一种电解铝厂mes软件开发支持平台的搭建结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电解铝厂MES软件开发支持平台的搭建结构。一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，包括功能结构口层和虚拟对象层两层结构。本发明的优点效果：通过电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建能够使得制造执行系统系统开发过程中能够随时获得来自于底层过程控制层的数据支持，从而提高制造执行系统系统软件开发的效率及整体协调水平，对电解铝厂的信息化建设具有重要意义。
【专利说明】一种电解铝厂MES软件开发支持平台的搭建结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种一种电解铝厂MES软件开发支持平台的搭建结构。
【背景技术】
[0002]国内外流程工业企业的生产实践表明，单纯提高生产装置的控制水平，寻求局部最优的投入产出比远远低于提高整体管理水平的投入产出比，现代企业的成功不仅仅取决于设备水平、技术水平和操作水平的高低，它的管理水平、整体协调水平也将起到巨大的作用，而提高管理水平，整体协调水平的有效措施就是建立基于企业资源计划层/生产执行层/过程控制层三层结构的全厂控制系统。电解铝厂属于典型的流程工业企业，国内电解厂各车间已经基本实现了基础自动化，对过程控制层的建设已经基本完成，结合上面流程工业自动化技术的发展可知，我国电解铝行业下一步的发展目标必然是在过程控制层的基础上进一步开发制造执行系统(MES)。制造执行系统的实际运行中依赖于电解厂过程控制层的数据支持，而在开发过程中随时对正在开发的制造执行系统进行测试也依赖于电解铝厂过程控制层的基础数据，如何在制造执行系统开发过程中随时得到过程控制层数据的支持，对电解铝厂制造执行系统的开发具有重要意义。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题本发明提供一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，目的是通过该平台能够产生虚拟电解铝厂过程控制层的数据，为制造执行系统的开发与测试提供支持。
[0004]为达上述的本发明一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，包括功能结构口层和虚拟对象层两层结构。
[0005]功能接口层包括OPC (OLE for Process Control)服务器、OPC客户端和关系数
据库接口。
[0006]通过OPC 服务器将生产过程中 PLC (Programmable Logic Controller)上 OPC 客户端的标签读取到软件开发支持平台上，以便对生产过程中的过程数据及能源数据进行设置。
[0007]通过OPC客户端将下面虚拟对象层产生的虚拟过程数据和虚拟能源数据发送到制造执行系统开发平台的实时数据库中。
[0008]关系数据库接口连接不同种类型的数据库，
不同种类型的数据库为SQL SERVER或ORACLE，并且从正在开发的制造执行系统中的数据库接口读取出来，以备下层的虚拟管理数据按该数据库结构产生虚拟数据。
[0009]虚拟对象层包括虚拟过程数据的产生，虚拟能源数据的产生和虚拟管理数据的产生，虚拟过程数据的产生由过程数据产生计算机产生，虚拟能源数据的产生由能源数据产生计算机产生，虚拟管理数据的产生由管理数据产生计算机产生。
[0010]虚拟过程数据的产生是根据功能接口层OPC服务器读取的标签进行设置，根据设置产生虚拟数据。
[0011]虚拟数据为电解铝厂各车间过程控制系统的模拟量输入输出数据和数字量输入输出数据。
[0012]虚拟能源数据的产生是根据功能接口层OPC服务器读取的标签进行设置，根据设置产生虚拟能源数据。
[0013]虚拟能源数据是水计量系统，电能计量系统和气体计量系统产生的数据。
[0014]虚拟管理数据的产生是根据正在开发中的制造执行系统中关系数据库的结构，产生符合数据库结构及数据类型的虚拟数据，虚拟数据包括质量管理数据和制造执行系统分系统需要的生产管理数据。
[0015]质量管理数据包括光谱分析仪、金属元素分析仪和荧光分析仪分析出需要进入关系数据库的数据。
[0016]制造执行系统分系统需要的生产管理数据包括设备、能源、计划和调度的制造执行系统分系统需要的生产管理数据。
[0017]本发明的优点效果:通过电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建能够使得制造执行系统系统开发过程中能够随时获得来自于底层过程控制层的数据支持，从而提高制造执行系统系统软件开发的效率及整体协调水平，对电解铝厂的信息化建设具有重要意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的结构框图。
[0019]图2是本发明与制造执行系统开发计算机连接示意图。
[0020]图中:1、软件支持平台；2、功能接口层；21、0PC服务器；22、0PC客户端；23、关系数据库接口 ；3、虚拟对象层；31、过程数据的产生；32、能源数据的产生；33、管理数据的产生；4、制造执行系统开发计算机；5、实时数据库；6、关系数据库；7、过程数据产生计算机；
8、能源数据产生计算机；9、管理数据产生计算机。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0022]如图所示本发明一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，包括功能结构口层2和虚拟对象层3共两层结构。
[0023]功能接口层2包括OPC服务器21、OPC客户端22和关系数据库接口 23。
[0024]通过OPC服务器21将生产过程中PLC上OPC客户端22的标签读取到软件开发支持平台上，以便对生产过程中的过程数据及能源数据进行设置。
[0025]通过OPC客户端22将下面虚拟对象层3产生的虚拟过程数据和虚拟能源数据发送到制造执行系统开发平台的实时数据库5中。
[0026]关系数据库接口 23连接不同种类型的数据库，与关系数据库6连接。
