一、什么是PackML
1.批次生產類企業的挑戰
食品、啤酒飲料是一個與我們每天生活息息相關的領域，是再傳統不過的行業，這也因此是一個競爭極其激烈的市場，對于每個品牌而言，激烈的競爭使得各家公司毛利率已經很低，必須通過不斷的規模化生產，包括資本的兼并來實現擴張以攤薄在市場、人力等方面持續的成本提高，因此，對于啤酒飲料工業而言，如何實現生產效率提升、降低成本是每天生產運營經理所必須考慮的，乃至到每個班組的成本考核，貝加萊的APROL能夠提供EnMon-能源監測、PDA-過程數據采集、ConMon狀態監測等，這其中也包括PackML,最新的APROL平臺通過對PackML的支持來實現對產線的數據采集支持、MES集成數據對象接口。
2.終端生產者關心的話題
其實，設備的價格低并非是生產制造商最為關心的，今天他們必須關心如何通過全局的數據采集來實現工廠的透明，進而為質量穩定與成本降低提供持續的改善空間，但同樣他們遇到這些問題：
● 機器制造商采用不同的控制系統，提供不同的數據接口；
● 不同的總線互聯接口；
● 數據無法滿足標準的接口需要-如MES定義的數據采集問題；
還有一些其它的問題
● 不同廠商的機器需要復雜的培訓，帶來成本的提升；
● 設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團隊。
貝加萊工業自動化(上海)有限公司 宋華振
3.OMAC PackML
說起來，PackML也是很簡單的，它是一個標準，其旨在實現機器的狀態、操作模式和標簽名的統一，并以模塊化的方式來實現控制架構搭建以及軟件的設計，它已經被納入ISA88標準體系下，關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80年代，ISA組織開始致力于開發一套用于批次控制領域的標準，它可以通過系列標準化的模塊來提高系統性能與編程效率。ISA-S88第5部分用于提供“設備模塊與控制模塊”的定義，2000年后，OMAC(機器自動化與控制組織)開始致力于同樣的工作，也接受用于批次控制行業基本的概念，其旨在同樣為機器控制領域提供相同的收益，尤其是為包裝機械。這些標準并行研發直到2008年ISA發布技術報告來協同這些標準，ISA TR88.00.02-2008機器和單元狀態:一個ISA-88實例成為了包裝標準的基礎，即，PackML，ISA-S88可以在ISA網站，同時OMAC PackML實現指導可以在OMAC網站。
PackML的初始目標是提供一個通用的“外觀和感覺”以及所有機器的操作一致性從而構成包裝線。PackML提供了：
● 機器狀態與操作流程的標準定義
● OEE數據
● 根源分析RCA數據
● 靈活的配方機制以及通用的SCADA和MES輸入
這些規定由OMAC包裝工作組的“產線類型”定義（OMAC網站上的包裝機械自動化指南V3.1）生成，并采用了ISA-88狀態模型概念，PackML定義旨在讓機器更加可被服務和易于重新部署。
PackML和PackTag指南文件已經有多個版本，在PackML開發過程，PackTag被合并到指南文檔中。在2008的V3，包括了PackML和PackTag，并被更新進而與ISA-88標準一致的術語和定義，以產生技術報告ISA-TR88.00.02-2008機器和單元狀態:ISA-88的一個實現例程,ISA-TR88.00.02定義了ISA-S88 Part 1和Part 5在一個包裝機器環境中的模型概念、狀態、標簽（PackTag）。
圖1-PackML基于狀態的設備操作模式
PackML已經發布了V1,2,3，和實現的版本。PackML V2實現存在一些對PLC處理器存儲擴展缺點的缺點，以及不必要的無用代碼，并且對一些機器而言其狀態/模式不是很完整，PackML克服了這些缺點。進而它與S88 Part 5一致進而成為ISA-TR88.00.02，為得到產業支持P&G開發了PackML實現指南，采用軟件模板和幫助文件，可以提供免費的、非獨家許可給OMAC，這一OMAC實現指南可在OMAC官網下載。這一指南是對ISA-TR88.00.02的實現，借用了ISA-88 Part 1和ISA-S88 Part 5的層次模型概念的草案（機器/單元,節點/設備模塊,控制設備/控制模塊），OMAC實現指南提供了PackML實現指南、數據架構和一個最小的PackTag的推薦對象（例如那些典型用于商業MES包裝所需的）.實現指南提供了一個用于狀態控制、M2M通信和機器到商業信息系統的通信方法。
總之，PackML通過統一的狀態圖、整個工廠不同層級的模式定義和切換、以及模塊化的編程（采用IEC61131-3,PLCopen標準的模塊）來實現對機器、機器與機器之間的關聯關系、機器與MES/SCADA系統之間的數據定義接口來實現最終的互聯。
4.PackML對End User的好處
-PackML和PackTag都是國際標準的構成
--標準化的設備控制與操作獨立于供應商
--更容易實現整線的集成與啟動
