ISA88第5部分工作组审查PackML状态，ISA88 TR02文档

ISA88第5部分工作组和本博客的其他读者被邀请研究一种方法，以帮助提供关于PackML状态和ISA88 TR02文档的信息。团队负责人Don Strunk提供了最终将成为Wiki页面的文档(S88和PackML Wiki Page v17.docx)，可以作为参考和指南，帮助人们了解PackML的演变以及如何最好地应用最新概念。

征求意见截止日期为2011年6月27日。Wiki页面上的反馈和计划预计将于2011年7月初发布。

PackML历史

在20世纪80年代后期，ISA(国际自动化学会)开始努力为批量控制行业开发一套标准，目的是通过一套标准的模型和程序来提高系统性能和编程效率。ISA-S88标准在批次控制行业获得了广泛的认可。ISA-S88第5部分(Make2Pack)是专门为设备模块和控制模块提供标准的。从2000年初开始，OMAC(机器自动化与控制组织)开始制定一个类似的标准，该标准包含了为批量控制行业开发的一些基本概念，目的是为机器控制行业，特别是包装机器提供相同的好处。这些标准一直并行发展，直到2008年ISA批准的技术报告被撰写以协调这些标准。ISA TR88.00.02-2008机器和单位状态:An ISA-88的实施实例成为包装标准PackML的基础。在撰写本文时，ISA- s88标准可以在ISA网站上找到，OMAC PackML实施指南可以在OMAC网站上找到。

PackML概述

PackML的主要目标是为组成包装线的所有机器带来共同的“观感”和操作一致性(注意:也可以用于其他类型的离散机器过程)。为了实现这一点，PackML提供了:

• 标准定义的机器状态和操作流程
• 总体设备效率(OEE)数据
• RCA (Root Cause Analysis)数据
• 柔性包装配方方案和通用SCADA或MES输入

这些规定是由OMAC包装工作组创建的“生产线类型”定义(“包装机械自动化指南v3.1可在OMAC网站上找到)以及利用ISA-88状态模型概念实现的。因此，使用PackML定义的机器比典型的机器更具可服务性，更容易重新部署。

PackML和PackTags指南文档已经经历了几个版本(v1、v2、v3)。在PackML开发过程中，packtag被合并到指导文档中。2008年，包含PackML和PackTags的最终版本(v3)进行了更新，并与ISA-88标准术语和定义进行了协调，以生成技术报告ISA-TR88.00.02-2008机器和单位状态:ISA-88的实现实例．

ISA-TR88.00.02定义了ISA-S88第1部分和第5部分中包装机环境中的模式、状态和数据结构(PackTags)的概念，并提供了示例实现。

PackML之前已经发布了版本1、2和3，版本2的几个实现已经存在。PackML版本2的实现有一个缺点:对于PLC处理器来说是内存密集型的，不必要的未使用的代码，以及对于某些机器来说有一个不完整的状态/模式模型。PackML v3纠正了这些缺点。当它与S88第5部分协调成为ISA-TR88.00.02时，它被取代。

为了获得业界的认可，宝洁公司(Procter & Gamble)开发了一份“PackML实施指南”，其中包含软件模板和帮助文件，并免费提供给OMAC，非独家授权。本“OMAC实施指南”可从OMAC网站下载。本指南是ISA-TR88.00.02的实现，并借鉴了ISA-S88第1部分的概念。它还包含了ISA-S88第5部分分层模型(机器/单元、站/设备模块、控制设备/控制模块)的概念草案。OMAC实施指南的主要好处是它提供了PackML实现方法指南、数据结构和最小推荐的packtag集(即商业MES包通常需要的packtag)，用于交付状态控制、机器对机器通信和机器对信息系统通信。

宝洁/OMAC PackML实施指南是软件(基于梯形)，面向罗克韦尔控制系统。它的结构使PackML“状态”可以直接驱动“S88第5部分设备和控制模块”。许多控制供应商(包括西门子、博世、三菱、贝加莱、ELAU等)已经开发了自己的PackML软件模板。当控件供应商提供他们的实现时，OMAC网站上发布了链接。

