助力制造业升级-全互联服务架构的智能控制系统

劣力制造业升级-全互联服务架构的智能控制系统和利时公司王玉辉2015-9-19工业信息工程公司“中国制造2025”培训交流感谢！衷心感谢各位专家和领导一直以来对和利时工作的帮助和指导！目录公司介绍1和利时智能控制系统2案例分享3北京杭州西安新加坡集团概况—业务规模业务概况—行业地位Top50GlobalAutomationVendors1Siemens2ABB3SchneiderElectric4EmersonProcessManagement5RockwellAutomation…………49Magnetrol50Hollysys2012、2013年，和利时两次入选《财富》杂志全球100家增长最快公司全球过程自动化50强业务概况—石化自动化为用户提供从石油开采、管输、LNG、大型炼油等化工装置及罐区整个产品生产流程的综合自动化解决方案，是中国石化、中国石油、中海油主力供应商。业务概况—化工自动化应用涵盖了主要化工产品工艺装置，并且从过程控制提升至企业管理层和全厂一体化。全球500强德国BASF公司过程控制系统合格供应商目录公司介绍1和利时智能控制系统2案例分享3互联网+制造业”的目标个性定制增值服务透明制造绿色制造“互联网+制造业”对生产控制系统的要求生产模式生产组织运维管理质量管理实现订单驱动的自动生产排程；实现工艺路线的自动调整实现制造装备的分布式自适应控制；实现生产物流自动运输系统；建立单元制造设备之间的柔性连接；建立单元制造设备之间的数据交换通道建立基于云服务的实时质量监测系统设备自诊断；生产过程大数据分析产品管理供应链管理建立产品和物料统一编码系统；建立产品跟踪系统；建立物料跟踪系统实现供应链信息互联互通;实现基于云服务的协同制造和利时全互联服务架构的智能控制系统1、统一命名空间的制造系统动态模型，简化信息流和工作流，减少信息的无效冗余；2、支持互联网的扁平、开放、可伸缩的架构，适合一次规划、分期实施；3、基于互联网的工业服务总线，提供开放的架构，建立可持续发展的工业软件生态环境；4、在保证信息安全的前提下，降低长期运维成本；具有良好的可复制性。变送器执行器工艺设备工段车间分厂企业生产操作人员计划调度人员企业管理人员设备模型工艺过程模型生产系统模型企业业务模型（enterprise）基于互联网的工业服务总线（servicebus）设备模型设备模型装置模型（equipment）工艺过程模型工艺模型（procedure/unit）生产系统模型生产系统模型（plant）1：N1：N1：N企业信息化服务模块0...n企业管理生产管理监控操作分厂工厂车间车间工段工段工艺设备工艺设备变送器执行器设备模型（device）工业业务逻辑模块0...n工业大数据应用模块0...n供应链供求信息客户监管机构1：N应用服务模块0...n统一命名空间（globalnamespace）的制造系统动态对象模型企业资源视图制造执行视图生产监控视图供应链视图服务视图监管视图分布式对象化数据服务（包含结构化和非结构化信息）产品和工艺设计人员产品视图产品数据工业数据库模块0...n展示层业务逻辑层通用可视化平台工业云服务HiaCloud智能控制器HiaController全互联服务架构智能制造系统HOLLiAS和利时全互联服务架构的智能控制系统•智能控制器：•HiaController•智能工厂建模工具：•HiaBuilder•智能工厂数据服务：•HiaServer•智能工厂人机界面：•HiaInsight•工业服务总线：•HiaNet•工业云服务：•HiaCloud和利时全互联服务架构的智能控制系统全生命周期管理保存产品的完整生产履历，包括详细生产过程数据、物料信息、质量信息、包装信息，实现从投料到产品交付全过程的追溯。自组织的单元化工艺根据生产计划，及时调整节拍和工艺线路，实现生产资源的动态优化配置，提高制造装备的利用率和生产效率。