在開始討論本主題之前，我想介紹一些制造業中常用的術語。

術語制造執行系統（MES）由AMR Research于1990年提出，從先進的制造計算機信息系統的發展，MES概念已經發展了近三十年。 以下是制造執行系統協會（MESA）對MES的定義。

制造執行系統（MES）提供的信息可以優化從訂單發布到成品的生產活動。 MES使用當前準確的數據來指導，啟動，響應并報告工廠活動。 由此產生的對不斷變化的條件的快速響應，加上對減少非增值活動的關注，推動了有效的工廠運營和流程。 MES改善了運營資產的回報率以及準時交貨，庫存周轉率，毛利率和現金流績效。 MES通過雙向通信提供有關整個企業和供應鏈中生產活動的關鍵任務信息。

MES在運行時必須與多個異構系統對話。 下面列出了一些。

產品生命周期管理（PLM）

企業資源計劃（ERP）

客戶關系管理（CRM）

人力資源管理（HRM）

流程開發執行系統（PDES）

監督控制和數據采集（SCADA）

可編程邏輯控制器（PLC）

集散控制系統（DCS）

批處理自動化系統

讓我們看一下信息如何在MES和其他連接的系統之間流動。

• 從MES到PLM ：生產測試結果
• 從PLM到MES ：產品定義，操作清單（路線），電子工作說明，設備設置

• 從MES到ERP ：生產績效結果，生產和消耗的物料
• 從ERP到MES ：生產計劃，訂單要求

• 從MES到CRM ：產品跟蹤和追蹤信息
• 從CRM到MES ：產品投訴

• 從MES到HRM ：人員績效
• 從HRM到MES ：人員技能，人員可用性

• 從MES到PDES ：生產測試和執行結果
• 從PDES到MES ：制造流程定義

我沒有在流程中提到所有系統。 原因是，上述系統屬于由ISA-95標準定義的稱為Level-4系統的類別。

ISA-95通常被稱為國際標準，它是在企業和控制系統之間開發自動化接口的國際標準。 該標準是為全球制造商開發的。 它被開發用于所有行業和各種過程，例如批處理過程，連續和重復過程。

在ISA-95標準中已定義了一種通用的數據定義B2MML（企業對制造標記語言） ，以將MES系統鏈接到這些4級系統。

B2MML標準定義了用于交換ISA-95信息的格式，并定義了用于交換的特定方法（XML文檔）。 B2MML是使ISA-95標準可實施的原因。 該架構可從www.mesa.org免費獲得。

因此，所有的Level-4系統和MES應該都了解B2MML。

其他系統，例如SCADA，PLC，DCS和批處理自動化系統，都屬于ISA-95 2級系統。

• 從MES到PLC ：工作說明，配方，設定點
• 從PLC到MES ：過程值，警報，調整的設定點，生產結果

大多數MES系統都將連接性作為其產品的一部分。 通過連接到可編程邏輯控制器（PLC）建立工廠車間設備數據的直接通信。 通常，首先要收集和診斷車間數據，以便在分布式控制系統（DCS）或監督控制和數據采集（SCADA）系統中進行實時控制。 在這種情況下，MES系統連接到這些2級系統以交換車間數據。

工廠車間連接的行業標準是過程控制（OPC）的OLE。

制造執行系統（MES）提供了工廠人員有效管理從訂單發布到成品生產的制造過程所需的信息。
負責管理工廠的MES層位于管理業務的ERP之下。

ERP和MES有許多共同的信息要求。 一個示例是原材料庫存數據。 ERP需要了解當前的原材料水平，以進行庫存評估和進行高級計劃。 MES需要知道當前的原材料庫存水平，以便可以在正確的時間將正確的原材料發送到正確的工作中心。 差異與所需信息的粒度有關。 對于ERP，了解每種原材料的總現有庫存就足夠了–它可以使用此數據來計算庫存的當前值，并計劃將來的物料分配到生產中。 但是，對于MES，這種詳細程度是不夠的。

為了優化庫存使用，MES需要知道庫存的每個子批次，數量，位置和當前狀態。 良好實施的ERP-MES集成具有顯著的業務優勢：精益的業務流程可以無縫地跨ERP-MES邊界流動； 數據同步，使工廠始終根據當前規格生產產品，而ERP可以始終根據車間的最新準確信息進行計劃。

