MES系统如何发挥作用？
目前，无论是新建还是升级项目，控制系统的规划或功能扩展目标都是围绕MES系统展开的。由于现场级控制系统是MES系统的基础和支撑，其功能是否完善直接影响MES系统的性能。因此，探索如何根据MES系统的理念和功能需求来规划或扩展现场控制系统的功能是非常必要和必要的。紧迫的。那么，在常规控制模式中众所周知的功能的基础上，我们如何对其进行扩展，使MES系统能够充分发挥其作用呢？下面笔者简单阐述一下自己的学习和实践经验。
1.通讯
MES中各个系统和控制层之间的信息必须自由流动，为此需要在它们之间建立通信网络。目前普遍的做法是管理层（监控层）与控制层之间通过工业以太网交换信息，控制层与现场设备层之间通过现场总线交换信息。为了避免不必要的通讯转换，控制系统的PLC最好具有与以太网和现场总线（Profibus、DeviceNet等）通讯的功能。变频器优选地配备有对应于现场总线的通信接口。智能仪表等设备最好具有现场总线或以太网通信接口。如果属于某个系统或者与某个系统关系密切，也可以在系统内进行本地模拟传输。如果在车间应用ProfiNet技术，通讯会变得更加简单，但目前在汽车行业几乎没有应用。
2、设备运行状态检测
为了使MES系统中的监控计算机或人机界面更加形象、准确地显示整体工艺设备及各设备的运行状态，现场控制系统必须对运行或开关状态进行检测和判断电机、水泵、传感器等。这就需要增加相应的检测组件，比如编码器，可以直接检测电机是否在运行；光电开关，可检测工件是否通过或占位；测距开关，可以检测移动设备的行驶距离；压力开关，可检测是否过载。风速计，可以间接检测风扇是否运转；接近开关，可以间接反映设备间的同步状态；电流表，可以间接反映电机的运行状态等。采用间接法时，必须用软件来实现其功能。例如，通过检测电机的工作电流（不包括启动过程），可以间接判断其是否处于运行状态。图2所示的坐标反映了电机的工作电流。上下限根据电机实际运行中负载的变化范围确定。当电机工作电流在上下限之间时，可以认为电机处于运行状态，如果电流为零，则处于停止状态，其他区间处于故障状态。
3、参数检测与控制
MES系统检测和调整现场参数的功能主要通过以太网和控制系统来实现。为此，建议在现场PLC与现场设备之间建立数字或模拟参数传输通道，现场设备与上位机之间尽量不要采用直接通讯。以温度测量与控制为例，解决方案有很多种。目前比较流行的解决方案是直接通过PLC的本地或远程模拟I/O进行检测和控制。图3以远程模拟I/O测量和控制为例。上位机和现场人机界面可实现参数调节和动态显示。上位机还可以记录和绘制参数变化曲线等。模拟I/O根据变送器信号控制电动调节阀的开度，实现温度控制。
4.工件或移动设备位置检测
如果上位系统要准确显示工件或移动设备的行进位置，控制系统应根据显示对象的不同配备激光测距传感器、编码器或条码开关。激光测距传感器可直接检测设备的移动距离；编码器解决方案是检测输出轴旋转角度的变化，然后将其转换为位移；条码开关通过检测条码带上条码的变化来确定设备的位置。安装必须沿设备的运动路径布置。条码条的一般形状。另外，当精度要求不高时，为了节省成本，也可以根据公式s=vt计算移动距离。其中，s为移动距离，v为被检测或转换设备的实际运行（旋转）速度，t为运行时间。
5. 融入识别系统
车身识别是MES系统的重要组成部分。目前普遍的做法是利用RFID技术将识别系统集成到控制系统中。数据载体在车间入口处写入加工和安装信息，并与工件一起移动。各站根据从数据载体读取的信息完成处理，然后将必要的处理信息写入数据载体。一般重要工艺段前后、分级开关前必须设置读写站。
6. 传感器冗余设置
在建有MES系统的生产车间中，传感器的冗余设置是非常有必要的。冗余不仅可以提高设备运行的可靠性和效率，还可以为故障诊断创造便利的条件。一般情况下，必须在升降机、移载机、车床等关键部位冗余设置位置检测传感器，以减少碰撞、跌落等发生的概率，减少因传感器故障而导致的生产停工。此外，它们还可能导致彼此发生故障。诊断参考。
7.信息提示
MES系统注重提高各流程的质量和效率。为此，在工作站和生产线上设置的信息提示板可以显示来自生产管理系统的加工（安装）信息以及来自生产线各工作站的辅助信息等。
8、现场信息手动读写
由于工件的制造信息必须始终伴随工件，为了避免因数据丢失对后续作业造成长期影响，现场需要适当设置手动读写站，如工控机、HMI、读写站应能通过通信网络读取上位系统和控制系统的相关信息，并将信息写入数据载体或上位系统。一般情况下，至少应在车间出入口和工件转运处设置这样的读写站。另外，还需要对读写站进行权限管理。
9.故障排除
故障诊断也是MES系统的重要功能。现场PLC会完成大量的故障诊断逻辑，并将结果传输给上层系统。上层系统会根据可能性依次给出提示。 PLC软件诊断的方法有多种，如趋势分析法、直接参考法和标准延迟法等。
10. 防错
不同车间或不同工段采用的防错方法是不同的。以总装车间部分内饰件装配工段为例，为了保证装配工件的精度，首先要将配件按照车型类别进行分区摆放，然后安装光幕或光电开关。安装在通道上用于运动检测。
如上所述，MES系统能否充分发挥其强大优势，很大程度上取决于现场控制系统的有效支撑。从另一个角度来看，MES对现场控制系统的新要求将极大地促进现场控制系统的改进和完善。上述扩展功能都是受到MES的启发而构思和体验的，但并不完全局限于MES框架。另外，由于作者知识有限，以上无法涵盖所有支持MES的功能。
