使用批量管理软件的12个实际理由

来源：CONTROLGLOBAL Have you ever asked yourself or your DCS vendor “Does it make sense for me to add a batch management package to my batch automation solution?”The answer to this question is not unqualified.This article identifies12 practical reasons why you may want to add batch management software to your batch automation solution. 你曾经问自己或你的DCS供应商“增加批量管理软件包对我的批量自动化解决方案有意义吗？”这个问题的答案不是绝对的。本文概述了为什么要把批量管理软件增加到批量自动化解决方案的12个实际理由。 ISA S88.01标准定义批量为： 在一定时间周期内使用一个或多个设备把一定量的原料加入到一套有顺序的过程活动中，从而生产一定量材料的过程，这就是批量。 这个定义的关键元素是： ① 批量过程是不连续的 ② 每个批量生产预先确定的量的产品 ③ 产品和产品质量由使用的材料决定，过程动作取决于材料、过程动作的顺序、完成每个过程动作的环境。这些因素的任何变化都影响最终生产的产品。 使用批量管理软件的先决条件是：你是否有批量应用。 既然我们确定你有批量应用，为进一步确定你的自动化解决方案是否要使用批量管理软件组件，请在以下问题上做出回应： 1.批量自动化解决方案容易实现吗？ 没有批量管理软件，整个批量自动化任务必须在控制器中组态，包括组态设备阶段顺序（例如，配方生成块）和配方程序。有能力组态控制器的人员（例如，控制工程师）需要完成这些任务。 有了批量管理软件，仍需要通过了解怎样组态控制器的资源来创建或修改组态设备阶段顺序。然而，一个具有过程知识的用户能在批量管理软件等级的控制器之外创建主配方。通常是一个过程工程师。使用批量管理软件提供的工具的过程工程师通过由控制工程师在控制器中创建的生成块的顺序来创建主配方。 在大多数批量应用中，创建主配方比创建或修改设备阶段顺序更频繁。另外，过程工程师通常比控制工程师更有空来做这个工作。 在为自己的应用选择恰当的批量管理软件包的过程中，你应考虑创建配方生成块信息的难度，该信息在控制器中创建，可用于批量管理软件包，容易创建主配方。 如果你已经限制访问有能力组态你的控制器的人员，你的自动化解决方案应考虑批量管理软件。 2.创建或修改主配方的频率是多久？ 有了批量管理软件包，通过连接在控制器中创建的预定义配方生成块以需要生产产品的恰当的程序来创建主配方。为了创建配方更容易，大多数配方管理软件包支持操作库的开发。能在多个主配方中使用储存在操作库中的操作，因此节约了创建主配方的时间。一些批量管理软件包甚至以是否对操作库中的操作做出改变的方式实施操作库，在主配方中使用的操作的所有例子是随着变化自动更新的。 在创建配方程序不会使图形冒险的地方，你也应采用批量管理软件包。当配方功能块插入到程序中时，批量管理软件包应自动重新排列配方程序显示。用户不应手动重新排列这个显示，因为它是一个耗时的工作。 你需要开发或修改主配方越频繁，你在自动化解决方案中增加批量管理软件包受益的机会就越多。 3.操作员的培训预算是多少？ 大多数批量管理软件是基于S88.01模型和术语标准建立的。有S88.01标准工作知识的操作员很容易地解释运行时控制配方程序显示。 不同批量管理软件包之间的区别在于控制配方程序块的颜色编码，允许用户通过批量运行时显示动作。通过选择批量管理软件包容易解决颜色编码问题，这个软件包允许你定制控制配方程序颜色计划。通过选择使你能定制模式并说明你想支持的配方程序的批量管理软件包容易解决被允许的用户动作的问题. 如果你的工厂有多个批量过程，你有培训你工厂的操作员有限的预算或时间，你的自动化解决方案应考虑批量管理软件。 4.多久修改配方设备组态？ 过程的每次物理变化都需要改变控制器中的设备逻辑。没有批量管理软件包，更可能的是控制器中的每个程序代表完整的配方。结果，过程的每次物理变化都需要确定和更新所有受影响的程序来反应变化。每次的问题是：通过变更确定所有受影响的逻辑，每个例子都做出变化的动作能导致任何未被发现的错误吗？ 有了批量管理软件包，如果恰当地实施，过程的每次物理变化仅影响控制器中一个设备阶段。无论何时批量管理软件包请求使用这个设备阶段，在设备阶段做出恰当的变化自动更新使用的逻辑。另外，能容易地测试修改的设备阶段，从而确保它的功能按设计和文件记录来实现。