讓我們在圖表中總結上面討論的所有內容。

我們已經討論了如何使用B2MML將第4層系統與MES連接。 現在，讓我們專注于OPC，看看如何使用它來將MES與2層系統連接。

用于過程控制的OLE（OPC）代表過程控制的對象鏈接和嵌入（OLE），是工業自動化行業工作組于1996年制定的標準規范的原始名稱。
該標準規定了不同制造商的控制設備之間的實時工廠數據通信 。

后來，OPC基金會正式將其首字母縮寫重新命名為“ Open Platform Communications”。

名稱的更改反映了OPC技術在過程控制，離散制造，樓宇自動化以及許多其他應用中的應用。 OPC還超越了其最初的OLE（對象鏈接和嵌入）實現，包括其他數據傳輸技術，包括XML，Microsoft的.NET Framework甚至OPC Foundation的二進制編碼TCP格式。

用于一個硬件設備的OPC服務器為該OPC客戶端提供了與該設備以及任何其他硬件設備上的任何其他OPC服務器相同的方法來訪問其數據。 目的是減少硬件制造商及其軟件合作伙伴以及SCADA和其他HMI生產商為使兩者相互連接所需的重復工作。

一旦硬件制造商為新的硬件設備開發了OPC服務器，便完成了工作以允許任何“高端”訪問其設備，而SCADA生產商開發了他們的OPC客戶端后便完成了其工作以允許訪問任何硬件。 ，與OPC兼容的服務器已存在或尚未創建。

OPC服務器為許多不同的軟件包（只要是OPC客戶端）提供了一種從過程控制設備（例如PLC或DCS）訪問數據的方法。 傳統上，每當需要從設備，自定義界面或驅動程序訪問數據包時，都必須編寫該包。 OPC的目的是定義一個通用接口，該接口只需編寫一次，然后可由任何業務，SCADA，HMI或自定義軟件包重新使用。

在2004年1月，OPC基金會責成一個工作組創建一個新的體系結構，該體系結構將把OPC推向技術的最前沿，并提供一個在未來10年及以后可行的互操作性框架。 結果就是OPC-UA。

OPC UA支持兩種協議。 只有通過更改URL，這對應用程序程序員才可見。 二進制協議為opc.tcp：// Server，而http：// Server為Web Service。 否則，OPC UA對API完全透明。

二進制協議提供最佳的性能/最低開銷，占用最少的資源（不需要XML解析器，SOAP和HTTP，這對于嵌入式設備很重要），提供最佳的互操作性（顯式指定了二進制文件，并且在實現過程中允許較少的自由度）和使用單個任意選擇的TCP端口進行通信，以簡化隧道傳輸或通過防火墻輕松啟用。

Web服務（SOAP）協議最好由可用的工具（例如，JAVA或.Net環境）提供支持，并且使用標準的http / https端口對防火墻友好。

可以在此處找到用于SOAP綁定的WSDL。

到目前為止，我們所討論的只是背景。 制造流程/過程中制造服務總線（MSB）的用途是什么？ 現在讓我們集中討論。

在這里，ESB / MSB充當第2層和第4層系統之間MES的連接層。 如果我們采用典型的制造流程，則MSB將執行MES提供的說明。 MES將具有有關所需配方，PLC的路線或執行順序以及物料信息的信息。

從MSB每次調用PLC后，它收到的響應數據將被傳遞回MES。 這些存儲的數據可由第4層ERP CRM系統使用。

到目前為止，MES和ERP之間的以下信息流（我們一開始就提到過）將更加有意義。

• 從MES到ERP ：生產績效結果，生產和消耗的物料
• 從ERP到MES ：生產計劃，訂單要求

在生產系統中，MSB的作用不僅僅是將請求路由到PLC或第2層系統。 MSB還負責...

處理和恢復故障。

處理交易。

在高負載下執行。

多個PLC之間的負載平衡。

從PLC收集操作統計信息。

參考：在Facile Login博客上，由我們的JCG合作伙伴 Prabath Siriwardena 使用WSO2 ESB構建制造服務總線（MSB） 。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2013/07/building-a-manufacturing-service-bus-msb-with-wso2-esb.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的使用WSO2 ESB构建制造服务总线（MSB）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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