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管控一体化全组态平台King Fusion 3.5

一、产品概述

随着组态软件的出现,普通工程师只需通过简单的组态配置,就可以搭建生产监控系统。这种便捷的组态方式极大的降低了工作量,又具有很灵活的可扩充性。这使得组态软件在工业自动化领域得到大规模的推广和使用。

而作为实施企业智能制造的核心系统——MES或生产管理调度系统,因为其所面临的生产的复杂性,到目前为止,这类系统的开发,仍然普遍使用的是各种高级语言的定制开发模式,这不仅对开发人员的技能要求很高、开发周期长、维护困难,而且和现场控制系统没能做到实时对接,无法对生产过程做到实时追踪和有效管理,这些问题一直困扰着系统集成商和最终用户。

亚控科技根据自己多年来在自动化市场上积累的丰富的组态和实时数据采集经验,历时六年,累计投资近亿元,成功研发出了专门应用于MES或生产管理调度系统的全组态的管控一体化平KingFusion3.5,彻底解决了MES或生产管理调度领域一直没有可组态平台的困扰!并首次成功将控制的思想引入到生产管理系统的建设中。

KingFusion3.5基于组态的理念及开放的思想,研发出了面向普通工程师或生产管理业务人员可使用的自然描述语言——元语言、用于存储生产过程中所有‘事’和‘物’数据的时空数据库以及可将生产业务抽象为具体的工程模型的建模技术。工程师可以利用以上技术,轻松帮助企业高效、低成本地实现产线监控和生产管理的完美结合,打通企业内部纵向和横向各系统层级间的数据流,构建了一个基于企业过程数据和业务数据的管控一体化平台。

二、KingFusion 3.5主要在以下3个方面做了优化和改善

1,高级排产系统组态更容易

高级排产系统是MES系统的核心。传统的 APS系统独立于生产监控系统,基于行业生产经验进行排程,想获取精确的计划,需要录入的数据很多,而且针对不同的行业、不同的管理模式和不同的工艺,算法的排程操作很复杂。要么难用,要么不能用。在这个个性化时代,排产系统也一定是个性定制化,如果想易用、高效、随需而变,只能组态来完成。Kingfusion3.5基于元语言技术,计划员不用去学习复杂的软件交互,简易组态即可,其优点是面向模型的算法设计,当排程的优化目标或约束规则改变时,只需要修改或增加模型、实例化对象即可。

2,软件互联互通性更好

KingFusion3.5能够很便捷的通过简单配置将现场的过程数据引入到生产管理系统中,同时,可以将管理系统中高级排产后的作业计划下达到产线侧,实现产线侧数据和中心数据的上传下达。软件不仅能无缝的接入本公司的其他产品 KingSCADA、 KingView、 KingIOSERVER,又能方便的接入第三方监控软件。全面实现和生产现场各种生产数据的对接,并能感知生产现场各种关键设备的过程数据,实现设备的故障预警和生产的可持续。

3,客户端可视化组态方案更丰富

KingFusion3.5提供C/S客户端和 B/S客户端。客户端即支持静态画面的开发,又支持动态创建图形对象的功能,即能满足一般性画面组态需求,又能满足生产企业中经常变化的动态需求。软件自带一些基础图形模型,包括图表、控件、曲线等,又支持OCX控件, EChart图表即拖即用,通过组态的方式,完成精美的画面设计。用户通过电脑、平板、手机等多种设备可以查看和操作生产管理系统。

三、KingFusion 3.5三大技术突破

1,模型理念:

克隆羊多莉的诞生启发我们:一切事物的特性都取决于基因。与之相通,软件系统的开发核心是找到决定系统的“基因”----也就是‘模型’。

亚控科技通过多年从事组态软件产品的设计研发和应用实践,早在2008年已总结出来一套监控模型完全可以描述企业的生产监控系统,已广泛应用于很多项目现场。但在信息化领域至今还没有一款真正的可组态产品,通过多年的项目积累和产品设计验证,我们发现管理信息系统也可以抽象成模型加以表达, KingFusion3.5平台就基于模型理念实现了 MES系统功能。

