下面拿大家时时时都想喝点的可乐来举例，有原味的可乐，0卡路里可乐，苹果味可乐以及我最近刚刚品尝过的咖啡可乐等等。可以说是多种多样。那么针对每一个种类的可乐来讲里面的配料是不同的，咖啡味的须要往可乐里加一定比例咖啡，其他的可乐就不须要。但是水， 二氧化碳，糖以及其他的喷鼻香精等原材料，但是不同类型的可乐那么原材料的比例是不一样。那这个便是配方了。不同类型的产品用不同的配方。同一个产品的配方每次生产便是一个批次，就会有一个批次号。
那么为了实现这种批次生产而支配的掌握系统便是批次掌握系统了。
随着社会进步，大家对新产品的需求变革非常快，尤其是现在大家追求个性，都想有自己唯一的订制化产品。以是批次生产由之前的大批量少种类逐渐向小批量多种类的办法进行转变。
批次生产中面对繁芜的工艺，种类繁多的原材料，再加上产品种类繁多且多变，这时就会会大量的配方涌现，并且还须要不断的创建，更新和掩护。同时还须要有原材料溯源，产品溯源，批次生产报表等等需求，如果仍旧采取传统的PLC掌握显然是不能知足这种不断变革的需求的。这时就须要上一套批次掌握系统了。
02 批次掌握系统标准批次掌握早在1995年美国国家标准协会就揭橥了批次Batch标准了:ANSI/ISA-88。也便是大家常说的S88标准。
在标准里定义了几个标准模型如下：
Physical model 物理模型
在物理模型里定义了几个层级上图所示,详细描述如下：
Enterprise 企业层 ----商业层面的企业site 工厂层 ---企业可能有一个或多个工厂Area 区域层---工厂里可能有多个生产区域上面这三个层级不是批次掌握考虑的范畴，但是为了物理模型的完全性，列出来。批次掌握系统涉及到的是区域往下的层级。Cell车间层---生产区域内可能有多个车间Unit单元 -- 在车间里可能有一个或多个生产单元，比如一个生产缸可以当做一个单元，车间里多个单元可能还有高下游关系或者并行关系。Equipment Module 设备模块 ---简称EM模块，一个Unit生产缸里可能会包含一个或者多个EM模块，乃至EM模块也可以包含EM模块。EM模块又称之为工艺模块，相称于实行的是一个工艺动作。Control Module 掌握模块--- 简称CM模块，掌握模块，是最根本的掌握单元，如一个阀门，一个泵，一个仪表，一个称重单元都可以称之为一个掌握模块。同时一个CM也可以包含其他CM掌握模块。EM设备模块再阐明下啊，比如在一个Unit单元生产缸里有多个工艺动作，比如须要加水，加糖，加喷鼻香精，搅拌以及QA质量检测，出料都是工艺动作，这样每种类型的工艺动作可以作为一个EM设备模块。如加一定重量的水可以作为一个设备EM模块，须要掌握的掌握设备有生产缸进水阀门CM，出水泵CM，称重的CM以及其他的CM等等。
这样就不是纯挚某个设备了，而是根据工艺的哀求在一定的步骤开对应的阀门，泵并且打算重量是否达到目标，以及加完后须要打算偏差值以及偏差是否在容许范围内等等。这便是一个设备模块EM。
Procedural control 程序掌握模型Procedural control程序掌握模块因此设备掌握模块为导向的掌握模块，也便是以一个个的工艺动作模块为导向的掌握办法。模型如下：
程序模块模型包含四部分内容：
Procedure 总程序 ---如做可乐便是一个总程序Unit Procedure 单元程序---- 单元程序便是做全体产品里一些部分的程序Operation 操作---在一个单元程序里可能有一个或多个操作Phase 阶段---每个操作里可能须要一个或者多个的工艺动作配方类型配方紧张分为四个大类：
General Recipe 总体配方，企业级配方，没有特定的设备信息只标识是那种产品Site Recipe 工厂配方，针对一个特定的工厂的产品配方Master recipe 主配方，是会标识到实际调用那个设备的配方Control Recipe 掌握配置，从主配方中拷贝配方并且实际运行的配方便是掌握配置。Master Recipe主配方在实际的工厂运用中编辑和修正最多的便是master recipe主配方，每个主配方都包含以下几个方面：
Recipe Procedure 主配方信息---每个产品包含一个主配方Recipe Unit Procedure 单元配方---每个主配方里可能会包含多个单元配方Recipe Operation 操作配方---每个单元里可能包含一个或者多个操作配方Recipe Phase 单元阶段---每个操作配方里可能包含多个阶段
