最近網上看到一些寫MES和PLC通信的文章。或許因為行業不同的緣故吧，對于里面的一些觀點，我個人是持保留意見的。首先在我所在行業里，MES是不會和PLC直接通信的。MES和PLC之間通常還有一個其他系統。該系統在不同行業的叫法不一樣。比如有的行業稱之為二級系統(L2)或者數采系統，有的行業稱之為過程控制系統。

根據Purdue模型及ISA95標準中的模型，自動化系統位于L1,MES位于L3,它們中間還有一個L2系統。而位于L3的MES是不會直接和位于L1的PLC通信的。否則就違背了層級隔離原則。

圖1 ISA95企業信息系統架構

1.PLC<->L2

L2在不同行業的叫法及功能不一樣。有的行業只是一個簡單的SCADA。有的行業要復雜一些，它會接收MES下方的作業計劃并調取生產配方，按照MES的要求進行生產，并把生產實績返回給MES系統。還有的行業會在L2中部署一些控制模型，用于對生產制造進行優化控制。這些帶有控制模型的L2系統有的行業稱之為先進制造系統。

圖2 L2功能模塊

上圖是一個簡單的L2系統功能模塊示意圖。實際項目中因行業或者其他原因會有所不同。但是在部分行業中，L2不會只是一個簡單的SCADA可以替代的。

L2是位于IT和OT之間的一個銜接系統。L2系統的數據基本直接來自PLC。通過和PLC的數據交換實現設備控制和狀態監視。并把這些數據根據上游系統的要求進行相應處理后發送到MES系統。L2和PLC的通信各家做法也不一樣，有的直接使用PLC的通信協議讀寫數據，比如S7和Modbus TCP這樣的協議。也有的會要求PLC通過Socket主動發送數據。

2.L2<->MES(L3)

L2和MES之間通常采用WEB API交換數據，格式通常是JSON字符串。MES系統在排產后會下發相關的生產計劃到L2系統。L2系統根據對生產計劃的拆解調取相應的配方或者其他生產參數下發到自動化系統。如果L2系統有控制模型的話還會調用相應的模型。并在生產過程中將生產實績返回到MES系統。

圖3 L1-L3架構示意圖

目前也有一些行業對L2功能進行了弱化，一方面自動化系統的功能越來越強，以前一些必須要L2系統來實現的功能現在自動化系統也可以實現。另一方面L2系統中的引以為傲的模型系統在實際使用中的效果并沒有想象中的那么好，慢慢的一些行業的L2只剩下數據采集的功能了。但是隨著工業大模型的興起，L2系統在這些行業中能否重現昔日的輝煌就不好說了。

現場案例應用詳解

MES等智能監測系統在大型挖掘機智能制造車間中的應用十分廣泛，采用MES等智能監測系統，實現了從訂單接收到產品交付的全過程信息化管理。全新挖掘機整機裝配線促進勞動組合的調整，提高專業化裝配水平，旨在提高生產效率、優化生產流程、保證產品質量和降低生產成本。

根據現場情況，PLC無線通訊專家決定采用DTD435MA來完成輔料加注操作臺與加注機的無線通訊工作，在輔料加注操作臺的臺達觸摸屏及加注機的歐姆龍PLC端分別安裝一塊日系專用無線通訊終端DTD435MA，即可以實現操作臺與加注機之間加料信息相互傳輸，實現輔料加注無線可視化操作，避免操作過程中存在的生產及安全隱患，促進裝配線線數字化生產。

審核編輯 黃宇