寫在面前
前面我們介紹了西門子、羅克韋爾、施耐德、達索等巨頭的MES/MOM平臺:
最全解讀西門子MES/MOM平臺Opcenter,100多億美金的數字化之路
關於羅克韋爾MES FTPC這個系列,今天是第三次了,先來看看前面兩次分享:
羅克韋爾MES FTPC技術架構,組件概覽-跟我入門MES/MOM系列1
羅克韋爾MES FTPC ProcessDesigner介紹-跟我學MES/MOM系列2
由於爲了方便後續體系的介紹,今天我們先整體介紹下FTPC,讓大家先了解諸如
數據轉移(Transfer),清理(Purge),恢復(Revive)機制等等
因此對目錄進行了變動,計劃如下(後期或許還會變動):
0. 體系解讀羅克韋爾MES/MOM平臺FTPC(本次內容)
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FTPC的版本、技術架構、組件等介紹(已完成)
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FTPC Process Designer 基礎介紹(已完成)
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FTPC Administrator介紹(下次內容)
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FTPC Shop Operations介紹
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FTPC 工廠建模
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FTPC 產品建模
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FTPC Shop Operations Server介紹
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FTPC 對象及控件
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FTPC 數據字典
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FTPC 用戶界面
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......
00
FactoryTalk產品族與FTPC
熟悉羅克韋爾自動化的朋友,應該對羅家的FactoryTalk這個家族並不陌生,即使不熟悉FTPC,但是FactoryTalk View ME和SE,還有FactoryTalk ViewPoint等我相信很多人都使用過~
那FTPC是什麼呢?FTPC是FactoryTalk ProductionCentre的縮寫,也是羅克韋爾的MES平臺,前面我們在介紹西門子MES/MOM平臺Opcenter的時候:
最全解讀西門子MES/MOM平臺Opcenter,100多億美金的數字化之路
提到了西門子針對於不同的行業的不同解決方案~
羅克韋爾也一樣,針對於汽車,製藥和快速消費品行業也有對應套件,不過FTPC是這樣行業套件的基礎平臺(感興趣的朋友可以與西門子一一進行對比):
AutoSuite——汽車
PharmaSuite——製藥
CPGSuite——快速消費品
.........................
還是說回今天的主題FactoryTalk,其實除了上面提到的之外,羅克韋爾FactoryTalk家族還有其它系列,如:
FactoryTalkVantagePoint
FactoryTalk Batch
FactoryTalk Historian
...............................
01
FTPC架構
FTPC架構共分爲四層,包括:客戶端(Client Tier)、Web層(Web Tier)、業務邏輯層(Business Tier)、數據庫(Database Tier);
數據層
數據層存儲系統的數據,包括系統設計數據和系統運行時的系統數據和生產數據。存儲Plant Operations所有數據庫表、索引、存儲過程、存儲函數等。
商業邏輯層
商業邏輯層包括商業邏輯和數據訪問,其中商業邏輯爲一層session beans,用於完成應用,操作交易(transaction)管理,調用底層的元件(如bean);數據訪問用於從數據庫獲得數據或保存數據到數據庫,session bean調用數據操作類直接通過JDBC訪問數據庫。
Web層
Web層用於連接EJB至web客戶端,它包含三個主要元件:HTTP server、SOAP server和Datasweep XML Web Services。HTTP server用於處理客戶端發來的請求,SOAP引擎提供與EJB會話的SOAP RPC功能,Datasweep XML Web Services提供客戶端通過web service訪問Plant Operations系統的功能。
客戶端層
客戶端層由三種類型的客戶端組成,HTML客戶端,java客戶端,通過Web Services與Plant Operation服務器通訊的客製化第三方客戶端。
02
軟件組成
FTPC包括Process Designer,Shop Operation和Enterprise Administrator三個部分。
Process Designer