[0027]不同种类型的数据库为SQL SERVER或ORACLE，并且从正在开发的制造执行系统中的数据库接口读取出来，以备下层的虚拟管理数据按该数据库结构产生虚拟数据。
[0028]虚拟对象层3包括虚拟过程数据的产生31，虚拟能源数据的产生32和虚拟管理数据的产生33，虚拟过程数据的产生31由过程数据产生计算机7产生，虚拟能源数据的产生32由能源数据产生计算机产生8，虚拟管理数据的产生33由管理数据产生计算机9产生。在过程数据产生计算机7和能源数据产生计算机8上同时运行OPC服务器21与OPC客户端22的功能，在管理数据产生计算机9上运行关系数据库接口功能23。
[0029]虚拟过程数据的产生31是根据功能接口层2的OPC服务器21读取的标签进行设置，根据设置产生虚拟数据。
[0030]虚拟数据为电解铝厂各车间过程控制系统的模拟量输入输出数据和数字量输入输出数据。
[0031]虚拟能源数据的产生是根据功能接口层2的OPC服务器21读取的标签进行设置，根据设置产生虚拟能源数据。
[0032]虚拟能源数据是水计量系统，电能计量系统和气体计量系统产生的数据。
[0033]虚拟管理数据的产生是根据正在开发中的制造执行系统中关系数据库6的结构，产生符合数据库结构及数据类型的虚拟数据，虚拟数据包括质量管理数据和制造执行系统分系统需要的生产管理数据。
[0034]质量管理数据包括光谱分析仪、金属元素分析仪和荧光分析仪分析出需要进入关系数据库的数据。
[0035]制造执行系统分系统需要的生产管理数据包括设备、能源、计划和调度的制造执行系统分系统需要的生产管理数据。
[0036]本发明的工作原理:首先在过程数据产生计算机7和能源数据产生计算机8上对所读取的标签进行设置，包括上下限，基值，产生的频率等，然后产生虚拟数据，产生的虚拟数据通过OPC服务器，将产生的虚拟过程数据与虚拟能源数据送入到制造执行系统系统开发与调试平台的实时数据库中，以便后面转入关系数据库中为制造执行系统的开发与调试做准备。管理数据产生计算机9根据正在开发中的制造执行系统中关系数据库的结构，产生符合数据库结构及数据类型的虚拟数据，这其中包括质量管理数据，例如:光谱分析仪、金属元素分析仪、荧光分析仪等需要进入关系数据库的数据，也包括设备，能源，计划，调度等制造执行系统分系统需要的生产管理数据。
【权利要求】
1.一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于该平台包括功能结构口层和虚拟对象层两层结构。
2.根据权利要求1所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于功能接口层包括OPC服务器、OPC客户端和关系数据库接口。
3.根据权利要求2所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于通过OPC服务器将生产过程中PLC上OPC客户端的标签读取到软件开发支持平台上，以便对生产过程中的过程数据及能源数据进行设置。
4.根据权利要求2所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于通过OPC客户端将下面虚拟对象层产生的虚拟过程数据和虚拟能源数据发送到制造执行系统开发平台的实时数据库中。
5.根据权利要求2所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于关系数据库接口连接不同种类型的数据库。
6.根据权利要求5所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于不同种类型的数据库为SQL SERVER或ORACLE，并且从正在开发的制造执行系统中的数据库接口读取出来，以备下层的虚拟管理数据按该数据库结构产生虚拟数据。
7.根据权利要求1所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于虚拟对象层包括虚拟过程数据的产生，虚拟能源数据的产生和虚拟管理数据的产生，虚拟过程数据的产生由过程数据产生计算机产生，虚拟能源数据的产生由能源数据产生计算机产生，虚拟管理数据的产生由管理数据产生计算机产生。
8.根据权利要求7所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于虚拟过程数据产生是根据功能接口层OPC服务器读取的标签进行设置，根据设置产生虚拟数据。
9.根据权利要求7所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于虚拟数据为电解铝厂各车间过程控制系统的模拟量输入输出数据和数字量输入输出数据。
10.根据权利要求7所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于虚拟能源数据产生是根据功能接口层OPC服务器读取的标签进行设置，根据设置产生虚拟能源数据。
11.根据权利要求10所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于虚拟能源数据是水计量系统，电能计量系统和气体计量系统产生的数据。
12.根据权利要求7所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于虚拟管理数据产生是根据正在开发中的制造执行系统中关系数据库的结构，产生符合数据库结构及数据类型的虚拟数据，虚拟数据包括质量管理数据和制造执行系统分系统需要的生产管理数据。
13.根据权利要求12所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于质量管理数据包括光谱分析仪、金属元素分析仪和荧光分析仪分析出需要进入关系数据库的数据。
14.根据权利要求12所述的一种电解铝厂制造执行系统软件开发支持平台的搭建结构，其特征在于制造执行系统分系统需要的生产管理数据包括设备、能源、计划和调度的制造执行系统分系统 需要的生产管理数据。
【文档编号】G06F9/44GK103838565SQ201210492069
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月28日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】马恩杰, 关路远, 郝帅 申请人:沈阳铝镁设计研究院有限公司