MES中的松耦合设计一例

 

在不少领域，MES深入地参与现场作业，如将防错、配方等指令下发给工位和设备PLC，以指导现场作业。

通常这种MES与设备PLC的交互是实时通过OPC进行的，并且伴随不少的握手互锁逻辑。

但是在一些工厂，业务部门出于对IT系统的不信任，明确要求在MES服务器宕机的情况下不影响现场作业，从而实现所谓的松耦合设计。

以发动机拧紧防错为例，通常拧紧防错的方法是在MES里配置的，比如将机型在各工位的防错方法分配到拧紧枪号，并定义方向、次数、套筒号、扭矩等参数，但是拧紧的实现操作是由工位PLC配合拧紧枪控制器实现的。

因此对于工位PLC来说，有两种执行防错的方式：

方式一：每次当发动机到达拧紧工位时，工位PLC从MES下载拧紧防错参数，然后执行拧紧作业，此谓与MES的紧耦合设计，依赖与MES的实时通讯。

方式二：每次当发动机到达拧紧工位时，工位PLC从MES之外的某个介质获取拧紧防错参数，然后执行拧紧作业，此谓与MES的松耦合设计，不需要与MES进行实时通讯。

方式二的介质主要有两种：RFID与条码。

如下图所示，防错配置数据通过MES服务器>>OPC服务器>>IT PLC>>工位PLC>>RFID进行传递，在上线工位由工位PLC写到RFID上，并可在实际上线作业发生之前提前下载并缓存到IT PLC上，从而实现上线工位的松耦合。

当发动机到达装配工位时，工位PLC从RFID中提取防错配置数据，然后与拧紧枪控制器一起执行拧紧作业，因此拧紧作业发生时也不需要与MES进行实时交互。

利用条码进行防错也非常类似，在上线工位为每个拧紧工位打印一张拧紧参数条码，然后张贴到随车单上，当发动机到达拧紧工位时，操作工扫描对应工位的条码，即可将拧紧参数传递给工位PLC。

 

前面提到的IT PLC可以起到一个关键的数据缓存作用，即在上线作业实际发生之前，提前将上线所需的工单和防错配方等数据下载到IT PLC，这样在上线时，工位PLC直接从IT PLC获取数据，从而绕开了MES上层应用环境。

此外，IT PLC还可以起到数据上传的缓存作用，即设备PLC将业务数据(如过站记录和追溯数据)同步给IT PLC(工位PLC在普通作业工位将数据写到RFID，然后在同步工位将数据提取出来同步给IT PLC)，然后由IT PLC在MES系统可用时同步到MES服务器，这样对于工位PLC而言，它无须与MES服务器进行通讯，更加专注于装配作业本身。