PackML - PackML

PackML (Язык упаковочной машины) отраслевой технический стандарт для контроля упаковочные машины, как аспект Индустриальная автоматизация.

Промышленность автоматизации производства делится на три основные категории; Непрерывный контроль, Пакетный контроль и Дискретное управление.[1] Индустрия управления партиями и упаковочная промышленность (дискретное управление упаковочными машинами) находятся в центре внимания набора стандартов и руководств, которые похожи, но имеют различия, обусловленные функциональностью оборудования.[2]

PackML был создан Организация по автоматизации и управлению машинами (OMAC) совместно с Международное общество автоматизации (ЭТО). Основная цель PackML - обеспечить единый внешний вид и согласованность работы всех машин, составляющих упаковочную линию (примечание: может использоваться для других типов дискретный процесс )[3] PackML обеспечивает:

Эти положения включены в определения «Типы линий» («Рекомендации по автоматизации упаковочного оборудования v3.1», доступные на веб-сайте OMAC)[5] созданная рабочей группой OMAC Packaging Workgroup и использующая концепции модели состояния ISA-88. Определения PackML предназначены для того, чтобы сделать машины более удобными в обслуживании и более простыми для повторного развертывания.[6] Концепции PackML также находят применение в других средах дискретного управления, таких как преобразование, сборка продуктов, станки и робототехника.[6]

Стремясь получить признание в отрасли Procter & Gamble (P&G) разработала «Руководство по внедрению PackML» с шаблоном программного обеспечения и файлами справки, которые были предоставлены OMAC без лицензионных отчислений по неисключительной лицензии.[5] Это «Руководство по внедрению OMAC» доступно для загрузки с веб-сайта OMAC. Руководство представляет собой реализацию ISA-TR88.00.02, заимствует концепции из ISA-S88 Часть 1 и охватывает черновые концепции ISA-S88 Часть 5 иерархической модели (машина / блок, станция / модуль оборудования, управляющее устройство / модуль управления). . В руководстве по внедрению OMAC представлены рекомендации по реализации PackML, структуры данных и минимальный набор рекомендуемых тегов PackTag (т. Е. Обычно необходимых для коммерческих пакетов MES). Руководство по реализации обеспечивает метод обеспечения контроля состояния, межмашинной связи и межмашинной связи.

Руководство по внедрению PackML является программным (релейным) и ориентировано на системы управления Rockwell.[6] Он структурирован таким образом, что «Состояния» PackML могут напрямую управлять «S88 Part 5 Equipment & Control Modules».[5] Многие поставщики систем управления (включая Siemens, Lenze, Bosch, Rockwell, Mitsubishi, B&R, ELAU, Beckhoff и другие) разработали собственный шаблон программного обеспечения PackML. По мере того как поставщики средств контроля предоставляют свои реализации, на веб-сайте OMAC размещаются ссылки.

Стандарты

  • ISA-S88 Batch Control
    • Часть 1 - Модели и терминология пакетного управления (IEC 61512-1)
    • Часть 2 - Структуры данных и рекомендации по языкам (IEC 61512-2)
    • Часть 3 - Общие модели и модели и представления рецептов площадки (IEC 61512-3)
    • Часть 4 - Записи о серийном производстве (IEC 61512-4)
    • Часть 5 - (Make2Pack) Модули оборудования и модули управления
    • TR02 - Технический отчет - информативный документ о реализации S88 на дискретных машинах.
  • ISA-S95 Интеграция предприятия и систем управления
    • Часть 1 - Модели и терминология (МЭК 62264-1)
    • Часть 2 - Атрибуты объектной модели (IEC 62264-2)
    • Часть 3 - Модели деятельности управления производственными операциями (МЭК 62264-3)
    • Часть 4 - Объектные модели и атрибуты для управления производственными операциями
    • Часть 5 - Сделки между бизнесом и производством
  • IEC - Международная электротехническая комиссия
    • IEC 60848: 2002, язык спецификации GRAFCET для последовательных функциональных схем
    • МЭК 60050-351: 2006, Международный электротехнический словарь - Часть 351: Технология управления
    • ANSI / ISA-95.00.01-2010 (IEC 62264-1 Mod), Интеграция системы управления предприятием - Часть 1: Модели и терминология
    • ANSI / ISA-95.00.02-2010 (IEC 62264-2 Mod), Интеграция системы управления предприятием - Часть 2: Атрибуты объектной модели
    • ANSI / ISA – 95.00.03 Интеграция системы управления предприятием, часть 3: Модели деятельности управления производственными операциями
    • IEC / ISO 62264-1, Интеграция системы управления предприятием - Часть 1: Модели и терминология