提供了一個環境和平臺來根據客戶的需求設計生產流程,創立生產過程中的數據對象和創建車間層操作的界面(類似於VB的編程界面,使用JAVA腳本Pnuts語言)。
Shop Operation
提供了一個環境來運行Process Designer中設計的車間層操作界面,同時把操作中發生的所有數據記錄發送給服務器端,因此可以看成是客戶端。
Enterprise Administrator
Enterprise Administrator主要負責Plant Operations和Data Management兩個部分的配置管理。涉及Plant Operations的管理主要是對Process Designer和Shop Operation的環境進行配置,同時對數據庫進行管理。
03
熱部署
FTPC的兩種客戶端,Java客戶端和HTML客戶端的開發都是在Java客戶端Process Designer上完成的,用戶可以同時登陸多個Process Designer客戶端對同一個系統進行開發(協同開發)。在系統運行時,Process Designer仍能繼續開發工作,兩種客戶端都只需一次完成,不需要分開開發,客戶端除了安裝JRE環境,不需要其他部署和安裝額外的程序,並且每次登錄客戶端會自動下載服務器端的最新版本,做到一次修改,全廠更新。
04
擴展性
FTPC具備大系統所必須的良好擴展性,主要由於FTPC是基於java技術的系統開發平臺,能夠實現跨平臺整合。同時其數據處理既支持分佈式處理數據再總體收集或者集中式處理數據兩種形式。在與.net/COM+開發的系統集成時,FTPC提供了Integrate WebService Client可自動轉換數據對象,實現系統無縫集成。FTPC集成了常用的設備和系統接口,可方便的與外部系統對接。
05
支持集羣
FTPC支持集羣方式。當系統負載較大時,在Web層和業務邏輯層均可擴展成集羣方式。採用集羣方式時,可起到負載平衡作用,同時也起到提高系統可用性的作用。當一臺服務器故障時,集羣中的其他服務器科自動運行故障服務器上的應用,客戶端只感覺到短暫的服務停滯。
06
ORM
在FTPC中,將一樣的處理代碼即業務邏輯和可能不一樣的處理即數據存取邏輯分離開來,所有業務對象對應到數據庫中的數據表,開發者不需要直接去操作數據表,只需對業務對象操作即可,簡化了開發難度,因此代碼量能減少30%-50%。儘管FTPC的ORM也存在一定的系統開銷,但是相對於關係型數據庫的遍歷開銷和數據庫的連接開銷,FTPC將所有業務對象加載到內存中處理,異步更新其對應於數據庫中的數據,加快了業務邏輯處理效率,比一般的Server同步讀寫數據庫更快,同時也降低了數據庫特有SQL的依賴性,提高了數據庫的可移植性。
07
自動化
設備接口
FTPC可與Rockwell Automation Logix控制平臺緊密集成,通過FactoryTalk Directory技術標記數據,無需任何額外的系統開發或編程,就可與Logix系列PLC控制器,PowerFlex系列變頻器,Kinetix系列運動控制器集成,直接採集生產現場的實時數據(如氣具擰緊數據、檢測數據等)。可通過OPC方式與第三方自動化系統廣泛互聯。
08
開發環境
FTPC將常用的生產中的業務對象抽象出來並封裝其常用的接口方法及屬性,穩定可靠,並優化了業務對象在內存中的處理,另外,還可自定義添加接口方法及屬性,簡化了業務邏輯的開發並保證其穩定性。FTPC提供了成熟的業務模塊,如生產管理模塊、質檢模塊、供應商管理模塊等,可供客戶使用或修改整合開發環境類似於VB,編程語言爲PNUTS。圖形化的集中開發環境,對於實施人員簡單易懂,容易上手,並將注意力集中在業務,而不是代碼。系統提供腳本調試模式。
09
同步異步
處理
FTPC的事件是以Activity的形式運行的。Activity是一個以Java開發和部署的類,包含一系列的函數(function)、輸入(input)、輸出(output),以實現相應的系統功能(如物料消耗,批次接受,條碼打印等)。Activity可以分爲GUI-Activity和None GUI-Activity,其執行方式可分爲同步執行(Synchronous Execution )和異步執行(Asynchronous Execution )。開發人員可以根據所需系統功能的特點設計相應事件是以同步方式還是異步方式執行。對於那些邏輯簡單但是需要高速執行的事件,可以通過同步方式執行。
10
多級數據
存儲架構
支持生產數據庫(Production Database),歷史數據庫(Operational Data Store),數據倉庫(Analytical Datamart)等多級的數據存儲方式。用戶可以根據實際生產需要,設計和構架合適的數據存儲架構,進行分佈式、集中式等靈活的數據庫配置方式。
11
數據清理
與恢復
FactoryTalk ProductionCentre 提供了一套完整的數據轉移(Transfer),清理(Purge),恢復(Revive)機制,實現數據在生產數據庫和ODS之間的遷移。
數據從生產數據庫清理至ODS是“在線式”的(online),無需中止對相關數據庫的操作,這就意味着無需停止生產線就能完成對數據庫的維護。FTPC預定義了一系列數據庫清理的規則,確保對生產數據庫的清理不會影響數據完整性。並且在表結構(Table Scheme)的設計時,考慮了清理的需要,確保每次只對特定數量的數據進行清理,以避免因處理大數據而造成生產數據庫的阻塞。系統對歷史數據的清理(Purge)工作可以通過預置的界面以配置的方式完成,用戶無需是DBA或者數據庫的專業人員。
來源:高蜂智造
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