工厂MES系统完整解决方案.docx
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工厂MES系统完整解决方案
工厂MES系统完整解决方案
简介
项目背景
某工厂一期MES项目改造，主要为适应MES系统基础设施建设、需要对公司现有网络系统进行适当改造和对公司主要生产工位和办公地点进行无线覆盖，以满足MES系统对网络的硬性需求。
同时从生产车间工作站数据采集，显示监控，数据网络传输及后台数据存储处理进行整体架构系统的布局和建造，要求整个系统必须稳定顺畅运行，同时满足后台存储服务器系统不间断运行服务。
面临挑战
客户工厂在不同时期进行不同系统改造,各系统在规划时,并没有考虑后续整合运营，造成现今数据汇整困难,另外,随着业务发展,过去旧有设备性能不足,无法满足现今产能需求,计算机运行速度不够快,无法同时多任务处理,而导入MES系统之后,现有的生产线规划不敷使用,也需要进行整体架构升级,而原有的网络架构,属于单核处理,一旦传输设备发生故障,连带影响整体数据上传,对生产影响巨大。
此外,客户部分车间分布较大,又使用许多移动终端设备,过去的网络建设,并没有针对无线覆盖进行规划,因此这次建立一个良好的无线覆盖网络,是客户首要的目标之一。
系统需求
网络改造
第一、 无线覆盖：
1.区域：
本次无线覆盖区域包括公司重要生产车间（联合厂房、康嘉互感器车间、金属结构车间、硅钢片车间），2个露天货物存栈区，东楼办公区与办公大楼公共区。
2.管控：
要求无线用户进行可控管理和认证
3.漫游和回传：
无线的设计需充分考虑移动终端的不同使用地点，考虑通信的漫游和回传效果。
4.点位数量：
预估点位约为130个AP点，结合现场情况，设计满足使用要求的AP数量。
5.无线网络要求无丢包，延迟率不高于50ms,信号强度要求-30dbm至-70dbm之间，要求下行速率不得低于2Mb/s，上行速率不得低于512Kb/s。
第二、 主体网络结构升级：
优化建立网络双核心运行机制（目前为单核心），并根据工厂网络运行情况和公司汇聚交换机（共5个）进行合理更换和实现网络优化。
从而达到MES系统及其他信息化系统对网络的使用要求。
硬件需求
1.出具车间终端及无线网络的配置方案，保证网络信号稳定，系统数据运行顺畅，同时便于后期维护。
2.出具系统后台数据支持方案，保证系统运行速度、以及异常情况的应对测试方案。
3.服务器、存储的配置和架构需保证系统能够稳定、顺畅的运行，存储应保证不低于3年的数据存储空间。
4.出具生产监控平台方案，用于MES系统集中管控使用。
解决方案
此次研华出具的工厂MES系统方案主要由工控机交换机无线AP以及容错服务器四部分组成。
首先针对无线覆盖设计部分：
由于客户此次需要进行无线环境改造的区域为大型厂房车间,并为金属结构建筑,与客户沟通后,我们推荐使用研华EKI-6332工业级无线ＡＰ,作为无线环境覆盖选择。
研华EKI-6332无线ＡＰ,拥有工业级设计,针对工业现场能提供较高的防护等级与抗干扰表现。
此外,由于客户要求对所有无线登入客户进行管控,终端设备必须确保上传与下载带宽,漫游与数据回传时效性等,整体网络方案中,搭配研华EKI-6520无线控制器,可管理EKI-6332无线ＡＰ,提供登入者管控,并且能使ＡＰ间的联机附载均衡,优化整个漫游表现,确保客户端的上传与下载带宽,满足客户在无线环境改造的需求。
其次针对网络改造设计部分：
因客户要求双核心网络架构,着重在整个网络冗余备份,所以我们推荐使用研华EKI-7712系列工业级管理型交换机,通过研华特有的X-ring环网冗余协议,避免数据传输中断,小于20ms的自愈时间,完全能满足客户需求。
另外,客户在网络改造的同时也要求后续的网络系统维护管理,研华专利IXM技术-自动布建,交叉网管专利协议,能实现客户在管理运营上的需求。
在核心层部分,我们同样推荐客户使用EKI-9728G三层网管交换机,作为不同系统之间汇聚角色,并且负责与服务器数据处理系统串连。
各车间的数据,透过两路光纤与核心层交换机连接,避免当端口出现故障,而造成数据丢失,另外,一旦发生核心层交换机故障时,研华EKI-9728G配有端口Autopass的功能,能在设备故障时,仍进行数据通讯,为整个网络架构提供最稳定的保障!
