基于ESB的制絲中控集成測試系統(tǒng)研究

鄒欣延 洪中華 沈立東 粟源 趙旭 劉洋博 徐榮照

摘 要 在制造業(yè)中，推進(jìn)信息化和工業(yè)化的深度融合已上升為企業(yè)發(fā)展核心戰(zhàn)略。在煙草行業(yè)中，“生產(chǎn)過程智能化、物料流通數(shù)字化、經(jīng)營管理網(wǎng)絡(luò)化”已成為信息化和煙草產(chǎn)業(yè)深度融合的主要方向。經(jīng)過多年的信息化建設(shè)，許多企業(yè)在信息化運(yùn)用方面取得了很大成績，但同時在企業(yè)內(nèi)部也出現(xiàn)了“信息孤島”。本文在對MES項(xiàng)目建設(shè)中，利用ESB對制絲中控系統(tǒng)集成測試，消除“信息孤島”，整合信息資源的解決辦法進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞 企業(yè)服務(wù)總線;制絲中控系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫

隨著紅塔集團(tuán)MES的搭建作為生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)，上連ERP系統(tǒng)，下接各控制、檢測系統(tǒng)，其中在制絲車間范圍內(nèi)需要產(chǎn)生互聯(lián)集成業(yè)務(wù)的就包括ERP系統(tǒng)、片煙高架庫系統(tǒng)、制絲中控系統(tǒng)、香糖料系統(tǒng)以及離線質(zhì)檢設(shè)備。在突出“信息化企業(yè)”、“智能化工廠”的總體建設(shè)要求下，MES下連生產(chǎn)的功能使得與制絲中控系統(tǒng)的集成互聯(lián)尤為重要。

1存在問題

制絲中控系統(tǒng)于2013年制絲技改設(shè)計(jì)產(chǎn)生，以Wincc畫面為組態(tài)設(shè)計(jì)，SMC實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)采集，SQL Server數(shù)據(jù)庫收集存儲數(shù)據(jù)，在中控組態(tài)畫面上對現(xiàn)場的PLC可以進(jìn)行控制以及讀寫功能，且具備獨(dú)立的質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)K[1]。質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)K中包括工藝標(biāo)準(zhǔn)的維護(hù)，以檢驗(yàn)規(guī)程的維護(hù)，以及批次鑒定和質(zhì)量報(bào)表生成，是直接控制制絲車間生產(chǎn)的集中控制系統(tǒng)。

為了保障MES系統(tǒng)和制絲中控系統(tǒng)有很高的集成度，需要進(jìn)行大量的測試。在制絲MES模型搭建中，根據(jù)制絲加工工藝和制絲中控系統(tǒng)對應(yīng)在MES系統(tǒng)中搭建工藝段與之匹配，每個工藝段分別生成工單任務(wù)，由工單綁定工藝標(biāo)準(zhǔn)以及BOM信息，下達(dá)到制絲中控系統(tǒng)，指導(dǎo)制絲生產(chǎn)加工。空車測試可以避免影響生產(chǎn)，但是無法滿足測試的數(shù)量需求，也不能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立工單的測試。

2原因分析

經(jīng)過多年的信息化建設(shè)，許多企業(yè)在信息化運(yùn)用方面取得很大成績，但同時在企業(yè)內(nèi)部也出現(xiàn)了“信息孤島”。由于信息化發(fā)展以及過去信息化的建設(shè)道路特點(diǎn)，我廠的信息化一直處于實(shí)時更新的狀態(tài)，但在現(xiàn)階段的系統(tǒng)集成上會因?yàn)楦飨到y(tǒng)不兼容，集成困難。ESB是從SOA發(fā)展而來的，是傳統(tǒng)中間件技術(shù)與XML、Web服務(wù)等技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是企業(yè)服務(wù)集成架構(gòu)運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施，為系統(tǒng)調(diào)用提供統(tǒng)一的服務(wù)調(diào)用接口。而且CAS、WSO2的ESB都是基于Apache License 2.0協(xié)議的，可以進(jìn)行二次開發(fā)與部署。本文主要在它們的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)與實(shí)現(xiàn)[2-3]。ESB作為基本的連接中樞，是根據(jù)業(yè)務(wù)體系架構(gòu)發(fā)展來的，他提供了構(gòu)筑企業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)的必要元素。根據(jù)MES系統(tǒng)接口技術(shù)規(guī)范以及現(xiàn)階段工廠網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來設(shè)計(jì)，MES系統(tǒng)與其他系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)均采用ESB企業(yè)服務(wù)總線設(shè)計(jì)相互之間依靠XML文件來實(shí)現(xiàn)信息收發(fā)交互。制絲中控的聯(lián)調(diào)需要兩系統(tǒng)互聯(lián)并行，對于問題很難有預(yù)見性，需要通過不斷測試來暴露問題，不僅需要整線測試，還需要單機(jī)測試，但是每次測試都有影響煙絲生產(chǎn)的隱患，輕則耽誤生產(chǎn)時間，重則影響生產(chǎn)質(zhì)量。只有在保證集成系統(tǒng)既不影響生產(chǎn)時間，更不會影響生產(chǎn)質(zhì)量的情況下完成測試任務(wù)，達(dá)到測試目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)上線的目的。

3詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容

首先從實(shí)際運(yùn)用入手，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，參考部分標(biāo)準(zhǔn)化文件，梳理出基本業(yè)務(wù)流程。

根據(jù)流程圖，編寫制絲中控集成系統(tǒng)。然而測試程序的搭建需求相當(dāng)于是把制絲的中控系統(tǒng)“搬”出來，移植到單獨(dú)的PC機(jī)上，實(shí)現(xiàn)模擬測試的功能。系統(tǒng)過于龐大，一般硬件環(huán)境難以支撐。通過虛擬出一個測試數(shù)據(jù)庫，同時在制絲OPC服務(wù)器上同步部署一個測試系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)測試功能的作用，包括基本的測試內(nèi)容，即整線以及各工藝段單機(jī)的工單下達(dá)、工單執(zhí)行、工單完成、數(shù)據(jù)反饋。

通過C++編程語句實(shí)現(xiàn)制絲的數(shù)據(jù)信息讀取。調(diào)用SQL，查詢數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行對應(yīng)表的“增刪改查”，實(shí)現(xiàn)MES下發(fā)XML文件，制絲中控做出相應(yīng)反應(yīng)。在測試中，通過查看兩個MES系統(tǒng)與制絲中控系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互時所發(fā)生的XML文件進(jìn)行查看，來實(shí)現(xiàn)對工單狀態(tài)變更的檢驗(yàn)以及產(chǎn)耗數(shù)據(jù)歸集的準(zhǔn)確性驗(yàn)證。

4結(jié)束語

本次研究根據(jù)MES的業(yè)務(wù)要求，由制絲中控系統(tǒng)衍生而來，利用程序控制實(shí)現(xiàn)了MES系統(tǒng)中制絲工單的整線和單機(jī)工單狀態(tài)反饋的功能以及系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)反饋的驗(yàn)證，能圓滿完成MES上線制絲的測試任務(wù)，且不影響生產(chǎn)。在未來MES使用過程中，通過該窗口程序可以實(shí)現(xiàn)問題排查，單工藝段MES工單聯(lián)調(diào)，斷網(wǎng)之后工單手動發(fā)送和產(chǎn)耗數(shù)據(jù)手動回傳，解決數(shù)據(jù)互聯(lián)難題。通過查找到實(shí)際業(yè)務(wù)中的關(guān)鍵步驟，對其進(jìn)行重點(diǎn)測試，完成測試任務(wù)以及未來制絲獨(dú)立工單測試的使用要求，同時對測時以及測后的產(chǎn)品質(zhì)量都是一種保障，確保了在系統(tǒng)建設(shè)中MES與制絲中控的高集成性，減少信息孤島，對工廠兩化融合提供技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙海蛟，潘善亮.基于Mule ESB的電子監(jiān)察系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 數(shù)據(jù)通信，2016，（1）：7-10.

[2] 林泳琴，黃晨暉.面向企業(yè)應(yīng)用集成的ESB框架的研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2010，30（6）：1658-1660.

[3] 湯雷，張勇，徐宇婷.基于服務(wù)總線（ESB）的應(yīng)用集成（EAI）探索和研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2014，（12）：238-240.