架,為該廠設(shè)計(jì)了一種基于Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的造紙廠CIPS方案。

　　4.1 造紙企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)層次

　　綜合自動(dòng)化是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展方向，在完整的企業(yè)網(wǎng)構(gòu)架中，現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)涉及從底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)到上層信息網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程?；谏鲜隹紤]，統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)具有三層結(jié)構(gòu)（如圖5）所示，從底層向上依次為：過(guò)程控制層（PCS）、制造執(zhí)行層（MES）、企業(yè)資源規(guī)劃層（ERP）。

　?。?）企業(yè)資源規(guī)劃層: 該層又稱為信息層。它是實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息集成和管、控一體化的重要組成部分。它的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)主要有高性能計(jì)算機(jī)、工作站、PC 機(jī)等，包括各類管理、計(jì)算用客戶機(jī)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)等。其主要目的是在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下構(gòu)建一個(gè)安全的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

　?。?）制造執(zhí)行層：由擔(dān)任監(jiān)控任務(wù)的工作站、PC 機(jī)、或控制器作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的局域網(wǎng)段。負(fù)責(zé)從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)，完成各種控制、運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測(cè)、報(bào)警和趨勢(shì)分析等功能，另外還包括控制組態(tài)的設(shè)計(jì)和下載。這一層處于以太網(wǎng)中，其關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議與以太網(wǎng)協(xié)議的轉(zhuǎn)換，保證數(shù)據(jù)包的正確解釋和傳輸。制造執(zhí)行層除了上述功能外，還為實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制和遠(yuǎn)程操作優(yōu)化提供支撐環(huán)境。例如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，工藝流程監(jiān)控、先進(jìn)控制以及設(shè)備管理等。