下面这个图该当算是S88里毕竟精髓的一个图了，从左边的流程模块然后对应为配方模型，终极在通过物理模型进行实现。
物理模型再跟PLC系统进行通讯，完成终极的设备模型掌握。以是在PLC里和批次掌握模型里最根本的掌握单元便是Phase以及对应物理模型里的设备模块。
03批次掌握标准与MES标准里物理模型比拟
MES是Manufacturing Execution System生产实行系统的简称，和本文主题比较楼轻微有点歪，但是也有点联系，以是就放在一起加深巩固下S88模型的知识吧。MES系统实行的标准的ANSI/ISA 95标准。他在里面也定义了很多的模型，这里仅仅展示和S88批次掌握干系的物理模型进行一个解释。
由上图可见，批次掌握的S88标准只是定义了一个批次掌握的模型，而S95的标准定义了所有的掌握类型除批次掌握外，还有其他的连续掌握，离散掌握。
这里的第2层可以理解为是SCADA监视层，第一层为PLC掌握系统层，第0层为详细的现场设备层。
ISA95标准里紧张是定义第三层里生产操作&掌握的模型，和本文主题不太干系就不做过多阐述。放个图感兴趣的可以自己看下研究下。
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同时在最新章节里还定义了第四层ERP层与第三层MES的接口部分。
跟S88里的物理模型图和对应如下所示
S88里的企业层，Site工厂层以及Area区域层对应S95标准里的第四层模型，
S88里的区域层，车间层和单元层对应S95里的第三层过程实行和操作层；
S88里的设备模块和掌握模块在S95标准里还是在第2和1层。
04 S88实际运用先容
通过S88的标准里定义的模型可以看出Phase作为一个根本的模型，在程序掌握流程，配方类型和物理设备模型里是最最主要和根本的一个模块，他们几个模型之间都是通过Phase进行串联起来的。
下面拿在批次掌握领域里领先的办理方案供应商Rockwell罗克韦尔的FactoryTalk Batch软件来进行一个火锅底料的生产来举例。
Batch Equipment Editor 设备编辑器在FT Batch中首先有一个Equipment Editor设备编辑器，对应S88里的物理模型，可以进行Area区域编辑，Cell车间编辑，同时车间是可以基于Class类的办法进行。如创建一个火锅底料的车间类，然后还要创建一个火锅料区1。
点击下一级箭头就可以进入Unit单元的编辑，这里创建一个guo锅的单元类，然后右边实例一口guo1，guo2。如果你有多口锅就可以多创建几个即可，非常方便。
Unit再下一级便是EM设备掌握模块，也便是对应配方模型和程序流程模型的Phase。Phase也可以创建为class类，然后在不同的Unit里直接实例对应的Phase即可。
如上图在火锅底料的生产中可能涉及到的EM模块有
JIAOBAN 搅拌phaseGANLANYOU 添加橄榄油phaseNIUYOU 添加牛油PhaseSHUI 加水PhaseJIARE 加热保持温度PhaseSHOUDONG 手动添加喷鼻香精PhaseQA 质量检测PhaseCHULIAO 出料PhaseQINGXI 末了洗濯Phase打开任意一个EM模块如加水1可以看到每个EM模块里会包含这个Phase的所有参数和报告属性。
如SP_WEIGHT是设定添加的重量，而ACT_WEIGHT则是添加完成后实际添加的重量，DIFF_PERCENT是添加的偏差百分数等等参数。同时这些参数会自动在程序中创建。工程师须要做的只是一个同步按钮操作而已。
程序和批次设备编辑器的同步操作如下，然后选择更新程序或者更新设备编辑器即可。
批次软件与PLC的通讯除了直接与AB系列的PLC进行CIP的通讯外，也可以采取OPC的办法与其他的PLC进行通讯。
同时通过设备编辑器可以快速的进行配方编辑器界面，也便是下一个小节先容的内容。
Batch Recipe Editor 配方编辑器通过FactoryTalk Batch Recipe Editor批次配方编辑器可以配方，这里的配方构造与S88里配方构造是一样的，这里定义的便是Master recipe主配方，然后主配方里包含一个或者多个Unit单元配方，单元配方里包含Operation Recipe操作程序配方，末了在操作配方里会包含多个Phase块。和之前在设备编辑器里定义的类是一样的，如shui--加水的Phase，NIUYOU---添加牛油Phase等等。
在配方编辑器里不仅可以顺序实行，还可以用并行实行和条件选择实行。