背景:标准

正如ANSI/ ISA-95.00.03企业控制系统集成第3部分标准所述，制造业自动化行业被分为三个主要类别;连续、批量和离散控制。批次控制行业和包装行业(包装机的离散控制)是一组标准和指南的重点，这些标准和指南相似，但由于设备功能的不同而存在差异。

ISA(国际自动化学会)S88委员会于20世纪80年代开始工作，并制定了一系列标准和技术报告，旨在为批量控制行业提供一套广泛接受的概念、模型和定义。ISA S88第1部分，批处理控制模型和术语，介绍了层次模型、状态模型和模块化软件设计的概念。

在2010年ISA-S88第1部分的更新中，对过程状态模型进行了改进，使其更加直观和完整。此外，本文还介绍或引用了三种状态模型，目的是为给定的解决方案提供具有适当复杂性的示例解决方案。更复杂的状态模型(扩展状态模型)提供了基本的状态控制和状态，以解决异常处理和通信问题。

ANSI/ISA-88.00.01-2010第7.5条中描述的过程状态模型示例和TR88.00.02中描述的基本状态模型(即PackML)是破坏参考状态模型的两种可能结果。

背景:OMAC PackML开发

在2000年早期，OMAC(机器自动化与控制组织)包装工作组成立了3个技术小组委员会，以帮助统一机器进入包装市场的方式。每个委员会都有一个特定的重点领域:

• PackSoft:研究适用于包装行业的编程语言
• PackConnect:研究包装工业的现场总线网络
• PackML:弥合PackSoft和PackConnect之间的差距

PackML(包装机械语言)小组委员会的重点是开发一种方法来快速集成一系列机器，而不需要考虑哪种现场总线(协议和媒体- PackConnect小组委员会的领域)将在机器、SCADA和MES之间传输数据集。经过几次迭代，采用的方法是将ISA S88 Part 1状态模型概念扩展到包装行业。在开发过程的后期，引入了PackTags的概念，为在状态模型中使用的数据元素提供一组统一的命名约定。包装标签对机器与机器之间的通信很有用;例如在灌装机和压盖机之间。该开发还提供了一种解决OEE(总体设备效率)计算的方法。通过这项工作，PackTags还可以用作机器与制造运营管理和企业信息系统等高级信息系统之间的数据交换。PackML小组委员会第一主席Fred Putnam说:“如果包装机器会说话，它们就会这么说。”

2004年，WBF (WBF -生产技术组织)成立了Make2Pack工作组，该工作组被授权评估OMAC的PackML和WBF的自动化工作之间的相似性。根据工作组的决定，WBF在2006年扩展了Make2Pack工作，开发了ISA-88批量控制标准的新扩展，题为“批量控制-第5部分:模块化设备控制的实现模型和术语”，旨在为所有自动化行业提供模块化控制指南。这项工作是由ISA-88委员会特许的，被称为第5部分的小组委员会。该小组开发了ISA-TR88.00.02-2008机器和单位状态:ISA-88的实现示例。这项工作最初被命名为“ISA- tr88.00.05”，但后来被ISA指定为TR88.00.02。ISA-TR88.00.02于2008年获得批准，是OMAC PackML实施指南的基础文件。

OMAC后来于2005年加入ISA, 2006年加入自动化联合会。今天，OMAC是一个独立的、自筹资金的组织。它还得到了PMMI(包装机械制造商协会)和ARC(自动化研究公司)的额外非货币支持。PackML概念在其他离散控制环境中也得到了应用，如转换、组装产品、机床和机器人。

时间线

ISA S88第1部分-模型和术语

ISA S88第2部分-数据结构

ISA S88第3部分-一般和现场食谱

ISA S88 Part 4 -批生产记录

ISA S88 Part 5 - Make2Pack:设备和控制模块

定义

1.ISA-S88 -批量控制的一套标准。

2.ISA-S95 -企业和控制系统集成的一套标准

3.ISA-S106 -目前正在起草的持续控制标准。

4.OMAC -Organization为米achine一个utomation和Ccontrol是自动化和制造业专业人士的全球性组织，致力于支持机器自动化和制造业的运营需求。

