MES系統(tǒng)的核心任務就是：
在企業(yè)的生產制造過程中及時、有效地傳遞正確的數(shù)據(jù)信息，并針對生產過程中的任何異常變動立即作出快速準確的反應。其目標是：盡可能地減少生產制造過程中無附加價值的活動，對企業(yè)的生產作業(yè)和流程進行更為有效的優(yōu)化和再造。
提高MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時性的實現(xiàn)辦法和保障措施：
1.MES系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流通的技術環(huán)節(jié)分析
1.1位于系統(tǒng)最頂部的數(shù)據(jù)應用層，負責對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行分析、加工，并以可視化
的方式，通過B/S或C/S的網(wǎng)絡架構，將處理后的結果信息發(fā)布給企業(yè)的各級生產管理人員。
1.2位于系統(tǒng)中間的數(shù)據(jù)處理層，負責將采集到的數(shù)據(jù)進行分類、存儲等處理。
1.3位于系統(tǒng)最底部的數(shù)據(jù)采集層，主要負責從生產現(xiàn)場的DCS等各種設備裝置中采集系統(tǒng)所需的各種數(shù)據(jù)信息。
2、提高MES系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理速度要提高MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時性，就必須提高MES系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理速度。
而與此有主要關聯(lián)的是以下幾個環(huán)節(jié)：
1.數(shù)據(jù)采集
2.數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡
3.實時數(shù)據(jù)庫
4.應用層的網(wǎng)絡架構
5.用戶端處理技術。必須針對上述這5個環(huán)節(jié)，分別采取相應的措施進行處理。
3、具體實現(xiàn)辦法和保障措施
3.1數(shù)據(jù)采集部分數(shù)據(jù)采集部分是整個MES系統(tǒng)的基礎，對于不同的采集對象，只有采用有針對性的、合理適當且安全高效的數(shù)據(jù)采集方法和策略，才能以最快的速度從現(xiàn)場設備裝置(主要是各種DCS)中獲取數(shù)據(jù)。針對DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的方法：方法
1：實時數(shù)據(jù)庫使用
OPC協(xié)議直接從DCS采集OPC的英文全稱是：OLE for Process Control，即：“面向處理控制的對象鏈接與嵌入”的標準接口技術，它是基于Microsoft公司的
Distributed interNet Application(DNA)構架和Component Object Medel(COM)技術的，根據(jù)易于擴展性而設計的。同時，OPC以OLE(即：對象鏈接與嵌入)/COM(即：部件對象模型)機制作為應用程序的通訊標準，而OLE/COM是一種客戶/BE務器模式，具有語言無關性、代碼重用性、易于集成性等優(yōu)點。OPC規(guī)范了接口函數(shù)，不管現(xiàn)場設備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問。是一種基于OLE技術、COM和DCOM(即：分布式COM)技術的開放性的接口技術，已成為目前的工業(yè)標準接口。
多數(shù)新型的DCS設備都支持OPC數(shù)據(jù)接口通信協(xié)議，從理論上講，可以讓實時數(shù)據(jù)庫直接從DCS中采集數(shù)據(jù)，但我們在實際調研中發(fā)現(xiàn)，有的企業(yè)采用這種方式的效果并不好，有的甚至出現(xiàn)導致DCS“死機”，而這也正是實施數(shù)據(jù)采集的最大風險。通過調查分析和請教有關專家才了解到，造成這一“災難”的原因在于：實時數(shù)據(jù)庫自身的數(shù)據(jù)吞吐量相當大，當實時數(shù)據(jù)庫直接從DCS系統(tǒng)中同時采集大量的數(shù)據(jù)時，DCS本身也必須花費大量的機時來響應實時數(shù)據(jù)庫的這些數(shù)據(jù)請求，一旦數(shù)據(jù)請求量大到DCS處理不過來時，就會導致DCS處理其它事件的響應速度，從現(xiàn)象上看就像“死機”一樣。
方法2：建立OPC服務器，由OPC服務器從DCS采集后轉發(fā)給實時數(shù)據(jù)庫為避免重蹈他人的覆轍，我們采取的方法是：用一臺工控機作為數(shù)據(jù)采集工作站，通過OPC協(xié)議與DCS進行數(shù)據(jù)通信，并且僅從DCS中讀取我們最關心的數(shù)據(jù)而不進行任何的寫入操作。實踐證明，這種方法非常安全可靠，同時也并未影響整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新的快速性。
方法3：建立OPC服務器，由OPC服務器通過其他協(xié)議從沒有OPC接口的老DCS中讀取數(shù)據(jù)后，再通過OPC協(xié)議轉發(fā)到實時數(shù)據(jù)庫。 3.2 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡
當數(shù)據(jù)采集工作站現(xiàn)場采集到實時數(shù)據(jù)后，通過網(wǎng)絡將這些數(shù)據(jù)快速地轉發(fā)給放置在數(shù)據(jù)機房中的實時數(shù)據(jù)庫服務器。在通過各種數(shù)據(jù)處理后，由應用服務器以WEB方式讓企業(yè)的各級管理人員通過內部辦公網(wǎng)絡訪問MES系統(tǒng)。由此可以看到數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡在整個過程中的重要程度。從前面的介紹中我們知道，一套完整的MES系統(tǒng)其網(wǎng)絡結構也分為對應的三個部分：采集網(wǎng)、管理網(wǎng)、應用網(wǎng)。其中，采集網(wǎng)是指從實時數(shù)據(jù)庫到數(shù)據(jù)采集工作站和現(xiàn)場采集對象(DCS等)之間的網(wǎng)絡，管理網(wǎng)則包含的是從實時數(shù)據(jù)庫到關系數(shù)據(jù)庫、應用服務器之間的部分，應用網(wǎng)則是從各類應用人員的計算機終端到MES應用服務器和關系服務器的部分。對于赤天化股份有限公司而言，原來已有的辦公網(wǎng)絡就是MES系統(tǒng)的應用網(wǎng)，由于此前已將辦公網(wǎng)絡改造成千線光纖、百兆到桌面的高速網(wǎng)絡，因此，在此次MES項目中，我們只對MES系統(tǒng)內部的采集網(wǎng)和管理網(wǎng)按照“高速、穩(wěn)定、安全、可靠”的原則進行了建設和完善。
具體主要采取了以下措施：
措施1：將采集工作站放置在現(xiàn)場采集對象(如DCS)旁邊，盡可能縮短采集工作站與DCS之間的數(shù)據(jù)傳輸線路距離，以保障它們之間通過百兆以太網(wǎng)連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。
措施2：將實時數(shù)據(jù)庫、關系數(shù)據(jù)庫、應用服務器放置在公司的數(shù)據(jù)機房，從數(shù)據(jù)機房敷設單模光纖到各個現(xiàn)場采集點，在數(shù)據(jù)機房安裝帶光纖模塊的核心交換機，在現(xiàn)場采集點安裝帶光纖模塊桌面交換機，核心交換機與各采集點的桌面交換機之間直接用光纖連接，不通過光纖收發(fā)器進行光電轉換，減少傳輸環(huán)節(jié)，提高傳輸效率。
措施3：核心交換機采用背板帶寬≥100Gbps、包轉發(fā)率≥75Mpps的四層交換機，采集點的桌面交換機背板帶寬≥4.4Gbps、包轉發(fā)率≥6.5Mpps。機房服務器選用性能比較穩(wěn)定、處理能力較強的四核雙CPU品牌設備。現(xiàn)場采集工作站使用性能穩(wěn)定可靠性較高的工控機。
措施4：在現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集工作站除了采集并轉發(fā)數(shù)據(jù)外，還要將需轉發(fā)的數(shù)據(jù)在本地保存7d以上，當網(wǎng)絡出現(xiàn)中斷經(jīng)處理恢復后可以自動向實時數(shù)據(jù)庫補發(fā)數(shù)據(jù)，從而有效防止因網(wǎng)絡中斷而導致大量數(shù)據(jù)丟失，最大程度地避免給企業(yè)帶來損失。
3.3實時數(shù)據(jù)庫
毋庸置疑，在整個MES系統(tǒng)中最核心的就是實時數(shù)據(jù)庫。實時數(shù)據(jù)庫自身性能的高低將直接決定整個MES系統(tǒng)運行性能。采用高效的數(shù)據(jù)壓縮和存儲技術，可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸和處理的速度，試想一下，從同一臺服務器上下載數(shù)據(jù)文件，是下載上百兆的大文件快還是只有幾兆甚至幾K的文件快呢？因此，我們在對實時數(shù)據(jù)庫進行選型時，也將數(shù)據(jù)壓縮能力和存儲方式作為重要的考核指標。
3.4 MES應用層的網(wǎng)絡架構
用于MES系統(tǒng)是以WEB方式向應用人員提供訪問服務的，因此應用層的網(wǎng)絡架構分為B/S和C/S兩種。那么，這兩種架構又該如何取舍呢？考慮到公司各部門的實際應用情況，在少數(shù)特殊崗位(如調度、總控等)設置采用C/S架構的客戶端，而其他通過WEB方式訪問的用戶均采用
B/S架構。這樣一來，整個MES系統(tǒng)實際上是
B/S與C/S的混合架構。
3.5用戶端處理技術
在MES中涉及大量的圖形圖像需要在用戶端的電腦屏幕上顯示，尤其是工藝流程圖，需要用外形逼真的圖像將其對應的設備裝置展示出來，如果采用傳統(tǒng)的BMP或JPG格式的圖形文件格式，在用戶端瀏覽時完整畫面顯示的速度會很慢，尤其是要動態(tài)顯示諸如溫度、液位等狀態(tài)變化時，就更很難達到界面顯示既形象直觀又快速的效果要求。因此，在制定具體的技術方案時，就考慮到這一客觀要求。經(jīng)過反復比較測試，最后選擇了基于矢量圖技術的用戶端動態(tài)成像技術。從實際運行中的效果來看，采用這種技術在用戶端的瀏覽器上由WEB插件自己根據(jù)服務器提供的數(shù)據(jù)生成圖形，尤其是工藝流程圖，顯示的速度非?？?，畫面效果也比較逼真清晰，而且也能達到實時動態(tài)的展示溫度、液位的變化。
4、整體效果評價
由于在上述5個方面分別采取了有針對性的方法和措施，至少在數(shù)據(jù)的實時性方面效果更為明顯，達到了用戶端看見的數(shù)據(jù)基本上與現(xiàn)場DCS設備數(shù)據(jù)同步。