主配方的header头部信息，用于定义产品名称和描述，以及其他的一些描述信息。
FactoryTalk Batch View
通过FT Batch View软件可以监视创建批次生产，掌握和监视批次生产状态。
可以通过右边的+号创建批次生产，然后选择详细的配方，点击OK即可。
如下图利用biantaila的配方创建了一个biantaila_20200829的批次生产，选择用GUO1的一号锅进行生产。批次大小为100%。
可以选择详细的批次进行批次的掌握和监视。可以按照SFC的进行监视，也可以按照Table表的办法进行监视。
批次的运行界面以及其他的掌握界面
还可以支持Phase 手动掌握以及查看状态信息。
通过这个软件除了可以看这些信息外还可以看日志信息，未确认的提示信息，署名信息，报警信息等等。
上述的FactoryTalk Batch View软件里这些功能均可以通过ActiveX控件的办法嵌入到SCADA上位机中进行显示和掌握。如在Rockwell的SCADA软件中进行显示的界面如下：
FT Batch的其他做事
Batch Service Manager 批次做事管理器掌握批次做事器以及数据网络做事器，电子流程Web做事器的启动停滞或者停息。
FT Batch Material Editor软件供应了对原材料的管理以及储罐的管理，方便后期原材料的追溯。
FT Batch供应的报表做事可用于批次生产的剖析，批次生产统计，批次生产详情，原材料利用剖析以及前向和反向的追溯等等预定义的报表做事。
BatchSystemStatus这个零用度增值软件可以将批次软件的批次信息传送到PLC中进行存储，处理和利用。
05 S88在程序里的实现
在设备编辑器里编辑完成了，同时也同步完毕了，那么在Batch的设备编辑器里所有的Equipment Phase都同步到程序里。同步后处理全部放在方案的任务里所示如下:
通过图可见Batch软件里每个Phase都在程序里对应的有一个Phase类型的程序块，为了方便调试和掩护将不同的Unit放在不同的任务里。
打开加水1的块可以看到他的属性，如Equipment ID：6也是跟batch 设备管理软件里是逐一对应的。
程序里shui1的标签也是跟Batch软件里的逐一对应的如下图所示：
在程序里每个Phase对应一个Equipment Module，然后每个Equipment Module设备模块根据工艺哀求掌握一个或者多个Control Module掌握模块。掌握模块掌握着详细设备的打开关闭或启动停滞。
06 Phase状态机模型
相信各位看官也看到了在SHUI1的Phase程序里有很多的程序段，包括Running,Aborting,Holding等等的程序，那这些也是在S88的标准里定义好的状态机模型。通过Studio/RSLogix 5000软件里直接集成了Equipment Phase Monitor的功能，可以非常直不雅观的看到当前Phase所处的状态。并且还可以获取权限来手动的掌握Phase的实行。
通过上图的Phase的状态机监视以及S88的标准可知：
一个Phase掌握工艺块初始的状态为idle空闲状态。当在idle空闲状态有start命令时会进行到Running的运行程序段中，这个是中间运行状态，没有其他命令会自动实行到Complete完成状态。Runing程序实行过程中有Hold停息命令会跳转去实行Holding的程序段，这也是中间状态，Hold完成后会跳转到Held的状态Held之后可以通过Restart重启命令会去实行Restarting的程序段，规复完成后连续返回Runing程序段实行Restarting的程序实行中还可以实行Hold停息命令连续跳回实行Holding程序，终极回到Held状态程序Runing运行或Hold过程中有Stop结束命令则会跳转到stopping的程序段实行停滞程序，停滞完成后切换到Stopped状态程序Runing运行或Hold过程中有Abort放弃命令则会跳转到Aborting的程序段实行放弃程序，放弃完成后切换到Aborted状态不管是在Complete完成状态、Stopped状态还是Aborted状态都须要通过Rest复位命令实行Resetting程序段，实行完成后返回IDLE的状态。在Running运行程序段实行时还可以实行pause 停息命令进走运行过程中停息，终极为Paused的状态，然后还可以通过Resume规复命令连续返回running的程序实行。Phase的状态机模型交叉矩阵表也可以直接参考S88里的对应表，如下：
