一、什么是PackML
　　1.批次生產(chǎn)類企業(yè)的挑戰(zhàn)
　　食品、啤酒飲料是一個(gè)與我們每天生活息息相關(guān)的領(lǐng)域，是再傳統(tǒng)不過的行業(yè)，這也因此是一個(gè)競爭極其激烈的市場，對(duì)于每個(gè)品牌而言，激烈的競爭使得各家公司毛利率已經(jīng)很低，必須通過不斷的規(guī)?；a(chǎn)，包括資本的兼并來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張以攤薄在市場、人力等方面持續(xù)的成本提高，因此，對(duì)于啤酒飲料工業(yè)而言，如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率提升、降低成本是每天生產(chǎn)運(yùn)營經(jīng)理所必須考慮的，乃至到每個(gè)班組的成本考核，貝加萊的APROL能夠提供EnMon-能源監(jiān)測、PDA-過程數(shù)據(jù)采集、ConMon狀態(tài)監(jiān)測等，這其中也包括PackML,最新的APROL平臺(tái)通過對(duì)PackML的支持來實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集支持、MES集成數(shù)據(jù)對(duì)象接口。
　　2.終端生產(chǎn)者關(guān)心的話題
　　其實(shí)，設(shè)備的價(jià)格低并非是生產(chǎn)制造商最為關(guān)心的，今天他們必須關(guān)心如何通過全局的數(shù)據(jù)采集來實(shí)現(xiàn)工廠的透明，進(jìn)而為質(zhì)量穩(wěn)定與成本降低提供持續(xù)的改善空間，但同樣他們遇到這些問題：
　　● 機(jī)器制造商采用不同的控制系統(tǒng)，提供不同的數(shù)據(jù)接口；
　　● 不同的總線互聯(lián)接口；
　　● 數(shù)據(jù)無法滿足標(biāo)準(zhǔn)的接口需要-如MES定義的數(shù)據(jù)采集問題；
　　還有一些其它的問題
　　● 不同廠商的機(jī)器需要復(fù)雜的培訓(xùn)，帶來成本的提升；
　　● 設(shè)備新增與改造投入巨大的精力。
　　● 程序的修改需要額外增加不同的專業(yè)團(tuán)隊(duì)。

貝加萊工業(yè)自動(dòng)化(上海)有限公司  宋華振

　　3.OMAC PackML
　　說起來，PackML也是很簡單的，它是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其旨在實(shí)現(xiàn)機(jī)器的狀態(tài)、操作模式和標(biāo)簽名的統(tǒng)一，并以模塊化的方式來實(shí)現(xiàn)控制架構(gòu)搭建以及軟件的設(shè)計(jì)，它已經(jīng)被納入ISA88標(biāo)準(zhǔn)體系下，關(guān)于它的一些背景可以在維基百科里找到（也包括OMAC組織本身）。
　　上世紀(jì)80年代，ISA組織開始致力于開發(fā)一套用于批次控制領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，它可以通過系列標(biāo)準(zhǔn)化的模塊來提高系統(tǒng)性能與編程效率。ISA-S88第5部分用于提供“設(shè)備模塊與控制模塊”的定義，2000年后，OMAC(機(jī)器自動(dòng)化與控制組織)開始致力于同樣的工作，也接受用于批次控制行業(yè)基本的概念，其旨在同樣為機(jī)器控制領(lǐng)域提供相同的收益，尤其是為包裝機(jī)械。這些標(biāo)準(zhǔn)并行研發(fā)直到2008年ISA發(fā)布技術(shù)報(bào)告來協(xié)同這些標(biāo)準(zhǔn)，ISA TR88.00.02-2008機(jī)器和單元狀態(tài):一個(gè)ISA-88實(shí)例成為了包裝標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，即，PackML，ISA-S88可以在ISA網(wǎng)站，同時(shí)OMAC PackML實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)可以在OMAC網(wǎng)站。
　　PackML的初始目標(biāo)是提供一個(gè)通用的“外觀和感覺”以及所有機(jī)器的操作一致性從而構(gòu)成包裝線。PackML提供了：
　　● 機(jī)器狀態(tài)與操作流程的標(biāo)準(zhǔn)定義
　　● OEE數(shù)據(jù)
　　● 根源分析RCA數(shù)據(jù)
　　● 靈活的配方機(jī)制以及通用的SCADA和MES輸入
　　這些規(guī)定由OMAC包裝工作組的“產(chǎn)線類型”定義（OMAC網(wǎng)站上的包裝機(jī)械自動(dòng)化指南V3.1）生成，并采用了ISA-88狀態(tài)模型概念，PackML定義旨在讓機(jī)器更加可被服務(wù)和易于重新部署。
　　PackML和PackTag指南文件已經(jīng)有多個(gè)版本，在PackML開發(fā)過程，PackTag被合并到指南文檔中。在2008的V3，包括了PackML和PackTag，并被更新進(jìn)而與ISA-88標(biāo)準(zhǔn)一致的術(shù)語和定義，以產(chǎn)生技術(shù)報(bào)告ISA-TR88.00.02-2008機(jī)器和單元狀態(tài):ISA-88的一個(gè)實(shí)現(xiàn)例程,ISA-TR88.00.02定義了ISA-S88 Part 1和Part 5在一個(gè)包裝機(jī)器環(huán)境中的模型概念、狀態(tài)、標(biāo)簽（PackTag）。

