隨著人們物質(zhì)生活水平的提高以及市場競爭的日益激烈，產(chǎn)品的質(zhì)量和功能也向更高的檔次發(fā)展，制造產(chǎn)品的工藝過程變得越來越復(fù)雜，為滿足、高產(chǎn)、低消耗，以及安全生產(chǎn)、保護環(huán)境等要求，作為工業(yè)自動化重要分支的過程控制的任務(wù)也愈來愈繁重。生產(chǎn)過程控制的柔性化要求變得越來越迫切。
　　
　　為了應(yīng)對生產(chǎn)過程控制的柔性化要求，1995年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會制定了一個batchcontrol的標(biāo)準(zhǔn)S88.01，許多電氣及軟件*相關(guān)人員都參與了S88.01的制定，如ABB、Siemens、GE、AB、Honeywell、Modicon、Wonderwere等，甚至，不少化工行業(yè)公司都參與了制定，如ICI，DOW，3M等。在過去的十幾年里，batch控制軟件的供應(yīng)商及使用客戶，都體驗到了巨大的好處。目前，batch控制軟件在歐美已經(jīng)廣泛應(yīng)用。在國內(nèi)，目前還處于初級階段，只有部分外資企業(yè)使用了基于S88標(biāo)準(zhǔn)的batch控制系統(tǒng)。
　　
　　批次控制系統(tǒng)簡介
　　
　　首先，我們先回顧一下常見的生產(chǎn)過程的分類，生產(chǎn)系統(tǒng)可以分為連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)、離散生產(chǎn)系統(tǒng)和批次生產(chǎn)系統(tǒng)。
　　
　　典型的連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng)：石油、天然氣、污水處理廠、發(fā)電等；
　　
　　典型的離散生產(chǎn)系統(tǒng)：電路板、存儲器、磁盤、計算機、汽車、發(fā)動機等；
　　
　　典型的批次生產(chǎn)系統(tǒng)：涂料、顏料、洗發(fā)水、啤酒、冰激淋等。
　　
　　針對批次生產(chǎn)過程所采用的批次控制系統(tǒng)可定義為：使用一個或者多個設(shè)備，通過加入多種原料，在有限的時間內(nèi)經(jīng)過一組有序的處理活動，產(chǎn)出有限數(shù)量產(chǎn)品的控制過程。
　　
　　S88標(biāo)準(zhǔn)簡介
　　
　　S88標(biāo)準(zhǔn)定義
　　
　　S88定義了分級配方管理以及工藝劃分框架，它們能將產(chǎn)品從生產(chǎn)它們的過程中分離出來。S88標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和軟件具有重復(fù)使用性和靈活性，它提出一種架構(gòu)，集成了傳統(tǒng)的ERP，MES和控制領(lǐng)域，使它們能夠協(xié)同工作。
　　
　　S88.01：主要針對模型和術(shù)語（1995）；
　　
　　S88.02：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和語言的總體指導(dǎo)（2001）；
　　
　　S88.03：通用（Gerenal）和站點（Site）配方的描述和數(shù)據(jù)模型（2003）；
　　
　　S88.04：生產(chǎn)記錄；
　　
　　S88.05：配方/設(shè)備接口（PackML參與）。
　　
　　S88定義的3種模型
　　
　　物理（設(shè)備）模型
　　
　　物理模型是在工藝流程圖上根據(jù)設(shè)備功能進行物理設(shè)備的劃分，主要劃分為車間/單元/設(shè)備模塊/控制模塊4級。
　　
　　工序模型
　　
　　工序模型是在進行配方的編寫時根據(jù)所屬的物理模型對過程執(zhí)行任務(wù)進行劃分，主要劃分為生產(chǎn)過程/單元生產(chǎn)過程/操作/階段4級；
　　
　　控制活動模型
　　
　　批處理自動化范例的結(jié)構(gòu)框架，它對于批處理控制以及對于控制活動之間的關(guān)系都提供了一種全面的描述。
　　
