摘要：MES中各系统间以及各控制层之间的信息必须要可以自由流动，为此需要在它们之间构建通信网络。目前常规的做法是在管理层(监控层)与控制层之间通过工业以太网交换信息，控制层与现场设备层之间通过现场总线交换信息，网络拓扑简图。
MES正在引领汽车制造业的新潮流。由于MES是以现场设备控制系统为基础而建立，因此其强大功能内涵必然拉动现场设备控制系统功能水平的提升。本文旨在从网络通信、检测以及智能逻辑等角度探讨如何在常规现场控制模式的基础上补充和完善功能以适应MES的需要。
MES(制造执行系统)技术正以其全新的理念、完善的系统构架以及强大的功能模块而风靡全球，在国内引进的高水平汽车生产线上也有所应用。与此同时，MES也以其在可靠性、监控以及数字化管理等方面的卓越表现吸引着国内的汽车制造商。目前，无论是新建还是升级改造项目，其控制系统的规划或功能拓展目标都在围绕着MES进行。由于现场级控制系统是MES的基础和支撑，其功能是否完善直接影响MES作用的发挥，因此，探讨如何根据MES的理念和功能要求来规划或扩展现场控制系统的功能显得十分必要和迫切。那么，在众所周知的常规控制模式下的功能基础上，还要如何拓展才能让MES充分发挥作用?笔者通过下文简要阐述一下自己在学习和实践中的体会。
1.通信
MES中各系统间以及各控制层之间的信息必须要可以自由流动，为此需要在它们之间构建通信网络。目前常规的做法是在管理层(监控层)与控制层之间通过工业以太网交换信息，控制层与现场设备层之间通过现场总线交换信息，网络拓扑简图。为了避免不必要的通信转换，控制系统的PLC最好具有进行以太网和现场总线(Profibus、DeviceNet等)通信的功能。变频器最好具备对应现场总线的通信接口。智能仪表等装置最好具有现场总线或以太网通信接口，如属于某系统或与某系统关系紧密，也可在系统内进行局域模拟量传输。如车间应用了ProfiNet技术，通信将变得更简洁，但目前汽车行业几乎没有应用。
2.设备运行状态检测
为了让MES中的监控计算机或人机界面能更形象准确地显示工艺设备整体及其各装置的运行状态，现场控制系统必须对电机、水泵和传感器等的运行或通断状态进行检测和判断。这就需要增设相应的检测元件，如编码器，可直接检测电机是否运行;光电开关，可检测工件是否通过或占位;测距开关，可以检测移动设备行进距离;压力开关，可以检测是否过载;风速仪，可以间接检测风机运行与否;接近开关，可间接反映设备间同步状态;电流表，可间接反映电机运行状态等。当采用间接方式时，需配合软件来实现其功能，例如，通过检测电机运行电流(不包括起动过程)可以间接判断其是否处于运行状态。图2所示的坐标反映电机的运行电流。上下限值根据电机实际工作中负载的变化范围而确定，当电机运行电流在上下限之间时，可认为电机处于运行状态，电流为零则处于停止状态，其他区间为故障状态。
3.参数检测与控制
MES检测与调整现场参数的功能主要靠以太网和控制系统实现。为此，建议在现场PLC与现场设备之间建立数字量或模拟量的参数传递通道，尽量不采用现场设备与上位机直接通信的方式。
（转载）
