Batch系统工程组态帮助文档(v1.0)


[TOC]

术语说明

术语英文描述说明
区域Areal批量生产场所的组成部分,在场所中可以用物理、地理或者逻辑分段标注。
注:一个区域可以包含多个过程组元、单元、装置模块和控制模块。
批量Batch1. 执行一次批量生产所处理或生产出的产品。
2. 代表过程中任一点处的物质生产的一个实体。
配方Recipe专门确定某个特定产品生产要求的一组必要信息。
单元Unit相关联的控制模块和(或)装置模块以及其他过程装置的组合,在这个组合中可以进行一个或多个主要处理活动,Unit设备或单元设备或单元装置,如反应釜、稀释釜。
操作OperationOperation是Phase集合的一个定义,一个Process对应多个相关的Phase。
阶段Phase程序控制模型中的最低层程序元素,如投料、搅拌、温控等。
   
   

概述

Batch系统是一种自动化系统,专门用于批量生产过程中管理和控制一系列操作。它是批处理自动化的核心,能够高效地管理生产流程、资源分配和质量控制。在化工、制药、食品饮料等行业,Batch系统广泛应用于需要高精度、高可靠性的生产过程中。

Batch系统在制药行业,主要用于支持GMP认证的药品生产,确保产品质量和法规合规性。同时实现复杂配方和批次管理,提高生产灵活性和效率。

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工程组态业务流程说明

工业组态系统提供3个核心功能:

  1. 根据产线的硬件构成,在系统中建立对应的物理模型,并划分各层级。(装置配置)
  2. 通过约定好的编码规则设置前置字符和位号,参数。用于对应WinCC系统的变量结构(配置)
  3. 设置运行端使用的基础参数、电子签名、公式等配置(基础设置)

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物理模型

ISA88 对于自动化产线物理模型的定义

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上面这三个层级不是批次控制考虑的范畴,但是为了物理模型的完整性,列出来。批次控制系统涉及到的是区域往下的层级。

程序模型

程序模块模型包含四部分内容:

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位号名说明

为了便于快速将批量项目设计方案,通过软件配置的方式实现,提升工程组态效率,特引入了位号前置字符。位号前置字符用于确定Phase功能块的结构位号名和代表各类型参数的位号字段。位号名由前置字符和标志符拼接而成,命名规则为:Cell+Unit+Phase+标志符,号用于匹配WinCC中对应的变量名称。

前置字符

前置字符根据物理模型进行划分,如下图所示:

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域+UNIT类+PHASE类的前置字符组合成WINCC中batchintf结构变量,如下图

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标志符

标志符组合到前置字符的后边,用于对应变量的各个位号。

可以在菜单栏——前置字符配置中定义标志符号。

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应用举例:

系统登录

工程组态系统用户登录界面如图1所示。输入用户名、密码后,点击登录。使用WinCC中的账号密码进行登录即可。

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主页面说明

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页面结构

登录批量组态软件后,主界面如图1所示。

操作说明

  1. 菜单栏:

    点击菜单栏,从下拉列表中选择需要操作的菜单项,单击打开操作。

  2. 导航栏:

    单击导航栏:打开对应的操作界面。

    搜索:在搜索框中输入需要搜索的内容,可以查找导航栏内容。

    折叠:点击导航栏一级目录前的小箭头,支持展开,收起下属菜单栏。

  3. 操作界面:

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装置模型配置

“装置模型”树结构如下图所示,装置模型下包含“域”和“设备”2个节点。

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配置域

配置设备

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多项目管理(待完善)

为了加强配方管理的灵活性要求,在此模块下,支持自定义项目名,并可配置每个新项目下包含的配方,不同项目的配方编辑状态完全独立。在编辑配方的过程中,仅同一项目下的配方会被占用,属于不同项目的配方可以同时被编辑。

配置

配置包含“Recipe”,“Unit”,“Operation”,“Phase”4个节点。该部分用于配制项目里使用的程序模型。每个层级都是向下包含的关系。

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Recipe

Recipe下可按配方的某一性质分类管理配方。在配方组态系统,新增配方时,将会用于选择配方。

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Recipe列表操作

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配置Recipe

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Unit

Unit作为系统中与Unit设备对应的程序层级,包含新增,删除,配置等操作。

Unit列表操作

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配置Unit属性

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Unit列表说明

字段说明
unitUnit的名称
分组Unit对应的分组名称,支持下拉选择
前置字符该Unit对应的前置字符,支持手动输入
设备选择Unit关联的物理设备(对应装置里的Unit设备)
可见的OperationUnit关联的Operation