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2,时空数据库:

现实世界中的任何客观对象,都具有时间和空间的唯一性。 KingFusion产品正是根据客观对象的时空唯一性这一特性,开发了时空数据库。时空数据库包含定义库和运行库,通过定义库和运行库分别存储开发的对象定义数据和系统的运行数据。

利用时空数据库构建的生产管理系统是一套闭环的系统,通过计划的制定、实时追踪到历史追溯,是将一套控制思想引入到企业的生产管理,帮助企业管理者做到计划真正落地,掌控实时生产情况,对比分析历史做出更加科学、准确的决策。

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3,元语言技术:

KingFusion产品之所以能做到轻松地随需而变,还得益于为其配套研发的元语言技术。这是一种时空自然语言,可以对时空数库中的数据进行处理。元语言主要以时空对象函数的方式存在,在计算引擎中采用异步处理和同步处理并存的机制,高效、可靠地完成各种数据处理。用户只需要掌握最基本的c语言语法规则,在对数据访问时,只需要通过时间、空间和模型三者来查询、修改或删除数据。之所以称之为自然语言,是因为我们在数据建模和实例化的时候都是面向实际生产业务,查询某个班组(时间)某个车间(空间)下某个生产事件(数据),都是业务用户所熟悉的内容,具有简单、易学、易用的特点。

四、KingFusion 3.5特性介绍

1,毋需借助其他工具:

一般的信息化项目实现思路是高级语言定制开发,项目需求变更困难,随着系统的扩充,性能越来越差,运行期间还需要专门程序员维护系统。

KingFusion3.5平台可以根据行业业务需求,建立各种数据模型、计算模型,并通过对模型版本的控制来满足业务的变更需求。在模型阶段完成脚本逻辑,在工程阶段用户只需要实例化自己的业务对象。这些工作只需要一套KingFusion3.5软件就可以完成,毋需借助其他工具。

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2,毋需专业的高级程序员:

企业高薪聘请专业程序员进行生产管理系统的日常维护是不可取的。

KingFusion3.5平台的元语言是面向非程序员设计的语法规则,可以让懂得工艺和管理的人员在短时间内掌握。我们的计算模型被编译成二进制机器码,执行效率与C语言相当。

信息化项目多采用面向对象的工程开发方法,但随着工程规模的不断增大,需要大量的程序来处理对象间的逻辑关系,开发难度和工作量成几何数增加。

KingFusion3.5平台首先根据业务进行建模,在模型阶段处理模型和模型之间的关系。在工程阶段,只需要实例化相关对象,不需要处理对象之前的逻辑,随着工程规模增大,工作量没有显著增加。

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3,模型化组态,随需而变:

MES系统的每一个业务模块都是由一组模型来实现。这组模型主要由实时、历史和计划数据模型以及数据计算模型构成。在生产管理过程中,业务需求的变化是正常的,用户只需新增或者修改相应的模型即可。

模型修改以后,要选择这些模型要扩展变更到哪些数据和计算对象上,用户可以在线不停机情况下以对象为单位进行对象更新。

更新后的这些对象有的被部署在中心,有的部署在生产现场。此时的系统就可以按照修改后的功能进行中心生产管理和现场实时管控。

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4,图形开发全组态:

KingFusion3.5产品全面推出可组态的图形开发环境,并全面实现基于图形模型的组态方式:

图形模型的自动扩散和高复用性,大幅减少工程开发周期,提高开发效率;

图形模型和后台数据模型完美对接,全面支持绘制静态图形和按需构建动态图形;

全面的基本图素和丰富的图表控件,如趋势曲线、报表控件、棒图、XY曲线、精灵图、EChart图表等,方便开发出美观高效的图形界面系统;

自然融合各种视频和音频系统;