5.PackML -由OMAC特许的两个活跃工作组之一，致力于为包装行业制定一套标准。本标准适用于其他机械行业，包括:机器人、机床、转换和装配。

6.Make2Pack - ISA-S88 Part 5的另一个名称，目前正在开发中。这项工作将为ISA-S88层级中的设备和控制模块提供一套标准。

7.连续控制-自动自动化控制的类型，其中被控变量是连续测量的，修正是基于设定值和被测变量之间的差值的连续函数。连续控制可以在流量和温度控制应用中找到。

8.离散控制-使用数字或离散技术来保持操作系统中的条件尽可能接近所需的值，尽管操作环境发生变化。术语离散控制通常与机器控制互换使用，可以在许多制造、运动和包装应用中找到。

9.批量控制-自动控制一个过程，以创建一个基于应用于原材料的连续系列过程的产品。批次控制系统将原料在特定条件下以特定方式组合，制成中间产品或最终产品。批量控制系统用于制造许多消费品、药品和化学品。

10.层次模型——以树形结构排列的数据模型，其中数据元素可以有父-子关系，每个父元素可以有多个子元素。

11.状态模型-是有时用于设计的数学抽象数字逻辑或计算机程序．它是一种由有限数量的元素组成的行为模型州这些状态和动作之间的转换，类似于一个可以检查方式的流图逻辑当满足某些条件时运行。

12.标签-控制系统中的数据元素或结构。例如表示布尔值、整数、实数和数组的名称。

13.互联性-机器到信息系统(典型实现所需标签的子集)，机器到机器(机器协调和可靠性研究所需标签的子集)

链接

1.Isa - I国际年代惊人的一个utomation -www.isa.org

2.Omac - organization为米achine一个utomation和C控制- - - - - -www.omac.org

3.WBF生产技术组织- www.wbf.org

4.ANSI- - - - - -一个茶花会N带有年代的要求我nstitute -www.ansi.org

5.IEC- - - - - -我国际ElectrotechnicalCommission -www.iec.ch

标准

·ISA-S88批次控制

o第1部分-批量控制模型和术语(IEC 61512-1)

o第2部分-数据结构和语言指南(iec61512 -2)

o第3部分-一般和现场配方模型和表示(IEC 61512-3)

o第4部分-批量生产记录(iec61512 -4)

o第5部分- (Make2Pack)设备模块和控制模块

o TR02 -技术报告是一份关于S88在离散机器上实现的信息文件

·ISA-S95企业和控制系统集成

o第1部分-模型和术语(IEC 62264-1)

o第2部分-对象模型属性(IEC 62264-2)

o第3部分:生产运营管理活动模型(IEC 62264-3)

o第4部分-制造操作管理的对象模型和属性

o第五部分-从商业到制造业的交易

·IEC

o IEC 60848: 2002, GRAFCET顺序功能图规范语言

IEC 60050-351: 2006，国际电工词汇-第351部分:控制技术

ANSI/ISA-95.00.01-2010 (IEC 62264-1 Mod)，企业控制系统集成-第1部分:模型和术语

o ANSI/ISA-95.00.02-2010 (IEC 62264-2 Mod)，企业控制系统集成-第2部分:对象模型属性

o IEC/ISO 62264-1，企业控制系统集成-第1部分:模型和术语

这些图表怎么样?你听得懂他们的语言吗?它有用吗?有什么让你困惑或者需要额外的解释吗?请在下方评论。没有看到评论框?点击这里并向下滚动。

- David A. Chappell, Complete Manufacturing Automation associates - LLC

www.CMAa-LLC.com

chappell.da@gmail.com

//www.globalelove.com/blogs/standard-profits-make2pack-and-isa88.html

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。