對于操作人員而言，一致的狀態模式使得所有不同供應商提供的系統都可以在一個產線進行操作
--統一的HMI畫面，減少了大量的培訓成本
--標準化的接口和預定義的PackTag使得產線數據可以輕松集成到HMI/MES系統
業務利益
--有效的將最佳時間應用于創新
--降低TCO
--PackML提供可測量的商業利益
5.PackML對OEM廠商的好處
改善開發周期
--控制平臺獨立
--更高的軟件可重用性
--更低的定制代碼測試
--更快的開發時間
改善客戶價值傳播
--可重用代碼改善了軟件開發時間，縮短Time-to-Market
--更短的調試時間
--更易于連線生產并在客戶端的啟動
--簡化售后支持
業務應用
--使得更聚焦于創新與機器能級提升
--降低初始化投資
--知識產權保護
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、制藥等領域OEM市場的領先地位，長期的業內合作，使得貝加萊更為了解客戶的需求，也不斷推動標準化的進程。
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，并擔任重要的技術角色，John Kowal是代表貝加萊在OMAC董事會擔任董事，貝加萊早并在2008年即發布PackML實現的范例，如圖2，即遵循的是ISA-TR88的標準模板。
圖2-在AS3.0時代即已集成了PackML的應用
圖3-2012年貝加萊即展出OMAC PackML的演示系統
2.mapp中的PackML
在貝加萊最新的Automation Studio 4.2版本中，PackML已經可以被輕松的集成，在2008年僅推出演示版，而經過之后客戶的實際應用之后，PackML已經成為了現實的技術，并在標準化封裝后成為了標準功能在AS中被調用，如圖4。
圖4-最新的mapp中已經將OMAC作為一個軟件標準間來使用
3.最新的APROL集成了PackML
在貝加萊的過程控制與工廠自動化平臺上，PackML也成為了數據集成的一個標準功能，它提供了產線監控與MES數據接口的能力，為保持競爭力，機器與設備的業主必須消除所有帶來效率降低的源頭，而整個產線監控可以提供早期識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出。APROL包含的標準PackML機器數據接口模塊可以為機器和整線提供便利的數據訪問，以至于機器的細節。面板和子面板將展示關鍵數據與重要的細節參數，如圖5。
圖5-最新的APROL版本提供了PackML產線集成的能力，可以為包裝線提供與MES系統數據交互的能力
三、貝加萊的PackML應用
PackML對于貝加萊而言，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、制藥等領域的巨頭共同探討如何讓整個工廠實現高效的生產與透明的數據交換，在一些OEM領域，已經為領先的機器制造商實現了其PackML模式下的機器運行操作。
OCME是一家專注于啤酒飲料領域的整線設備提供商，其采用貝加萊系統實現其應用，作為全球知名的啤酒飲料設備制造商，OCME一直保持著與貝加萊緊密的合作，在其DryBlock系統里采用了其PackML的機器控制、通信與同步，這個HMI采用B&R Automation Panel多點觸摸屏，并符合PackML標準。
圖6-OCME 符合PackML標準的DryBlock系統HMI
Seidenader公司的異物檢測系統
Seidenader公司的CS系列醫藥灌裝產品異物檢測系統采用了貝加萊的方案，這里也包括了滿足PackML標準的HMI，然而，這并非是PackML帶給這個機器的唯一好處，因為，不但人機更為簡化，機器的模塊化設計也更為明朗，對于系統開發人員而言，程序的維護與升級、代碼的重用是更為重要的收獲。
圖7-Seidenader使用PackML作為一項普遍適用于所有程序員的內部標準，這使軟件更容易理解、診斷和操作。
ILAPACK的PackML實現
在其Phoenix Delta 3000LD的全新包裝系統里，采用了由貝加萊提供的整體解決方案，這包含了17個獨立的伺服軸，當然，PackML也是該機器的亮點。
圖8-ILAPACK的Phoenix Delta 3000LD采用PackML標準的HMI
圖9-ILAPACK的操作界面基于PackML而開發，具有直觀易用的同時，也保持了自身的獨特的理解
包括ILAPACK對包裝機的操作流程、HMI顯示，以及按照PackML標準設計的模式管理器、單元管理器，底層采用PLCopen標準Motion庫編寫的軸控程序。
采用標準的PackML、PLCopen Motion編程，可以實現快速的系統程序設計，這大大簡化了開發過程。
OMAC在2005年成為ISA隸屬機構。OMAC是一個獨立的、自組織的資助。它從美國PMMI(包裝機械制造商協會)和ARC得到額外的非貨幣支持。PackML概念也開始逐漸應用于其它離散控制環境如安裝、機床工具、機器人、造紙、紡織等領域。