1 概述

实现敏捷生产和精益制造的制造执行系统(Manufacturing Execution System：MES)是工业企业以信息化促进现代化的工业改革的重要内容，MES是处于上层计划层和底层过程控制层之间的执行层，主要负责生产管理和调度执行，是制造过程信息集成的纽带。本文提出基于OPC技术的MES与底层控制系统（PLC）间集成，实现EW-MES与自动化层的无缝链接，并以北京汽车株洲工厂EW-MES系统为例进行简要说明。

图1

2 OPC技术的应用

不同厂家、不同品牌的PLC数据通信协议互不相同，因为不同的语言和运行环境对驱动程序的接口有不同的要求，所以不仅软件厂商需要编写大量驱动，硬件厂家也需要为应用程序开发不同的驱动，这样硬件厂商无疑加大了开发成本，与此同时方案也不符合软件工程的发展趋势，在这样的背景下，OPC技术应运而生，OPC技术为工业控制领域提供了一种标准的数据访问机制，将硬件与应用软件有效地分离开来。不同的硬件厂商只需为各自的设备提供带有OPC接口的服务器，软件厂商可以采用具有OPC接口的客户端程序对它们进行统一方式的访问。

在实际的生产实践中，底层的过程控制产品都是来自不同的厂家的DCS、SCADA、PLC等，缺乏统一的数据结构和标准的数据接口，使得MES的实时性、准确性难以实现，制约了MES系统的发展，采用OPC技术则能很好地解决该问题。OPC接口通过提供工业自动化标准的RPC机制，使得MES可以通过OPC服务器获得车间过程数据，为MES进行过程信息集成提供了必要的技术支持。

3 EW-MES系统采用的OPC  Server软件

在EW-MES系统中，采用KepServerEx作为OPC Server。KepserverEx是全球工业界领先的超级OPC服务器，它嵌入了工业市场上广泛的驱动程序和组件，具备几乎任何自动化层控制设备（PLC）的驱动，同时再作为OPC Server发布出来。

KepServerEX能够简单快速地规划通信，其必要的步骤如下：

图2

1、 需要选择驱动程序来建立channel

2、 制定需要连接的设备或系统

3、 建立连接设备的信号点地址，并制定名称。

4 北汽株洲工厂EW-MES系统中OPC技术的应用

4.1 项目背景

北汽株洲工厂EW-MES系统涵盖了冲压、焊装、涂装和总装四大车间，车间自动化控制系统采用了ROCKWELL和SIEMENS两种品牌，同一种品牌中有多种型号的PLC。现场设备运行、故障，Andon呼叫信息等信号由各种相应PLC采集，最终统一存储到EW-MES的数据库中。

4.2 实施方案

1、 通过一台服务器与各个自动化控制系统（PLC）建立以太网连接。

2、 服务器安装运行KepServerEX软件，作为OPC Server服务端。

3、 在KepServerEX建立各种驱动，与相应PLC建立连接。

4、 EW-MES实时数据库支持OPC标准，作为OPC客户端，他可以从OPC服务端中访问数据。

5、 通过一台服务器与各车间几十种PLC建立以太网连接，通过OPC技术协议实现信息层与控制层（PLC）之间的数据交换。

6、 整体数据结构框架：

图3  整体数据结构框架

5 结束语

OPC作为一座桥梁将EW-MES层与现场各种不同的厂家的控制系统（PLC）有机的联系在一起。当各种软件都采用OPC的接口规范时，各种应用软件便可通过OPC接口实现方便的连接，增强了软件间数据交换与应用的开放性。这使OPC成为了一块即插即用的软件主板，将工厂自动化系统不同层次的应用汇集在一起，相互沟通信息，因此使用OPC作为信息集成的统一接口具有无可比拟的优越性。

EW-MES系统正是巧妙利用OPC技术，采用KepServerEX这一强大的OPC Server软件实现了信息层与控制层之间的无缝链接。