История

Таблица 1: Ключевые события в развитии

Хронология разработки PackML

Хронология разработки S88

Комитет ISA S88 начал работу в 1980-х годах и разработал серию стандартов и технических отчетов с целью предоставления общепринятого набора концепций, моделей и определений для индустрии контроля партий. ISA S88 Part 1, Batch Control Models and Terminology, знакомит с концепциями иерархической модели, модели состояний и модульного дизайна программного обеспечения.[7]

В конце 1980-х годов ISA приступила к разработке набора стандартов для индустрии управления партиями с целью повышения производительности системы и эффективности программирования посредством стандартного набора моделей и процедур.[8] ISA-S88 Part 5 (Make2Pack) был написан для обеспечения стандарта специально для модулей оборудования и модулей управления.[9] Начиная с начала 2000-х годов OMAC начала работу над аналогичным стандартом.[10] которые охватывают некоторые из основных концепций, разработанных для отрасли управления партиями с целью предоставления тех же преимуществ отрасли управления машинами, особенно для упаковочных машин. Эти стандарты продолжали параллельно развиваться до 2008 года, когда был составлен утвержденный ISA технический отчет для гармонизации этих стандартов.[11] ISA TR88.00.02-2008[2] Состояния машины и устройства: пример реализации ISA-88 стал основой стандарта упаковки, известного как PackML. Стандарт ISA-S88 можно найти на веб-сайте ISA.[12] а руководство по внедрению OMAC PackML можно найти на веб-сайте OMAC.[13]

В начале 2000-х рабочая группа OMAC Packaging Work Group сформировала 3 технических подкомитета, чтобы помочь унифицировать способ вывода машин на рынок упаковки. У каждого комитета была определенная сфера деятельности:[10][14]

  • PackSoft: исследуйте языки программирования, применимые к упаковочной индустрии.
  • PackConnect: исследование применимых сетей полевых шин в упаковочной промышленности
  • PackML: преодолеть разрыв между PackSoft и PackConnect

Подкомитет PackML (Packaging Machinery Language) сосредоточился на разработке метода быстрой интеграции линейки машин, не беспокоясь о том, какая полевая шина (протокол и носитель - домен подкомитета PackConnect) будет передавать набор данных. между машинами, SCADA и MES. После нескольких итераций был применен подход к распространению концепции модели состояния ISA S88 Part 1 на упаковочную промышленность. Позже в процессе разработки была представлена ​​концепция PackTags, чтобы предоставить единообразный набор соглашений об именах для элементов данных, используемых в модели состояния.[10] PackTags используются для межмашинной связи; например, между наполнителем и укупорщиком. Кроме того, PackTags были разработаны для расчетов OEE (общей эффективности оборудования). PackTags можно использовать для обмена данными между машинами и информационными системами более высокого уровня, такими как Управление производственными операциями и Информационные системы предприятия.[15]

В 2004 году WBF (WBF - Организация производственных технологий) сформировал рабочую группу Make2Pack,[16] который был создан для оценки сходства между OMAC PackML и усилиями WBF по автоматизации. Основываясь на решении рабочих групп, WBF расширил усилия Make2Pack в 2006 году, чтобы разработать новый стандарт управления партиями под названием «Управление партиями - Часть 5: Модели реализации и терминология для управления модульным оборудованием»[17] с намерением предоставить руководство по модульному управлению для всех отраслей автоматизации. Затем эта работа была организована ISA под «ISA-TR88.00.05-Состояния машин и единиц», но позже была обозначена как TR88.00.02. ISA-TR88.00.02 был утвержден в 2008 году и является базовым документом для Руководства по внедрению OMAC PackML.