智能计划排程实现基于资源约束的自动排程和评估，大幅度减少人的工作量，抵消突収情况造成的波动，减少人为失误。实现均衡生产，提高产能，减小库存。云协同制造实时采集生产数据，通过云服务和移动终端使本企业和相关单位随时获知当前生产进度和供应需求，实现本地/异地协同和供应链协同。智能控制器（HiaController）自主可控，满足信息安全要求；支持IPV4和IPV6协议；支持WebService；支持无线传感器网络；支持网络远程维护；GPIOSPIUARTEthernetTimerGraphicVideoUSBAudioWiFiNFC功能模块层（ApplicationModuleLayer）库（Library）IECEngine应用程序层（ApplicationLayer）IECLibDriverBootloaderG代码解释器TCP/IPCommunicationProtocol板级支持层（BoardSupportPackage）HiaController硬件电路FileSystenTaskManageGUI硬件抽象层（HardwareAbstractionLayer）核心层（KernelLayer）Batch解释器顺控时间表模式表WEBKitDiagnosisRedundancyRTDBSSLInterruptManage脚本引擎HMI用户组态MemoryManage系统配置工具用户组态工具应用开发工具硬件配置工具………支持在线实时诊断；支持自适应优化控制功能；支持双机双网冗余；任务调度周期最小100us；网络控制规模达到1万IO点；智能工厂建模工具（HiaBuilder）采用可自由扩展和裁剪的企业-工厂-车间-工段-设备层次化智能工厂模型采用统一建模语言描述智能工厂的结构、静态特征、行为或劢态特征提供常用的工业基础设备类，支持继承扩展基于JavaScript的对象行为描述语言基于XML的服务接口描述语言采用面向应用的图形化组态方式智能工厂数据服务（HiaServer）支持工业云服务采用分布式并行处理结构，支持平行扩展支持劢态对象实例加载，实现设备接入即揑即用支持非结构化数据服务支持基于内存的实时数据库支持大型关系数据库支持key-value数据库，满足百万设备规模级别工业应用快速并収处理要求智能工厂人机界面（HiaInsight）基于工业云服务支持HTML5支持跨平台应用支持移劢客户端提供二次开収接口和API，支持第三方应用揑件支持JavaScript脚本提供丰富的工业图形对象库提供面向用户的图形组态工具HollySys版权所有工业服务总线（HiaNet）基于开放的国际标准IEC62541（OPCUA）提供跨平台的实时、历叱、报警、事件服务接口提供非结构化数据服务接口支持WebService，可以直接接入工业云支持第三方服务扩展内嵌基于国密算法的安全协议，保证工业生产的安全工业云服务平台（HiaCloud）HiaCloud大数据分析，优化控制指导远程设备监控和预防性维护远程在线监测、诊断不故障处理：在线监测：对生产过程进行24小时丌间断的在线监测分析。定期评估：定期提供生产装备运行状态分析评估报告。故障预警：分析故障征兆、故障类型、故障根源和处理方案。远程会诊：对现场机组各种故障进行远程会诊，提供完整的解决方案。远程线上服务不本地线下支持互动（O2O）智能制造的基础产品（已具备和完成）和利时经过20多年的发展,已经形成了从控制层到制造执行层的整体解决方案，并能够最终和企业的ERP系统无缝集成，形成企业真正一体化解决方案！控制层：先进成熟的控制系统（DCS\SIS等），实现安全、稳定的生产，提高生产效益；操作员仿真培训系统（OTS），培训熟练的操作人员，进行工艺优化；先进控制解决方案（APC\RTO）,提供先进控制技术，解决复杂控制问题；设备管理系统（AMS）,设备管理、远程诊断，进行预防性维护。生产执行层：久经行业考验的实时数据库和生产执行系统（MES），提高企业的管理效益，提升自动化和信息化水平。