后台服务器系统采用研华Always-on方案来实现系统运行服务不中断要求。
这套方案由研华存储服务器+StratuseverRun软件组成，系统架构中2台服务器由一个虚拟通道连接，可藉由单一控制台进行设定与操作。
两台服务器之间同步彼此完整的数据，确保任意一台服务器故障时，另外一台服务器将在一秒钟之内自动接手进行中的工作，不会有任何终端或数据遗失的状况发生。
在此次项目中客户要求虚机数量不低于6台，数据处理部分有高效能低延迟需求和大量数据长期保留归档需求，所以我们推荐使用4U24热插拔盘位存储服务器搭载双路IntelXeonE5-2658V414CORE2.3G主频CPU，配置SSD盘做数据的高效能处理，企业级SAS盘运行OS以及容错ever-Run软件，企业级硬盘做大量数据的存储归档。
整套系统除硬件架构简洁清晰，可以最大程度为客户节约成本，软件安装操作也十分简单，30分钟可以完成设置，同时支持中文版，易于客户技术学习上手使用。
工厂产线硬件配置的部分根据现场不同工站需求，为客户推荐IPC和平板类的工控机，做现场数据收集和预处理动作。
系统架构
（图一：
研华无线覆盖方案）
（图二：
研华容错解决方案Always-on）
结论
研华此次为客户提供了整体的解决方案,包含数据采集分析到数据传输,有线/无线网络布局,到后台服务器数据处理方案,完整的解决方案,优先解决客户兼容性问题.在此项目方案中,研华靠着高可靠稳定的产品方案，不仅满足客户针对工业计算器平台,无线网络覆盖,整体网络架构升级改造,后台服务器数据处理等需求,更重要的是有效降低客户成本,提高运营效率。
导入产品
PPC-3150S
15寸纯平面电阻触摸一体机
IntelBaytrail平台AtomN2930四核处理器，E-eye监控设计
支持双GbELAN口，1个RS232串口，一个RS232/422/485串口，三个USB
支持12-24V宽压输入
CE,FCCClassB,BSMCB,CCC,BSMI,UL等认证
WebAcess软件可客制化
HPC-8424
4U24盘位存储服务器
支持24个热插拔3.5寸或者2.5寸SAS硬盘，使用转接卡可以支持4个NVMe硬盘
支持双路E5-2600V3/V4CPU，支持2个万兆网络接口
支持ECCREG内存Max512M
支持800W1+1白金级冗余电源
EKI-9728G-4X8CI
上架三层网管型交换机
16千兆RJ-45ports+4万兆SFPports+8x千兆comboports
SFP插槽可进行简单灵活的光纤扩展
EKI-7712E-4F
4光8百兆电口网管型交换机
IXM技术支持快速布建
冗余:
X-RingPro（自愈时间<20ms）
EKI-6332-GN
2.4G无线AP/网桥/客户端
整合IEEE802.11a/n和802.11b/g/n
高功率输出/快速漫游
IP55防护等级
EKI-6520
无线控制器
可管理256台AP，支持AP集中化管理
2*RJ45千兆WANport,2*RJ45千兆LANport,1*RJ45ConsolePort
5、关于坚持的名言，
你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。
——佚名
6、最可怕的敌人，就是没有坚强的信念。
——罗曼·罗兰
7、只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。
——塞内加
8、无论是美女的歌声，还是鬓狗的狂吠，无论是鳄鱼的眼泪，还是恶狼的嚎叫，都不会使我动摇。
——恰普曼
9、书不记，熟读可记；义不精，细思可精；惟有志不立，直是无着力处。
——朱熹
10、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。
——康德
11、坚强的信念能赢得强者的心，并使他们变得更坚强。
——白哲特
12、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。
——佚名
13、立志不坚，终不济事。
——朱熹
14、富贵不能淫，贫贱不能移，威武不能屈。
——孟子
15、关于坚持的名言，意志目标不在自然中存在，而在生命中蕴藏。
——武者小路实笃
关于坚持不懈的50条励志名人名言
16、意志若是屈从，不论程度如何，它都帮助了暴力。
——但丁
17、只要有坚强的意志力，就自然而然地会有能耐、机灵和知识。
——陀思妥耶夫斯基
18、功崇惟志，业广惟勤。
——佚名
19、能够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。
——雨果
20、立志用功如种树然，方其根芽，犹未有干；及其有干，尚未有枝；枝而后叶，叶而后花。
——王守仁
21、谁有历经千辛万苦的意志，谁就能达到任何目的。
——米南德
22、不作什么决定的意志不是现实的意志；无性格的人从来不做出决定。
——黑格尔
23、执着追求并从中得到最大快乐的人，才是成功者。
——梭罗
24、有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。
——乔·贝利
25、有百折不挠的信念的所支持的人的意志，比那些似乎是无敌的物质力量有更强大的威力。
——爱因斯坦
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