Позже в 2005 году OMAC присоединился к ISA. OMAC - это независимая самофинансируемая организация. Он получает дополнительную неденежную поддержку со стороны PMMI (Институт производителей упаковочного оборудования) и ARC (Automation Research Corporation).

Руководящие документы PackML и PackTags прошли несколько версий (v1, v2, v3). В процессе разработки PackML теги PackTags были объединены в руководящие документы. В 2008 году окончательная версия (v3), которая содержит как PackML, так и PackTags, была обновлена ​​и согласована со стандартными терминами и определениями ISA-88 для создания технического отчета ISA-TR88.00.02-2008 Состояния машин и устройств: пример реализации ISA-88.ISA-TR88.00.02 определяет ISA-S88 В части 1 и части 5 представлены концепции режимов, состояний и структур данных (PackTags) в среде Package Machine, а также представлены примеры реализации.

PackML Пример модели состояния
Сравнение физических иерархий

PackML ранее выпускал версии 1, 2 и 3, при этом существует несколько реализаций версии 2. Реализация PackML версии 2 имела недостаток, заключающийся в том, что она требовала большого объема памяти для процессоров ПЛК, ненужного неиспользуемого кода, а также наличия неполной модели состояния / режима для некоторых машин.[18][19][20] PackML v3 исправил эти недостатки. Он был заменен, когда он был согласован с попытками S88 Part 5 стать ISA-TR88.00.02.[5]

Рекомендации

  1. ^ ANSI / ISA – 95.00.03 Интеграция системы управления предприятием, часть 3: Модели деятельности управления производственными операциями
  2. ^ а б ISA-TR88.00.02-2008 Состояния машин и агрегатов: пример реализации ISA-88.
  3. ^ OMAC PackML: Группа определений MES, Обсуждения и рекомендации ISA-TR88.00.02, 10 февраля 2011 г., [стр. 7].
  4. ^ а б c d Роб Алекса, PackML, Pack Expo, ноябрь 2010 г.
  5. ^ а б c d Руководство по внедрению PackML, www.omac.org.
  6. ^ а б c Даррен Эллиотт, Стратегия Rockwell Automation PackML V3, 24 марта 2010 г.
  7. ^ ISA-S88, часть 1 - Модели и терминология управления партиями (IEC 61512-1)
  8. ^ Введение в S88 - Для улучшения конструкции пакетных систем, Japan Batch Forum, jbf.pse143.org/files/S88e.pdf.[p32]
  9. ^ Control Engineering, 17.04.2007: Make2Packs S88.05 Непрерывный контроль упаковки, [стр. 2].
  10. ^ а б c Аллен Прешер, Новости дизайна, 18 августа 2003 г., OMAC обещает совместимость.
  11. ^ Мир автоматизации, июнь 2004 г., WBF стремится к росту, OMAC Collaboration, [стр. 2].
  12. ^ "Дом-ИСА".
  13. ^ «Организация автоматизации и управления машинами - Организация автоматизации и управления машинами».
  14. ^ Рабочие группы OMAC Packaging, http://test.omac.org/content/packaging-workgroup.
  15. ^ Пит Лоутон, Почему именно PackML? Исследование преимуществ единой платформы управления в упаковочном оборудовании, ISA Denver Section.
  16. ^ Control Engineering, Make2Pack помогает расширению ISA-88, 01.05.2006.
  17. ^ ISA-S88 Часть 5 - (Make2Pack) Модули оборудования и модули управления.
  18. ^ Халли Форчинио, Lingua Franca, производители КПГ продвигают общий язык, который может привести к взаимодействию машин и послужить образцом для других отраслей.
  19. ^ Пэт Рейнольдс, разработчики стандартов на машины и упаковщики стремятся к прогрессу с помощью стандартов на машины, Packworld.com.
  20. ^ Рене Роббинс, специалист по контролю, разъяснение и помощь в реализации PackML.