MES与生产数据集成【4】- 生产数据应用与平台设计

MES的数据应用大致包含以下几个方面：

管理数据回取或访问时的权限管理，如根据权限运行服务器、配置标签点、读写数据。

提供数据回取时的统计计算能力：计算最大最小值、计算指定时间范围均值、计算累计、计算记录个数或者次数、最大最小值发生时间等。

提供采样数据回取能力：指定间隔时间的采样数据回取、指定采样数目的数据回取。

为MES的扩展应用提供二次开发工具，以API或者SDK的方式提供函数调用接口，支持的函数应包括：面向服务器管理和状态信息的查询、面向数据点管理和状态信息的查询、面向接口站和数据采集的管理和状态信息的查询、面向数据的查询、更改、统计计算。

提供ODBC或OLE DB接口，支持SQL SELECT子集，以SQL语句实现面向服务器信息的查询、面向数据点属性的查询、面向接口站和数据采集信息的查询、面向数据信息的查询（计算方式或者采样方式）。

提供具备图形化的应用开发界面，实现生产流程图动态再现、关键性能指标参数(KPI: Key Performance Index)动态计算、趋势显示与分析工具。

支持Web访问解决方案：生产流程图动态再现、KPI动态再现、趋势显示与分析工具。

提供以报表开发手段：专门报表开发工具、Excel加载宏或者其它形式的报表功能。

数据采集负载平衡

MES建设过程中需要集成和管理大量的现场数据，为了平衡控制系统的数据通讯负载，需要考虑在数据采集端支持针对过程数据特性针对每个标签点采集频率、采集相位进行独立或者批量定义。在数据采集端可以支持多种数据类型的采集包括数字量、模拟量、字符串或者自定义等等。

数据采集缓存

考虑到网络中断或者数据存储部分因为某些原因无法及时响应数据采集端数据发送请求，数据采集端要求支持数据缓存功能，能够在将过程数据暂存于本地，网络恢复正常或者数据存储端响应后将数据送入数据库。数据缓存区的大小可按需配置。支持同类数据库系统的数据复制功能。

MES数据平台的设计与实施

在MES系统需求分析过程中中，在切实了解目标客户的生产系统情况、信息化应用情况，针对数据集成部分应该做如下考虑。

考虑到数据集成成本和时间代价，评估现有控制系统是否符合开放性标准（如提供OPC Server或者ODBC等工具），如果不支持这些开放性标准，则与控制系统提供商协商给出合适的系统数据接口建议。

建议根据要采集数据性质、规模以及采集速度、保存时间、压缩精度等，提出数据采集接口站数据缓存的能力、存储能力和服务器的处理能力估算。

根据数据规模，给出归档文件配置和数据备份建议（如光存储、磁盘阵列等技术架构）。

针对老系统的扩容和升级，应考虑数据移植方案。

根据MES应用架构提出并发访问用户数、角色与权限、数据管理审计建议。

根据MES应用架构提供实现途径如：计算、报表、系统扩展工具、Web应用。

面向ERP应用的数据访问和信息交互方式

数据网络系统

MES的数据采集、存储、管理与应用可以与管理网使用统一网络，为了满足更高安全的要求建议使用专用网络。企业信息系统的网络安全策略需要综合考虑MES的数据采集、存储、管理与应用，而实施相应防火墙、虚拟专网、入侵检测等网络安全方案。MES数据网络设计必须满：

硬件配置满足系统功能和性能的要求，必须保证系统运行的实时性、可靠性、稳定性和安全性；

计算机和网络设备必须是标准化设备，开放性能好，满足不断优化、平滑升级和投资保护的需要；

系统中的关键部分满足冗余配置（数据服务器，交换机等）。

核心数据交换机的选型必须满足网络系统的高速性能、可靠性、可扩展性、开放性、安全性和先进性。

外部客户端访问通过数据网络，应考虑使用VPN。