　　圖1-PackML基于狀態(tài)的設(shè)備操作模式

　　PackML已經(jīng)發(fā)布了V1,2,3，和實(shí)現(xiàn)的版本。PackML V2實(shí)現(xiàn)存在一些對(duì)PLC處理器存儲(chǔ)擴(kuò)展缺點(diǎn)的缺點(diǎn)，以及不必要的無用代碼，并且對(duì)一些機(jī)器而言其狀態(tài)/模式不是很完整，PackML克服了這些缺點(diǎn)。進(jìn)而它與S88 Part 5一致進(jìn)而成為ISA-TR88.00.02，為得到產(chǎn)業(yè)支持P&G開發(fā)了PackML實(shí)現(xiàn)指南，采用軟件模板和幫助文件，可以提供免費(fèi)的、非獨(dú)家許可給OMAC，這一OMAC實(shí)現(xiàn)指南可在OMAC官網(wǎng)下載。這一指南是對(duì)ISA-TR88.00.02的實(shí)現(xiàn)，借用了ISA-88 Part 1和ISA-S88 Part 5的層次模型概念的草案（機(jī)器/單元,節(jié)點(diǎn)/設(shè)備模塊,控制設(shè)備/控制模塊），OMAC實(shí)現(xiàn)指南提供了PackML實(shí)現(xiàn)指南、數(shù)據(jù)架構(gòu)和一個(gè)最小的PackTag的推薦對(duì)象（例如那些典型用于商業(yè)MES包裝所需的）.實(shí)現(xiàn)指南提供了一個(gè)用于狀態(tài)控制、M2M通信和機(jī)器到商業(yè)信息系統(tǒng)的通信方法。
　　總之，PackML通過統(tǒng)一的狀態(tài)圖、整個(gè)工廠不同層級(jí)的模式定義和切換、以及模塊化的編程（采用IEC61131-3,PLCopen標(biāo)準(zhǔn)的模塊）來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系、機(jī)器與MES/SCADA系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)定義接口來實(shí)現(xiàn)最終的互聯(lián)。
　　4.PackML對(duì)End User的好處
　　-PackML和PackTag都是國際標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成
　　--標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備控制與操作獨(dú)立于供應(yīng)商
　　--更容易實(shí)現(xiàn)整線的集成與啟動(dòng)
　　對(duì)于操作人員而言，一致的狀態(tài)模式使得所有不同供應(yīng)商提供的系統(tǒng)都可以在一個(gè)產(chǎn)線進(jìn)行操作
　　--統(tǒng)一的HMI畫面，減少了大量的培訓(xùn)成本
　　--標(biāo)準(zhǔn)化的接口和預(yù)定義的PackTag使得產(chǎn)線數(shù)據(jù)可以輕松集成到HMI/MES系統(tǒng)
　　業(yè)務(wù)利益
　　--有效的將最佳時(shí)間應(yīng)用于創(chuàng)新
　　--降低TCO
　　--PackML提供可測量的商業(yè)利益
　　5.PackML對(duì)OEM廠商的好處
　　改善開發(fā)周期
　　--控制平臺(tái)獨(dú)立
　　--更高的軟件可重用性
　　--更低的定制代碼測試
　　--更快的開發(fā)時(shí)間
　　改善客戶價(jià)值傳播
　　--可重用代碼改善了軟件開發(fā)時(shí)間，縮短Time-to-Market
　　--更短的調(diào)試時(shí)間
　　--更易于連線生產(chǎn)并在客戶端的啟動(dòng)
　　--簡化售后支持
　　業(yè)務(wù)應(yīng)用
　　--使得更聚焦于創(chuàng)新與機(jī)器能級(jí)提升
　　--降低初始化投資
　　--知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)
　　二、貝加萊與PackML
　　貝加萊與PackML有著深刻的淵源，這得益于貝加萊在啤酒飲料、食品、制藥等領(lǐng)域OEM市場的領(lǐng)先地位，長期的業(yè)內(nèi)合作，使得貝加萊更為了解客戶的需求，也不斷推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程。
　　1.貝加萊是OMAC/PackML核心成員公司
　　貝加萊是OMAC組織的初始成員之一，并擔(dān)任重要的技術(shù)角色，John Kowal是代表貝加萊在OMAC董事會(huì)擔(dān)任董事，貝加萊早并在2008年即發(fā)布PackML實(shí)現(xiàn)的范例，如圖2，即遵循的是ISA-TR88的標(biāo)準(zhǔn)模板。

　　圖2-在AS3.0時(shí)代即已集成了PackML的應(yīng)用

　　圖3-2012年貝加萊即展出OMAC PackML的演示系統(tǒng)

