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第1章 概述
化工企業中，生產自動控制（DCS）與管理信息系統（ERP）之間是相互隔離的，管理層通過報表、電話等人工手段所獲得的生產信息是間斷的、局部的、滯后的，管理者不能及時掌握企業生產的整體信息。
用友DCS與ERP集成應用解決方案，就是通過DCS接口，自動采集生產數據、對數據進行過濾、儲存、智能分析，將生產數據集成到ERP系統的業務應用中，使用戶可以通過ERP系統收集、儲存、查看、分析、控制、管理企業的生產信息，并結合DCS數據的實時特性，提供了多種實用的應用模式。
第2章 DCS與ERP集成應用的管理需求
流程化生產的企業中，計算機主要應用在兩個方面：生產自動控制（DCS）、管理信息系統（ERP）+辦公自動化（OA），分別代表了控制層和管理層兩個應用層次。
流程工業的生產過程控制系統是一個復雜的綜合自動化系統，處理的對象是整個企業的全部生產活動。DCS（控制層）作為一種有效的工具和實現手段，在流程工業生產過程控制系統中完成重要的基礎控制和實時生產數據采集、動態監控等功能。
目前，對于大多數流程化生產的企業，控制層和管理層之間是相互隔離的，將控制層和管理層有機的聯系起來，建立生產數據平臺，完成業務管理層的管理網絡和操作控制層的控制網絡的網絡互聯和數據共享；采集和保存各個生產裝置DCS的實時生產數據；開發實時數據的高級應用，是企業的普遍需求。
DCS與ERP集成應用解決方案，應該滿足企業的以下幾方面功能目標：
l DCS原始數據的采集和傳遞功能；
l 流程圖組態和瀏覽；
l 趨勢圖和歷史數據查看；
l 生產數據分析統計；
l 定制生產報表；
l 生產異常報警，報警條件由用戶自定義；
l 與ERP的數據交換及集成功能；
l 數據根據用戶需求分組；
l 用戶權限多級劃分；
l 數據備份和恢復功能；
l 數據通訊單向性；
l 實時數據服務器毫秒級的數據響應速度；
l 多用戶并發支持；
l 數據庫點數及采集裝置的套數可擴容；
l 系統事件日志記錄功能；
l 系統安全功能；
l 故障恢復功能；
第3章 解決方案
3.1 整體解決方案
3.1.1 方案結構
用友DCS與ERP集成應用解決方案，就是通過DCS接口，自動采集生產數據、對數據進行過濾、儲存、智能分析，將生產數據集成到ERP系統的業務應用中，使用戶可以通過ERP系統收集、儲存、查看、分析、控制、管理企業的生產信息，并結合DCS數據的實時特性，提供了多種實用的應用模式。
l 基于DCS系統的數據采集、二次應用、與ERP應用結合的管理系統；
l 實現了生產過程的實時監測、歷史追溯、分析報表、操作指導；
l 與巡檢、生產記錄等手工數據結合，生成全面、真實的生產數據；
l 實現了面向生產、設備、質量、考核等的專題應用；
? ? ? ? 數據采集
? ? ? ? 與生產自動控制系統進行通訊，取得其中的實時生產數據；
l 實時生產數據的來源，一般有DCS、PLC、SCADA、HMI、常規儀表、智能儀表、在線或離線分析儀器、液位計、巡檢儀等；其中DCS、PLC為主要的數據來源；
l 實時生產數據的接口形式，有OPC、DDE、NETDDE、RS-232 422 485、TCP、UDP等；其中OPC是與來源無關的標準、通用的接口；
數據處理
處理生產數據（實時數據和歷史數據）在實時數據庫中的數據保存、數據備份；
數據平臺
數據交換和數據共享，為ERP系統提供統一的DCS數據訪問服務。
應用工具
具有流程圖組態和瀏覽、歷史數據及歷史數據曲線查詢、報警及歷史報警查詢、事故追憶、生產數據報表生成等功能。通過數據平臺，實現各種典型應用。
| 效果 | 應用前 | 應用后 |
|
