智能实时采集分配系统设计

    在新型的管控一体化系统中制造执行系统是其系统的重要组成部分，也是设计的难点和关键，而其中的智能实时采集分配系统又是制造执行系统的数据采集和处理中心。在先进控制系统运行时，工业现场的生产状况将实时地反映在变化的数值中，这要求制造执行系统通过其核心（智能实时采集分配系统）将这些实时数据从生产制造层采集上来，再智能地将其组织成规整的格式传送给实时数据库，并协调商业数据库中的信息，为管理层提供一个优质的数据平台。所有这一切都是以智能实时采集分配系统为中间环节来统一调配实时数据的。

1 管控一体化的新型整体架构及其实现核心

    管控一体化系统的首要目标就是利用先进的计算机技术、通讯网络技术和实时数据库技术实现控制系统（如DCS）和经营管理信息系统（如ERP）的集成，达到生产过程中的实时信息流和企业经营的商务信息流的统一和优化。因此其中的MES层在三层结构中起到承上启下的作用，是企业信息化建设的重要环节是管控一体化技术发展的关键。它不但可以给企业带来价值提升，同时还能为ERP、SCM等新的管理模式应用带来更大价值的实现，是企业的效益引擎。通用的MES层包括11个模块（如图1）。由于除数据采集分配模块以外的10个模块都与BSP层在功能上有重叠，而数据采集模块也因其强大的采集分配功能成为其它模块的基础，因此可将MES层划分为两个子层，即数据采集分配子层和数据应用反馈子层。

图1 MES模块构成

    数据采集分配子层是MES层的核心，它的功能在于实时地接受PCS层发出的成千上万的生产数据，同时将其组织成规整的格式动态地分发给内部的实时数据库和商业数据库，为数据应用反馈子层和BPS层提供及时、准确的生产数据。

    数据应用反馈子层集合了与BPS层密切相关的十个模块，在获取数据采集分配子层提供的全部信息的基础上，将分散的生产调度系统及管理决策系统等有机地集成起来，综合运用计算机技术、自动化技术、现代管理技术，进行数据的处理。同时有效地和BSP层相对应的模块进行结合。

    为了解决静态数据库系统无法解决的问题，实时制造执行系统孕育而生。这种系统采用智能的实时采集分配系统来统一管理底层数据，同时配备实时数据库和商业数据库，使得实时数据和历史数据有效的分离。在运用现代通信设备的基础上，运用高效的数据传输手段，保证数据传输的实时性、完整性和正确性（如图2）。

图2 实时采集分配系统数据传输

2 匆能实时采集分配系统的设计

    2.1 设计思想
    采用MES层的最终目的是为了通过连接PCS层和BPS层，来提高企业经济效益、适应能力和竞争能力。因此，MES层采用开放的、模块化的、可扩展的体系结构来丰富其内容。针对其结构，将数据采集处理模块单独化为一个子层，来集中解决MES层的数据通信、存储、加工等问题。这样，其核心数据采集和处理功能将更加强大，并且它为上层所提供的平台将更加可靠。

    2.2 概念定义
    智能实时采集分配系统：在运用先进的数据通信方式实时采集现场数据的同时，智能地选择数据加工分配方式来处理大流量的数据，以保证数据传输的高效性和数据本身的正确性的系统。