相关工程业绩至今已执行了智能制造相关的项目700多套。包括生产执行系统（MES）、仿真培训系统（OTS）、先进控制系统（APC）、设备管理系统（AMS）。和利时工业云服务平台-主要功能和利时工业云服务平台符合相关标准规范，提供生产过程远程监控、工艺优化、能源管控、预防性维护、物流管理等工业软件应用服务，支持移动维护、诊断报警、生产调度等业务的工业APP应用服务；和利时工业云服务平台-主要特点1、标准化：设计采用标准技术与协议，能够与第三方厂商保持良好的对接。2、高可用：全冗余的方式使系统达到99.999%的电信级可靠性；良好的易用性，简化系统结构，降低维护量。3、扩展性：采用服务器集群、软件模块化，实现系统的不断扩展。4、提高资源利用率：使用虚拟资源池化技术。5、高性能：流量模型从纵向流量转换成复杂的多维度混合的方式，整个系统具有较高的吞吐能力和处理能力，系统各层均不存在阻塞，具备对突发流量的承受能力。6、开放性：提供开放的API接口。和利时工业云服务平台-关键技术1、云计算技术DCS网关与公有云的通讯采用公有云的ServiceBUS服务总线。公有云通过OEM方式进行合作。2、网关技术与控制系统的通讯技术：安全网关设备运行和利时开发的数据通讯软件，DCS系统通讯，并与云服务平台进行数据通讯。数据安全技术：数据加密、硬件防火墙、异种系统接入（如Linux）。3、实时数据处理技术实时数据处理WorkRole从EventHUB中获取周期和非周期的测点数据，并将数据存储于实时数据库（Cache）和历史数据表（Table）中；4、信息安全技术采用静态密码、动态密码、生物特征识别和数字证书实现用户身份认证；加密网络报文；据完整性校验和冗余恢复技术；汇报主要内容公司介绍1和利时智能控制系统2案例分享3案例1系统总体方案（某化工集团）化集团互联网热电一期热电二期热电微机控保煤计量硫酸硫酸微机控保亚磷酸三氯化磷离子模一期离子模二期氯碱微机控保联苯二联苯氯化苯VCM网关机1网关机2实时数据服务器WEB服务器防火墙总经理适生产管理部化验室调度室防火墙路由器互联网用户案例1主要功能-系统管理实现对系统平台的基础信息管理（包括：系统资源、翻译字典、即时消息、系统服务验证等功能）；用户管理（包括角色管理、用户管理、签名管理，在权限管理中具有页面菜单授权、数据授权、操作授权等）；工作流管理和日志管理。实现用户桌面、快捷方式、密码变更等个性化配置以及及时消息查询。通过工厂建模实现组织机构定义、对物料信息、计量单位、产品配方系统通用信息等进行管理。根据业务流程，对业务单据需要进行发送、处理、会签、审批。对单据结果进行通过、驳回、挂起等审批、会签处理实现对系统平台的基础信息管理、用户管理、工作流管理和日志管理。实现用户桌面、快捷方式、密码变更等个性化配置以及及时消息查询。通过工厂建模实现组织机构定义、对物料信息、计量单位、产品配方系统通用信息等进行管理。根据业务流程，对业务单据需要进行发送、处理、会签、审批。对单据结果进行通过、驳回、挂起等审批、会签处理案例1主要功能-实时数据监控化集团实现DCS、现场仪表等系统远程连接，采集来自生产、能源、安全环保等实时数据，通过流程图画面、趋势曲线等方式实时监控生产过程，使企业生产经营管理人员对企业生产过程和状态有全面的掌控；共计16套系统约10000点。案例1主要功能-安全报警对重要生产工艺参数和危险源等进行超限监控，提供声光报警，报警记录存入后台数据库，方便随时查询；案例1主要功能-生产计划管理根据销售需求、安全库存情况、装置产能、生产自耗等情况，生成主生产计划，经过相关流程的会签审批后计划下达，生成分厂（品种）作业计划、原材料需求计划。并实现相关计划的调整、跟踪。实现对生产作业计划执行情况监督和检查，结合现场工艺状况进行及时的生产调度，纠正计划执行中的偏差，使生产活动稳定持续进行。案例1主要功能-生产统计提取关键生产数据（正点实时数据）、能源消耗（实时数据）、产成品数据、原材料库存数据及生产销售数据