因此重复全部测试每个主配方变得不必要。 如果你经常修改你的过程，你的自动化解决方案应考虑批量管理软件。 5. 需要保持多少主配方？ 如果你仅仅有一些配方，一旦实施，你不希望改变它们，没有批量管理软件包，你也能实现批量。在这种形式下，配方在控制器中很难编码。配方的任何变化都会要求具有控制器组态专门知识的人员。 大多数批量管理软件包提供通过状态组织配方的工具。这和提供使用户创建文件夹存储配方的工具一样简单。每个文件夹表示是一个配方状态或在开发、记录、测试发布和生产发布的状态。当配方状态变化时，你能在文件夹之间移动一个配方。 如果你有需要保持和组织的大量配方，你的自动化解决方案应考虑批量管理软件。 6.批量监视和控制需要什么？ 没有批量管理软件包，你能创建定制的图形实现批量。然而，每次配方程序变化，显示配方程序的图形不得不更新来反应变化。这包括改变图形并测试做出的恰当的改变。 大多数批量管理软件包括标准的动态更新的接口，这些接口显示正在执行的程序。用户能通过这个接口与批量接口。如果对主配方程序做出变更，这个接口自动更新来反应程序变化。 如果你想有能力从配方程序的图形显示中监视并控制批量的执行，你的自动化解决方案应考虑批量管理软件。 7.批量数据采集需要什么？ 没有批量管理软件包，开发和实施你的解决方案需要采集、巩固和存储批量相关数据的功能是你的责任。 通常，批量管理软件包具有批量数据采集能力，包括采集操作员的动作、批量和配方程序块状态变化、批量设备状态变化和批量相关的报警。一些批量软件包使你能定义并采集批量相关的连续标签。另外，极少数批量管理软件包也能通过把批量数据放进一个文件中使你能自动巩固批量相关的连续数据。在创建报表时，这节约了你从不同的数据库寻找、提取和巩固相关的连续和批量数据的时间。 在一个文件中每个批量都有批量数据和批量相关的连续数据，这简化了归档来自批量的数据的过程。当归档一个批量时，你不必手动确认所有存储在不同的数据库中批量相关的数据并用恰当的批量存储。这些功能都是通过批量管理软件包自动实现。 如果你要求大量的批量数据采集，你的自动化解决方案应考虑批量管理软件。 8.要求哪些批量维护工具？ 没有批量管理软件包，你需要开发、实施和维护定制的接口来完成这个功能。大多数DCS都提供使你能使用集成在系统中的HMI软件包开发这些接口的工具。另外，大多数DCS都提供应用程序接口（API），这个接口提供你能使用像VB和C++的程序开发定制接口的功能。 大多数批量管理软件包提供一套标准的用户接口，这些接口用于监视和控制从批量创建到批量归档时间内的批量状态。这些标准接口包括为规划和顺序执行批量的接口，发行生产的批量，监视控制活跃的、完成的、终止的批量的状态。通常接口也提供系统离线时的批量。 如果你需要任何精心制作的批量维护工具，你的自动化解决方案应考虑批量管理软件。 9.怎样为批量分配过程设备？ 没有批量管理软件包，你不得不开发、实施和维护完成这个功能的算法。 当批量需要一个单元时，大多数批量管理软件包为批量提供在运行时手动分配单元的能力，允许批量管理软件包通过可用批量在单元需要时为批量自动分配恰当的单元的能力。 如果你需要为批量动态地分配过程单元，你的自动化解决方案应考虑批量管理软件。 10.需要修改正在执行的配方程序吗？ 几乎所有的DCS都提供与控制器中的程序接口的标准面板。通过这些接口，你能控制各个设备阶段的执行。然而，手动改变阶段的执行顺序或控制整个批量的执行，你可能通过开发定制的图形实现。 没有批量管理软件包，与控制配方程序相互作用的接口随产品出现标准。 不同的批量管理软件包的区别在于接口及接口实施的功能方面。一些基本的功能包括运行时阶段参数的编辑、重新运行阶段、跳阶段、设置阶段断点、中断阶段/批量、保持阶段/批量和重启阶段/批量。 如果你需要修改运行时配方程序的执行顺序，你的自动化解决方案应考虑批量管理软件。 11.批量应用安全需要什么？ 大多数批量管理软件都提供安全的能力，这些能力已经用在集成批量管理软件包的DCS中。这种能力导致每个有不同的ID/密码的用户能确定包括批量和用户能访问的应用功能的应用。一些批量管理软件包也使你能要求你的系统用户退出选择的操作员动作和批量事件。也要求多个用户退出。每个操作员动作和每个批量事件及其相关的退出都自动记录在批量历史库里。 如果你需要在批量功能上实现用户安全访问保护，你的自动化解决方案应考虑批量管理软件。 12.你的批量数据可用于外部软件包吗？ 通常，应用程序接口可用于批量管理产品，该产品使你能在批量管理产品和更高级的生产系统之间交换批量相关的信息。当选择批量管理软件包时，你需要确定接口是否提供你的过程要求的数据交换能力，包括导入/导出主配方的能力、传送批量规划信息、传送运行时批量/阶段信息和发出批量命令。 如果你