[发明专利]集产品批次运行、监控、维护于一体的配方功能模块

摘要

本发明公开了一种集产品批次运行、监控、维护于一体的配方功能模块，包括配方配置管理器、配方运行体、配方监控平台，配方配置管理器实时控制配方运行体，配方运行体控制配方监控平台，配方监控平台则监视配方运行体的运行信息，配方配置管理器在控制上体现为配方生产与管理，配方运行体在控制上体现为生产规划与调度、过程管理、设备监控、过程控制、人员与环境保护，配方监控平台在控制上体现为生产信息管理；所述配方功能模块通过脚本与控制站的数据库连接，控制站的数据库用于控制集散控制系统DCS，所述配方功能模块对集散控制系统DCS内的控制代码进行定义，将其分解为更小的控制模块，更加有利于对配方进行修改。

主权项

集产品批次运行、监控、维护于一体的配方功能模块，其特征在于，该配方功能模块为UWinTech软件平台新增的功能模块，该配方功能模块应用于Batch控制系统，包括：配方配置管理器（UWinBatch），采用点阵式编辑模式，每一个点阵对应一个步阶段，步阶段的新增、编辑、删除等操作只需一步操作，生产任务单的配置采用最直观的列表模式，生产任务单的名称、预设、单位等信息可根据用户需要任意配置，同时生产任务单可以在后续的步阶段配置中使用，以达到生产任务单的配置决定整个配方的运行逻辑，上述步阶段是指一个阶段下的步； 配方运行体（BatchSvr），主要负责配方的运行任务，同时间可接受最高255个配方的运行，CPU使用率保持在10%以内，配方运行体通过网络技术进行局域网内的信息协调，使得同一局域网内的配方运行体对于同一配方的运行是唯一性的，但是最终反馈到各个操作站上的配方实时信息是协调一致的，配方运行体同时支持不同客户端的统一控制功能；配方监控平台（BatchCtlWin），是对配方的运行管理及事后查询提供服务的平台，主要集中了批次事件查询、配方监控、配方维护的功能，同时又以独立运行体模式呈现，避免了后期运行异常带来的副作用，支持脚本调取配方监控平台的功能；所述配方配置管理器（UWinBatch）实时控制配方运行体（BatchSvr），配方运行体（BatchSvr）控制配方监控平台（BatchCtlWin），配方监控平台（BatchCtlWin）则监视配方配方运行体（BatchSvr）的运行信息；所述配方配置管理器（UWinBatch）在控制上体现为配方生产与管理，所述配方运行体（BatchSvr）在控制上体现为生产规划与调度、过程管理、设备监控、过程控制、人员与环境保护，所述配方监控平台（BatchCtlWin）在控制上体现为生产信息管理；配方生产与管理，用于创建、保存、以及维护配方，其结果产生主配方；生产规划与调度，用于为批量生产的调度计划进行决策分析；过程管理，用于从主配方创建控制配方，并对批量生产初始化，从开始即监视生产过程，收集批量生产和设备的事件信息；设备监控，用于获取和执行工艺要素、管理设备资源、收集批量生产和设备单元的事件信息；过程控制，用于控制设备阶段的执行，属于集散控制系统DCS的功能；人员与环境保护，不属于IEC61512‑1的范围，但它是实际Batch控制系统的一部分；生产信息管理，用于收集、保存、处理、以及报告产品信息，生产记录应保存的数据包括批次的识别信息、绝对时间戳、以及所用的设备信息；所述配方功能模块的控制实现部分由集散控制系统DCS实现，所述配方功能模块通过脚本与控制站的数据库连接，控制站的数据库用于控制集散控制系统DCS，控制站完成配方功能模块的逻辑实现和过程控制，配方功能模块的设备监控和过程记录由集散控制系统DCS的人机界面（HMI）层软件实现，而配方功能模块中的配方生产与管理、生产规划与调度、过程管理则超出了集散控制系统DCS的功能范畴，三者以一个高级应用软件包的形式，即Batch服务器，外挂在集散控制系统DCS的系统平台上；所述配方功能模块通过生产任务单将产品所用到的原料按照配比关系罗列出来，同时在产品配方运行前根据需要手动修改数据，以阶段和步配合的形式运行整个配方过程，最终实现把配方植入到集散控制系统DCS中，通过手动输入和执行脚本语言自动写入产品配方批号的方式，采用批次作为识别产品的唯一标识，运行批次事件同时方便后续查看；所述配方功能模块的控制过程包括多种阶段，阶段为执行动作的类型，多种阶段包括手动阶段、等待阶段、脚本阶段、设备阶段、跳转阶段，手动阶段用于手动确认是否执行下一步，等待阶段用于上一步到下一步的精确时间延时，脚本阶段用于执行一段脚本语言，脚本语言可以是一段赋值语句，也可以是一段等待条件判断语句，生产工艺中相关设备单元组成一个设备，设备阶段用于将设备中的设备单元执行，所述跳转阶段用于上一步执行完后跳转到不同的执行步；上述每种阶段下对应有步，步为阶段的一个具体动作；所述配方功能模块基于S88.01的批处理解决方案，通过标准化和工序复用技术降低时间和工程成本的同时减少了故障修复时间，针对Batch控制，制定了通用的术语，便于不同用户准确表达他们的意图和要求，这些通用的原则、数据和模型，可以将不同供应商的解决方案集合起来，解决用户批处理控制问题；所述配方功能模块对集散控制系统DCS内的控制代码进行定义，将其分解为更小的控制模块，更加有利于对配方进行修改，同时有利于对分解后的控制模块的重复使用，配方可以灵活的修改从而生产不同的产品，在无需改变集散控制系统DCS内控制代码的基础上实现对配方的修改和创建。