【工软科普】之 - Rockwell FactoryTalk Batch简介

显示全部楼层 · 2024-2-1 21:54:57

文章编号 JYC-C-231215

批次管理软件应用

《Rockwell FactoryTalk Batch简介》全文《》

引言

前文介绍了Wonderware公司的InBatch产品，各自动化厂商大多有自家的批次管理软件，Rockwell公司的FactoryTalk Batch也是另一个典型的代表产品。同样作为遵循S88标准开发的软件，FactoryTalk Batch在理念和设计上可以发现有很多相似之处，其在流程行业也得到广泛的应用。本文带你一文读懂FactoryTalk Batch软件，更多领略S88在各自动化厂家的百花齐放。

FactoryTalk Batch 允许在处理过程中使用同一套控制和信息系统，从而提升产能和产品质量，节约能源和原材料，并减少流程偏差和人员介入。FactoryTalk Batch 在加速产品和过程开发时采取灵活的生产能力并对公司工序进行标准化，支持用户开发现代批次控制策略。在Rockwell软件的过程系统自动化（Process Automation System）架构中，FactoryTalk Batch扮演着在批次管理和控制角色中的重要一环。

01FactoryTalk Batch优势

FactoryTalk Batch使用完全基于 S88 的功能，配方和生产过程可独立于过程设备进行开发。用户可轻松更改配方参数、添加新批次或定义批次所用设备，无需更改工程或自动化系统或重新验证。FactoryTalk Batch中的物理模型通过逻辑进程中的批次设备编辑器进行配置，在该区域开始并构建为设备模块层级，利用批次配方编辑器编辑过程配方，有助于构建定义了设备操作顺序的过程配方。

物料管理器提供及时的工厂层级物料管理，并能跟踪与整个企业库存管理应用程序的集成情况。通过收集优化供应链和电子商务实施过程详细跟踪信息补充 ERP 系统。

机器制造商通过 SequenceManager™ 技术，以最少的验证和试运转工作即可开发并交付经过完全测试的成套设备，可供最终用户在批处理中集成。当制造商由基于控制器的小型批次系统扩展为基于服务器的大型批次系统后，最大程度减少返工。

eProcedure® 软件使用基于网络的交互接口自动控制手动工序，从而将制造运营排序并存档。eProcedure 在手动操作中保证自动化控制的一致性。使用 eProcedure 通过手动活动或向生产文档中添加链路（如作业程序、材料安全数据表和设备维护手册）指导操作员。当需要符合 21CFR 第 11 部分的合规性要求时，应强制执行签署。
02FactoryTalk Batch核心组件

FactoryTalk Batch包含了很多不同的组件和子系统以架构从一个最小化的批次管理系统到一个复杂的集成化的自动化系统。如下核心组件几乎是不同类型系统都需要使用到的组件。

FactoryTalk Batch Server是运行批次管理和控制的主引擎，通过该组件可以连接到Process-connected devices (PCDs)和其他第三方软件系统。Batch Server作为Windows服务运行在后台，属于后台组件，主要用于：将配方转换成运行批次、执行批次、分配管理设备资源、自动采集信息和对PCDs和客户端进行通讯。

Equipment Editor（设备编辑器）用于对工厂的区域和设备及相关联功能进行设备的系统建模，并且也通过该组件定义设备模型和PCDs之间的连接和通讯。设备编辑器完全基于S88中定义的Process Cell、Unit、Phase和Control Module (CM)，并且允许定义一些诸如枚举数据、数据服务器等扩展功能。

Recipe Editor（配方编辑器）用于创建和配置主配方信息，其可以通过SFC或者表格的方式将配方按照S88中定义的Unit Procedure (UP)、Operation (OP)和Phase三级化进行组织，并通过配方参数和设定值等和控制系统进行交互。

Batch View是一个客户端GUI组件，用于对批次进行初始化和在线控制，最新版本已经支持基于网页的客户端。通过其Batch界面可以查看和控制所有在线的批次状态，通过提示界面可以查看和控制配方参数信息、物料绑定、工作指示等信息，通过设备界面可以查看和控制运行批次的设备分配信息，并包含相关的诊断和系统设置界面，架构一个完全开箱即用的客户端。

03物料追踪管理

FactoryTalk Batch通过Material Manager（物料管理器）来管理基于物料的配方配置和运行。物料管理器通过定义物料并将之绑定到主配方中进行物料的消耗和产出，并集成到工厂的库存管理系统。通过物料管理模块，用户可以随时向前或者向后追踪批次执行中的物料历史，构建一个完全可追溯的生产系统。

Material Server是物料管理器的后台核心组件，其包含一系列的组件将基于SQL Server的物料数据库和各种Material Client进行接口交互。这些客户端包括Batch Server、设备编辑器、配方编辑器等，也作为其他第三方系统的接口。

Material Editor（物料编辑器）是FactoryTalk Batch提供的另一个配置客户端用于创建和管理物料数据库，包括物料信息、物料批、子批、容器和存储位置等配置。创建好的物料数据库通过上述Material Server和各种客户端进行交互。

04历史系统管理

FactoryTalk Batch会通过Batch Server在每个批次执行的时候生成电子批记录文件（.evt文件），这个文件符合S88中定义的批次历史标准，每一步批次的执行都会在电子批记录文件中生成一条记录。这个文件通常是制表符分隔文件，用户通过Batch View客户端可以直接显示，也可以通过记事本或者Excel等其他方式进行直接读取。

可选地，FactoryTalk Batch可以通过配置Event Archiver将这些电子批记录文件转存到一个SQL Server数据库中，以更持久和更通用的方式来保存批次历史数据。Event Archiver可以支持在批次结束时一次性写入数据库，或者通过增量的方式写入以最大限度保持系统的性能。

由于批次历史存储在如上的SQL Server数据库中，用户可以方便地通过微软报表服务来创建业务所需要的定制化报表，或者将历史数据集成到其他第三方系统中。FactoryTalk Batch附加Event Archiver和Reporting Service的系统架构示例如下。

05系统扩展性

如上所述，FactoryTalk Batch已经包含了开箱即用的诸如设备编辑器、配方编辑器和物料编辑器等配置客户端，也包含了Batch View作为标准客户端进行批次执行。同时，系统也提供了灵活的扩展性使得FactoryTalk Batch能和其他第三方系统进行对接，以集成到现有的自动化系统中。

Batch View HMI Control提供了可以集成到FactoryTalk View SE或者其他HMI软件的控件集，以在HMI流程画面中直接融合批次管理和控制的功能。这些控件能完全实现Batch View客户端的所有功能，并可以基于实际的业务逻辑进行任何的定制化。

API提供了在FactoryTalk Batch Server和Batch View或者其他第三方系统之间的接口。通过API，用户可以进行诸如创建批次、管理物料、监控执行等操作。比较典型的接口程序是通过API从ERP获取相关订单信息，自动在Batch Server中创建批次，并且在批次执行和结束时向ERP回传生产和物料信息。在最新的版本14中，FactoryTalk Batch还包含了新的Enterprise Integration API附加项以更好地和其他企业系统集成。

总结

FactoryTalk Batch是一款完全基于S88标准的批次管理和控制软件之一，作为Rockwell FactoryTalk家族的一员，其在过程处理套件PlantPAx中处于重要的地位。其他自动化厂家，如西门子公司也提供诸如SIMATIC Batch软件，国内厂家和利时提供HiaBatchMini软件等，有兴趣的筒子们可以持续关注我们的批次管理工业软件领域。

结束

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