具有良好的开放性,支持接入关系库、工业库等第三方数据。

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5,系统数据高实时性和准确性

MES系统能否在生产管理活动中发挥即时有效的作用,关键在于能否和生产现场的自动化系统各生产过程数据和各设备数据进行实时交互。

亚控公司在自动化领域深耕20多年,积累了丰富的数据采集经验,开发了各种自动化设备的数据采集驱动5000种以上,从小型的数据采集卡、传感器、仪表到大型的 PLC、DCS,CNC等。因此,KingFusion3.5产品,虽然是一款MES平台产品,但很好地集成了和生产现场各类数据接入的功能。

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KingFusion产品中的采集引擎,即可以轻松接入亚控公司自身的KingView、KingSCADA、 IOServer的数据,也可轻松访问第三方监控软件或数据采集类软件中的数据。总之,只要第三方软件有通讯接口,KingFusion就能实现和这些应用程序的数据交互。并且采集引擎可按需扩展,支持分布式部署,可以实现大规模项目中几万甚至几十万点的生产现场的数据接入;并支持在线接入各种生产数据和设备运行数据,全面实现即时感知生产状态和生产进度,协同处理各种故障,确保生产的可持续和生产任务的按时完成。

6,集中开发,分布运行:

KingFusion3.5平台组件包含客户端、后台服务、计算引擎和采集引擎。

客户端:以可组态、高效的模型复用、绚丽的画面、智能诊断、无扰动冗余技术帮助企业搭建智能信息化平台,全面支持C/S和B/S的终端展示需求;

后台服务包括模型库、工程库、计划库、历史库和实时库;

模型库:可以根据行业业务特性,设计行业解决方案所用到的时间模型、空间模型、数据模型和计算模型,以备工程库使用;

工程库:导入模型库中解决方案相关模型,进行工程对象实例化包括空间对象、数据对象和计算对象;

计划库/实时库/历史库:提供相关数据对象的存储和查询服务;

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计算引擎:实现对企业后台数据灵活、高效地加工处理,根据项目规格,可以部署多个;

采集引擎:可以便捷、可靠地实现与生产现场的自动化系统及数据采集系统进行数据交互,全面参与对现场的生产活动的实时管理和控制;

KingFusion3.5平台是在模型库建模确定数据存储方式与数据处理逻辑,在工程库完成生产业务对象的实例化,最终这些对象会被自动部署到各个库节点和计算节点加以运行。

7,全面实现跨平台:

一般的软件想要支持不同的操作系统,往往要开发多个软件版本,软件需求变更之后每个版本都要做修改。

KingFusion3.5后台服务器是由最基本的C++ 语言开发,一套代码,可以在不同的系统(Windows、Linux、Unix等)下用不同编译器编译均可运行。只需要维护这一套代码版本,就能够满足客户的不同需求。

KingFusion3.5的图形客户端提供基于C/S和B/S的完整解决方案,全面支持在PC和各种移动端等不同平台下运行展示和操作。

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8,大规模,高性能,高可靠性:

KingFusion3.5具备大规模、高性能

支持N+1 冗余,无扰动切换

强大的数据处理能力和接入能力

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9,高安全性:

完善的权限保护 

KingFusion3.5产品根据现实生活中人们对钥匙和锁的一套管理应用模式,创建了一套逻辑严密、功能完备的安全体系,用于实现MES系统从开发到运行各个环节的安全保护。无论多复杂的权限系统都能用 KingFusion3.5平台组态实现。

系统管理员根据人员角色的不同,分配相应的操作权限,确保系统的安全性。不同的业务人员分别负责相应的业务模型,各司其职,根据生产需要对模型进行升级维护。

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审计追溯

对系统资源状况、用户行为进行记录并加密处理,并对记录进行了加密防篡改处理。时空数据库里的数据记录可以查询,并进行审计追溯。

网络安全

入侵检测,只有通过身份验证的合法客户端才能进入系统。平台采用网络传输加密,密文传输,防止报文破译。

五、KingFusion 3.5成功案例

中国电子集团公司第八研究所特缆智能化车间

戴卡汽车轮毂全生产周期追溯系统

柳州五菱车桥厂厂家APS、 MES系统

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