Operation

Operation列表操作

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配置Operation属性

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Operation列表说明

字段说明
OperationOperation的名称
分组Operation对应的分组
前置字符Operation的前置字符,一般不填写
可见的Phase跟Operation
  

Phase

Phase列表操作

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配置Phase列表属性

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Phase列表说明

字段说明
Phase名称Phase的名称
分组Phase所属的分组名称
前置字符Phase的前置字符,用于变量名称的组成
步骤类型对应上文的步骤类型
原料名称自动投料步,支持绑定原料信息
特殊阶段设定是否启用,启用后右侧增加特殊阶段的设置
特殊阶段用于在报表的曲线中显示设置的特定阶段
  

基础设置

基础设置,包括“描述量参数”,“公式”,“文本库”,“单位”,“电子签名”设置。基础设置为整个系统通用,不跟随项目。所有项目都共用系统里的基础设置信息。点击导航栏中对应的选项,即可进入对应的设置页面。

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描述量参数

描述量参数用于Phase的输入参数设置,可以为Phase的输入参数选择对应的描述量参数。列表的右侧,会显示当前选中的描述量参数所关联的Phase,一个描述量参数支持关联多个Phase。可在“Phase-输入参数”取消描述量参数的关联。

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描述量参数列表操作

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电子签名

电子签名用于设置运行端,配方组态的相关操作权限。在监控期,派单、调度计划、过程管理中某些操作的执行和配方编辑器中的配方审核操作,如果需要进行审核,都可通过电子签名功能实现。单击导航栏“基础配置/电子签名配置”,弹出如下所示界面。可对表格中所有的操作进行控制。

电子签名的内容,均为系统内置,不支持增删改操作。

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电子签名配置说明

在状态单元格中的下拉框中,选择无签名、操作签名、校验签名等3种状态

单位

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单位用于管理系统内置的单位管理,此处的单位可以在“工程组态”,“配方组态”系统中所有与单位相关的下拉框中选择。

公式

公式用于调整Phase的输入参数。在phase中关联公式后,可以在派单时,调整公式中的值,从而影响Phase的输入参数值。

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公式的列表操作

语言管理

语言管理用于设置系统中的多语言翻译,支持新增语言和新增词典。

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语言管理列表操作

在语言管理中右键,可以进行对应的操作。

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可见性配置

可见性配置,用于设置向内的所有计算机对关键信息的可见性。关键信息包括“原料”,“产品”,“产量”三类;选中为可见权限。无可见权限的计算机,在访问相关页面时,将会自动屏蔽关键信息。

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系统菜单配置

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系统菜单用于配置项目的权限。整个Batch系统(含工程组态,配方组态以及Batch运行端)中,所有的权限在这里展示。列表中仅“权限序号”列支持编辑。系统初始化后,“权限序号”列会自动填入数值,权限序号用于关联WinCC系统中的用户权限列表中的权限。

权限序号支持双击,在单元格内进行修改。权限表格支持整体导出为CSV文件。

菜单

菜单栏中的所有设置,均为系统级设置。尽量不要在项目中进行修改,否则可能会引起其他项目使用中的故障。

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文件

点击“文件”,可以选择退出系统。

设置

设置用于配置项目的基本信息,与WinCC通讯相关的位号等基础配置,可以点击对应的菜单,进行设置。

设置项目名称

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输入设置当前的系统名称。

设置主从状态诊断位号

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设置主从服务器状态的位号,通过位号获取主从服务器的在线状态。

双击输入框,可以弹出位号选择窗口,选择对应的位号,点击“确定”即可。

设置前置字符

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设置Phase程序和原料的前置字符,对应WinCC中指定的结构变量。

设置状态命令

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设置状态:设置运行端的命令和对应的值。颜色用于标记,Batch运行端Phase的状态,执行到某个状态的Phase,会在SFC图中显示设定的颜色

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设置命令:设置在运行端可以使用的命令,未勾选的命令在运行端不可见。

设置批次格式

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设置批次格式:默认使用时间参数生成批次。

设置Phase映射面板

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Phase映射面板:用于设置运行端,Phase的手动控制面板对应关系,通过位号与参数相关联。

帮助

系统在线帮助

打开系统帮助文档,可以选择查看对应的章节内容。

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系统升级信息

查看系统上次更新的功能明细列表。

系统

系统语言

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通过下拉框选择系统语言,点击“确定”系统会切换到选中的语言。

备份还原

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备份:点击备份,生成一条备份数据连接。名称为当前的系统时间。

还原:选中一条备份数据,点击“还原”,将系统数据还原到备份的设置。