消除 信息孤島 |
控制系統和管理系統數據的斷層（縱向的斷裂）； 上下游生產裝置之間的生產數據，計量數據，質檢數據，只能分開處理（橫向的斷裂）； |
所有生產數據在同一應用平臺上； |
| 實時性 |
人工巡檢生產設備運行情況； 生產管理人員通過報表和電話了解決生產運行情況； |
生產情況和設備運行情況實時監控； |
| 正確性 |
報表手工抄寫； 管理系統的數據手工錄入； 調度人員通過報表或電話獲得生產數據； |
數據自動采集存儲； 各相關人員直接獲取生產數據； |
| 完整性 |
控制系統以解決生產控制為核心，保存的生產歷史數據時間短； 各種型號的控制系統的數據保存方式和數據格式不一致，不能共享； 化驗分析數據只有手工報表或在LIMS系統內； 計量數據只有手工報表或在計量管理系統內； |
所有生產數據永久存儲在同一數據庫中 |
3.1.2目標客戶
l 適用于流程化生產的、設備自動化程度較高的大中型企業。
l 當企業具有以下特征時，就應該應用DCS與ERP集成應用解決方案。
2 流程化生產；
2 生產設備采用DCS、PLC等自動控制系統；
2 自動控制系統具有對外的監控數據輸出接口；
2 企業的管理者希望實時了解生產及相關設備、質量的數據；
l DCS與ERP集成應用解決方案對行業沒有太多限制。
3.2 關鍵應用
DCS與ERP集成解決方案，提供2種應用模式。
l 基本應用：在實現數據采集、數據管理等功能的基礎上，不與ERP集成，只是依靠其應用工具，實現對DCS功能的擴展應用；
l 專題應用：在基本應用的基礎上，將DCS數據與ERP數據集成，在ERP中實現對實時生產數據的深度應用，并按ERP的應用模塊，劃分為不同的專題；
3.2.1 擴展監控畫面
應用場景：
l 用戶的DCS系統只提供少量客戶機（一般布置在車間的操作室，物理隔離的專用網絡），只有車間操作人員能查看、操作，而其它人員（包括生產主管、工藝技術人員、設備管理人員、質檢人員等）只能通過其它手段來了解生產情況；
l 用戶由于設計不同、建設時期不同，生產裝置不同，有多套DCS系統，管理人員要全面了解生產情況，需要有多套DCS中分別查詢、人工匯總；
解決方案：
l 從原DCS系統中采集數據（多套DCS建立多個采集接口）；
l 通過網關，將數據發送到企業內部網絡；
l 將數據按原DCS系統的組態畫面（或重新設計組態畫面），建立新的綜合DCS系統，通過企業內部網絡展現實時生產情況；
l 當客戶需求，而且DCS廠商支持、允許時，用戶可以使用新的綜合DCS系統，通過原DCS系統，實現對生產過程的操作、調節；
應用效果：
l 用戶相關人員可以實時獲知生產情況，擺脫原有DCS的專人、專網、專機的情況；
l 重新設計、增加組態畫面，使DCS系統的監控畫面更加實用、展現的數據更加合理；
多個生產裝置的組態畫面組合在1個系統中
類似信息組合在1個組態畫面中
3.2.2 歷史數據分析
應用場景：
l DCS系統沒有提供工藝參數的分析，操作人員只能查詢手工記錄的操作日志來了解；
l 手工操作日志記錄為30分鐘或1小時1次，數據間隔較長，不能滿足工藝參數的分析要求；
l 手工操作日志只記錄主要的工藝參數，不能體現生產的部分細節；
解決方案：
l 從原DCS系統中采集數據（多套DCS建立多個采集接口）；
l 通過網關，將數據發送到企業內部網絡，處理、分析、保存；
l 用戶定義工藝參數組，將相關的指標（監測點）統一到1個參數組；
l 按時間段對工藝參數進行查詢，并對單指標進行分析（趨勢、平均、平穩率、最大、最小、……）；
應用效果：
l 保存了生產過程的詳細數據，記錄了生產過程的細節情況；
l 生產工藝技術人員可以隨時對生產工藝進行查詢、分析，發現問題、查找原因，優化生產工藝；
?
