济南海马机械设计有限公司
引言：打破信息孤岛，驱动柔性生产
MES（制造执行系统）是大脑，负责“想事”（下指令）；PLC（可编程逻辑控制器）是四肢，负责“做事”（执行动作）。传统模式下，工单靠人下发，数据靠人录入，效率低且易错。实现MES与PLC的“握手”，就是让大脑和四肢直接对话，实现指令与数据的自动流转。
一、握手的基础：通用的“握手协议”
PLC和MES是不同世界的东西，需要一种共同语言来沟通。最常见的两种方式是：
OPC UA（现代首选）： 就像设备的“普通话”，是跨平台、标准化的数据交换规范。MES通过OPC UA客户端直接读取/写入PLC（带OPC UA服务器功能）的数据区。
数据库读写（经典实用）： MES将指令写入中间数据库的特定表；PLC通过网关或自身功能（如西门子的Advanced UDP）定时轮询这个表，获取新指令。反之，PLC将生产数据写入数据库，MES再从库中读取。
二、实战一：工单自动下发流程
MES派活： MES调度员在系统中释放一个工单，包含“产品代码A”、“生产数量100”、“工艺参数版本V2.1”等信息。
写入指令区： MES系统通过OPC UA或数据库接口，将这些信息写入PLC的共享数据区（如DB块）或数据库的指令表。
PLC读取与确认： PLC扫描到新的工单指令，将其存入内部变量，并置位“工单接收成功”标志位。
HMI展示与就绪： 设备操作屏（HMI）上自动显示新的工单信息：“待生产：产品A，数量100”。操作员点击“上料完成”后，设备即可自动按V2.1的配方开始生产。
三、实战二：生产数据自动上报流程
PLC计数： PLC实时统计“已生产数量”、“合格品数量”、“废品数量”及“设备状态（运行、停机、故障）”。
定时/触发上报：
定时上报： PLC每5秒或1分钟，将当前数据块一次性推送给MES（通过OPC UA或写入数据库）。
触发上报： 当“设备状态”改变时（如运行->故障），或工单完成时，立即上报。
MES接收与处理： MES接收到数据后，更新对应工单的进度，记录设备状态历史，并自动计算OEE、合格率等指标。
四、关键细节与避坑指南
心跳机制： MES和PLC之间建立一个“心跳信号”，用以判断网络连接是否正常。
数据校验： 下发重要参数时，采用“写-读-校验”机制，确保PLC收到的数据准确无误。
异常处理： 设计完善的超时、重发、错误代码机制。例如，PLC上报“故障01”，MES能自动在知识库中匹配“电机过载报警，请检查X机构”。
总结：
MES与PLC的成功握手，是建设“黑灯工厂”或柔性产线的技术基石。它实现了生产管理的透明化和自动化，让生产指令秒级下达，让生产实况尽在掌握，是制造企业迈向工业4.0的关键一步。