水泥生产制造执行系统的技术研究孙莉王孝红济南大学控制科学与工程学院摘要：制造执行系统(MES)是连接上层企业资源计划(ERP)和底层过程控制系统(PCS)的桥梁，是基于ERP，MES，PCS三层结构的流程工业综合自动化系统的关键。针对水泥生产过程的特点，分析和探讨了水泥生产过程MES的体系结构和功能，提出了水泥生产过程MES的功能模块设计。关键词：水泥ERPMESPCSResearchonManufacturingExecutionSysteminCementProductionProcessSunLiWangXiaohongAbstract:Manufacturingexecutionsystemisthebridgeconnectingenterpriseresourceplanning(ERP)andprocesscontrolsystem(PCS),thekeyofintegratedautomationsystemofprocessindustrybasedonERP/MES/PCS.Accordingtotheproductioncharactersofcement,thearchitectureandfunctionofMESofcementproductionprocessareanalyzed,andfuctionmodulesaredesigned.Keywords:cementERPMESPCS1引言水泥行业作为国民经济支柱产业之一，在我国国民经济中占据重要地位。在新形势下，企业如何完善管理、优化资源、从而提高企业的竞争力，成为企业日益关注的问题。为实现我国建材行业“由大变强，靠新出强”的战略目标，使生产技术和产品质量再上一个新台阶，必须全面提高水泥企业制造信息化的技术水平[1]。水泥生产工艺复杂，各工序间调度难度大，实时性要求高。多数企业在运营中已经应用分布式控制系统（DCS）和信息管理系统（MIS），基础自动化程度较高，但生产管理、生产调度以及决策等方面基本还是人工管理，自动化程度较低。企业的生产管理与过程控制之间相互分离，集成程度低。制造执行系统（MES）是ERP和PCS之间的信息纽带，是整个水泥企业综合自动化生产与运营的核心环节，通过MES及相关技术，使下层生产的实时信息和上层企业资源管理的各类信息融合和贯通，实现水泥生产过程的优化控制、优化运行和优化管理的信息集成。2水泥生产过程制造执行系统的体系结构水泥MES执行由ERP制定的计划，根据实时生产信息调整生产做出调度，并将有关资源利用和库存情况的准确信息实时地提供给ERP系统。MES还能将生产目标和生产规范自动转化为过程设定值，并通过PCS中的优化软件对应到阀门、泵等控制设备的参数设置。同时，MES将从DCS采集来的生产数据与质量指标进行对比和分析，可以提供闭环的质量控制[2]。MES实现生产全过程的物流与设备的跟踪、调度、协调、运行和管理功能。它需要收集生产过程中大量的实时数据，并对实时事件及时处理。同时又与计划层和控制层保持双向通信能力，从上下两层接受相应数据并反馈处理结果和生产指令。实现水泥生产管理对生产计划与调度指令直接下达到水泥生产车间，生产业绩的日反馈，实现生产实时数据分级传递与监控，辅助生产决策，实现水泥生产的物料管理和物料平衡，水泥生产的能耗管理和能耗平衡，质量管理与控制，基于生产厂、作业区和工序的生产过程动态成本控制，实现水泥关键设备、工序的远程监控，生产信息的反馈。水泥生产过程MES在企业资源计划产生的计划数据指导下，根据底层过程控制系统中采集的与生产相关的实时数据，进行车间生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程的优化等工作。结合水泥工业生产特点，MES的研究重点以水泥熟料烧成及磨机车间（或分厂）的业务流程为基础进行展开。水泥企业MES的体系结构如图1所示，其功能包括动态成本、生产调度管理、计划统计管理、设备管理、质量管理、库存管理和综合查询管理等子系统。图1水泥MES的体系结构2.1水泥生产过程MES的功能水泥MES通过对水泥生产过程的不断跟踪与监视，及时找出生产中的瓶颈和存在的问题，进行总的调度和控制，提取工况信息、设备状态、库存信息，按照生产计划（产量、质量）要求，实时安排单元加工任务，实现水泥全过程的不断改进，降低生产成本，提高劳动生产率。生产执行系统按照生产计划和设备的运行状况组织生产，通过生产调度管理实现对主体设备状态和生产工序工艺地再现，主要包括产量信息、质量检测信息、主要技术经济指标信息和成本监控信息，调度人员可以及时掌握生产现场的重要状况，以保证生产正常运行；给每个作业区下达作业...