l 管理人員可以針對生產波動、生產事故，分析當時的操作過程、生產指標，確定原因、責任；
3.2.3 過程追溯與回放
應用場景：
l 出現生產事故或設備故障，操作人員只能查詢手工記錄的操作日志，或者從DCS的流量記錄中查找、分析；
解決方案：
l 選擇事故發生的時段和相關的監控畫面；
l 從歷史數據庫中，查詢出相關時段、相關監控點的數據，以組態畫面的形式，回放已經發生過的歷史生產過程；
應用效果：
?
l 主要應用于故障分析和事故處理，比數字、曲線等形式更加直觀；
3.2.4 設備管理
應用場景：
l 生產監控一般是按生產工藝設計組態畫面，除少部分大型設備機組外，生產中的大量設備是沒有專用的、集中的監控組態畫面的；
l ERP的設備管理，不能實現對設備實際運行狀態的查詢、不能按生產情況調整維護、維修計劃；
l 無論大型機組、普通設備，都有規定的操作規范、操作步驟，操作人員在實際操作中，要求嚴格按操作規范進行；
l 操作人員需要進行大量的、長時間的培訓，才能掌握正確的設備操作規范，保證生產安全、設備安全；
解決方案：
l 新增設備相關的組態畫面，將設備的監控信息、報警信息集中顯示；
l 設備監控與設備臺賬、設備運行維護記錄結合。在設備實時監控的同時，可以查詢ERP中的設備信息；在設備臺賬中，了解設備當前運行情況，查詢設備運行記錄和運行統計；
l 建立圖形化的設備操作預案，設置設備操作的步驟、條件、相關監測點；在實際操作中，自動判斷是否滿足操作條件、提示后續操作步驟；
l 建立圖形化的報警處理預案，設置報警（故障、事故）發生后的處理預案（設備操作步驟），在報警發生后，指導操作人員正確處理；
應用效果：
l 大型機組、關鍵設備運行管理（設備臺賬、實時監控、運行記錄、運行統計、故障原因記錄、故障排除方法），方便對設備的管理和維護；
l 操作預案：以向導式、流程化的形式，指導人員對設備進行操作（實時監測相關指標，判斷是否滿足操作條件，并提示可以進行的后續操作步驟（有多個可能性時，可以手動選擇）和注意事項）；
?
l 幫助企業規范操作、培養員工，實現知識累積和傳承；
3.2.5 質檢中控
應用場景：
l ERP中的中控管理與生產工藝、生產實際沒有數據關聯；
l 分析、確定產品不合格的原因，進而調整工藝參數的過程復雜、工作量大，操作不方便；
解決方案：
l 建立中控質檢指標與生產實時監控點的關聯，在質檢同時，保存相關的生產過程數據；
l 針對不同的質檢結果，對比相應工藝參數，方便原因分析、工藝參數調整，為生產運行提供指導；
應用效果：
l 將質量點的化驗數據和生產實時數據關聯，保存相關的生產過程數據；
l 對不同質檢結果進行工藝參數對比，以利于質量分析、工藝參數調整，為生產運行提供指導；
3.2.6 班組考核
應用場景：
l 班組考核的指標大部分是非量化的，人為因素影響考核結論；
l 班組考核沒有與生產實際數據關聯，不能方便的追溯當時的實際情況；
解決方案：
l 建立班組考核指標與生產實時監控點的關聯，按相關的生產過程數據確定指標值；
l 針對考核指標，查詢相應監控點的生產過程數據；
應用效果：
l 班組考核可以與生產實際數據相結合，量化考核指標；
l 對考核指標可以進行歷史情況追溯（如操作平穩率、生產事故）；
l 生產考核科學、公正；
、
?
3.2.7 生產報表
應用場景：
l 生產記錄、生產報表由操作人員手工定時進行，內容有人工巡檢的、抄表的、統計計算的，比較繁瑣；
l 存在記錄不認真或人為改數等情況；
解決方案：
l 建立報表模板，設置報表要記錄的監測點（或公式）和生成時間；
l 自動采集生產數據，生成生產記錄；
l 支持將人工巡檢數據、操作過程描述等加入生產記錄中；
應用效果：
l 減少人工錄入、統計的數量，提高數據的及時性、準確性；
l 可以結合巡檢、點檢、生產記錄等手工錄入數據，補充、較正DCS的數據；
工商網監
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