　　2.mapp中的PackML
　　在貝加萊最新的Automation Studio 4.2版本中，PackML已經(jīng)可以被輕松的集成，在2008年僅推出演示版，而經(jīng)過之后客戶的實(shí)際應(yīng)用之后，PackML已經(jīng)成為了現(xiàn)實(shí)的技術(shù)，并在標(biāo)準(zhǔn)化封裝后成為了標(biāo)準(zhǔn)功能在AS中被調(diào)用，如圖4。

　　圖4-最新的mapp中已經(jīng)將OMAC作為一個(gè)軟件標(biāo)準(zhǔn)間來使用

　　3.最新的APROL集成了PackML
　　在貝加萊的過程控制與工廠自動(dòng)化平臺(tái)上，PackML也成為了數(shù)據(jù)集成的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能，它提供了產(chǎn)線監(jiān)控與MES數(shù)據(jù)接口的能力，為保持競爭力，機(jī)器與設(shè)備的業(yè)主必須消除所有帶來效率降低的源頭，而整個(gè)產(chǎn)線監(jiān)控可以提供早期識(shí)別和消除這些問題的必要信息，不斷提升的效率可以帶來大幅產(chǎn)出。APROL包含的標(biāo)準(zhǔn)PackML機(jī)器數(shù)據(jù)接口模塊可以為機(jī)器和整線提供便利的數(shù)據(jù)訪問，以至于機(jī)器的細(xì)節(jié)。面板和子面板將展示關(guān)鍵數(shù)據(jù)與重要的細(xì)節(jié)參數(shù)，如圖5。

　　圖5-最新的APROL版本提供了PackML產(chǎn)線集成的能力，可以為包裝線提供與MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的能力

　　三、貝加萊的PackML應(yīng)用
　　PackML對(duì)于貝加萊而言，并非僅僅是概念，貝加萊一致致力于與全球知名的啤酒飲料、制藥等領(lǐng)域的巨頭共同探討如何讓整個(gè)工廠實(shí)現(xiàn)高效的生產(chǎn)與透明的數(shù)據(jù)交換，在一些OEM領(lǐng)域，已經(jīng)為領(lǐng)先的機(jī)器制造商實(shí)現(xiàn)了其PackML模式下的機(jī)器運(yùn)行操作。
　　OCME是一家專注于啤酒飲料領(lǐng)域的整線設(shè)備提供商，其采用貝加萊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用，作為全球知名的啤酒飲料設(shè)備制造商，OCME一直保持著與貝加萊緊密的合作，在其DryBlock系統(tǒng)里采用了其PackML的機(jī)器控制、通信與同步，這個(gè)HMI采用B&R Automation Panel多點(diǎn)觸摸屏，并符合PackML標(biāo)準(zhǔn)。

　　圖6-OCME 符合PackML標(biāo)準(zhǔn)的DryBlock系統(tǒng)HMI

　　Seidenader公司的異物檢測系統(tǒng)
　　Seidenader公司的CS系列醫(yī)藥灌裝產(chǎn)品異物檢測系統(tǒng)采用了貝加萊的方案，這里也包括了滿足PackML標(biāo)準(zhǔn)的HMI，然而，這并非是PackML帶給這個(gè)機(jī)器的唯一好處，因?yàn)?，不但人機(jī)更為簡化，機(jī)器的模塊化設(shè)計(jì)也更為明朗，對(duì)于系統(tǒng)開發(fā)人員而言，程序的維護(hù)與升級(jí)、代碼的重用是更為重要的收獲。

　　圖7-Seidenader使用PackML作為一項(xiàng)普遍適用于所有程序員的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，這使軟件更容易理解、診斷和操作。

　　ILAPACK的PackML實(shí)現(xiàn)
　　在其Phoenix Delta 3000LD的全新包裝系統(tǒng)里，采用了由貝加萊提供的整體解決方案，這包含了17個(gè)獨(dú)立的伺服軸，當(dāng)然，PackML也是該機(jī)器的亮點(diǎn)。

　　圖8-ILAPACK的Phoenix Delta 3000LD采用PackML標(biāo)準(zhǔn)的HMI

　　圖9-ILAPACK的操作界面基于PackML而開發(fā)，具有直觀易用的同時(shí)，也保持了自身的獨(dú)特的理解

　　包括ILAPACK對(duì)包裝機(jī)的操作流程、HMI顯示，以及按照PackML標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的模式管理器、單元管理器，底層采用PLCopen標(biāo)準(zhǔn)Motion庫編寫的軸控程序。
　　采用標(biāo)準(zhǔn)的PackML、PLCopen Motion編程，可以實(shí)現(xiàn)快速的系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)，這大大簡化了開發(fā)過程。
　　OMAC在2005年成為ISA隸屬機(jī)構(gòu)。OMAC是一個(gè)獨(dú)立的、自組織的資助。它從美國PMMI(包裝機(jī)械制造商協(xié)會(huì))和ARC得到額外的非貨幣支持。PackML概念也開始逐漸應(yīng)用于其它離散控制環(huán)境如安裝、機(jī)床工具、機(jī)器人、造紙、紡織等領(lǐng)域。