　　隨著S88.01標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生和不斷完善，各大電氣與軟件*以S88.01為核心，相繼推出自己的batch管理與控制系統(tǒng)軟件，如Rockwell公司的FactoryTalkBatch，Siemens公司的SIMATICBatch等。Batch軟件作為過程控制行業(yè)的利器，已經(jīng)顯示出了巨大的作用。
　　
　　基于S88標(biāo)準(zhǔn)的批次控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于批處理生產(chǎn)行業(yè)?；赟88標(biāo)準(zhǔn)的批次管理和控制功能可以實現(xiàn)柔性生產(chǎn)、與設(shè)備無關(guān)的配方管理、與批次無關(guān)的設(shè)備控制，同時還符合各項法規(guī)。可以通過使用批次管理與控制改進生產(chǎn)、提高產(chǎn)量、降低成本并提高質(zhì)量。
　　
　　批次控制系統(tǒng)的主要組成
　　
　　批次控制系統(tǒng)主要由物理建模、配方管理、設(shè)備監(jiān)控與過程控制、生產(chǎn)規(guī)劃與調(diào)度、生產(chǎn)信息管理、過程管理、物料追蹤、合規(guī)報表和過程驗證組成。
　　
　　基于S88標(biāo)準(zhǔn)的批次控制系統(tǒng)優(yōu)點
　　
　　基于S88標(biāo)準(zhǔn)的批次控制系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機編程，幫助工程師建立周密的編程思想，易于工程師之間的交流；采用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機編程，對設(shè)備出現(xiàn)所有狀況監(jiān)控周密，保證安全生產(chǎn)。該系統(tǒng)可根據(jù)工廠規(guī)模以及特殊要求進行*調(diào)整；可隨著工廠規(guī)模的擴大而擴充規(guī)模，不必預(yù)留成本昂貴的備用容量。
　　
　　該系統(tǒng)實現(xiàn)了配方工序和設(shè)備控制的分離，配方基于PC編寫，設(shè)備控制基于PLC運行。它的數(shù)據(jù)采集和記錄標(biāo)準(zhǔn)化，便于產(chǎn)品審查和趨勢分析；為工程師編程、處理故障以及維護系統(tǒng)提供了共同基礎(chǔ)。
　　
　　基于S88標(biāo)準(zhǔn)的批次控制系統(tǒng)縮短了新產(chǎn)品開發(fā)周期，保障配方的保密性，配方可以跨工廠移植，提高了產(chǎn)品的一致性，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，支持一系列的遵循GMP的功能。同時，它還提供了批處理過程的實時監(jiān)視和控制；手動加料同樣有提示及數(shù)據(jù)記錄；可靠的操作向?qū)Чδ埽梢詼?zhǔn)確無誤地對過程故障做出反應(yīng)。
　　
　　Batch控制系統(tǒng)案例
　　
　　利用ABFTview及FTbatch系統(tǒng)，慧橋公司為某化工行業(yè)大客戶提供了基于S88標(biāo)準(zhǔn)的批次控制解決方案。該系統(tǒng)有多條生產(chǎn)線，配方約有幾百種，比較特別的是幾條生產(chǎn)線共用罐區(qū)物料，幾條生產(chǎn)線又可能同時生產(chǎn)。該系統(tǒng)自投產(chǎn)后運行良好，獲得客戶的好評。利用SIEMENSPCS7及SIMATICbatch系統(tǒng)，慧橋為某化工行業(yè)大客戶提供的基于S88標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，系統(tǒng)要求滿足配方多、生產(chǎn)靈活、擴充方便的要求，此外還預(yù)留了與將來的MES系統(tǒng)的接口。
　　
　　結(jié)束語
　　
　　相信在不久的將來，基于S88標(biāo)準(zhǔn)的批次控制系統(tǒng)隨著國內(nèi)企業(yè)的快速發(fā)展將大放異彩。