實時數據庫PI.doc

實時數據庫PI與其子模塊介紹PI簡介隨著信息技術的進步，計算機技術在工廠的控制層和管理層都得到了充分和廣泛的應用。而當計算機技術的應用要求進一部深入和提升時，勢必要求把生產控制層和管理層連接起來。實時數據庫系統(tǒng)能夠及時地把控制層的實時生產數據傳遞至管理層，又能把生產管理者的指令反饋到控制層，在原本不應斷裂的兩個層次之間建立起連接的橋梁。實時數據庫系統(tǒng)自身提供了一整套專門用于生產的輔助管理工具，同時它又是個生產信息集成平臺，為動態(tài)流程模擬、實時在線優(yōu)化、數據調理和設備管理等提供數據源。 PI（Plant Information System）是由美國OSI Software公司開發(fā)的一套基于Client/Server結構的商品化軟件應用平臺，OSI公司自1980年成立時就一直致力于開發(fā)世界上最優(yōu)秀的實時數據庫產品PI。至今已耗時20年,它不斷地跟蹤并采用當今最新的計算機技術,軟件產品不斷地在升級和擴充。目前用戶數以每年40%的速度在增長, PI已成為全球裝機量最多的實時數據庫產品。一方面，PI用于工廠數據的自動采集、存貯和監(jiān)視。作為大型實時數據庫和歷史數據庫，PI可在線存貯每個工藝過程點的多年數據。它提供了清晰、精確的操作畫面，用戶既可瀏覽工廠當前的生產情況，也可回顧過去的生產情況。另一方面，PI為最終用戶和應用軟件開發(fā)人員提供了快捷高效的工廠信息。公司中的所有人，無論在什么地方都可看到和分析相同的信息。PI客戶端的應用程序可使用戶很容易對工廠級和公司級實施管理，諸如改進工藝，TQC，故障預防維護等。通過PI可集成產品計劃、維護管理、專家系統(tǒng)、LIMS和優(yōu)化/建模等應用程序。PI應用范圍l生產過程監(jiān)控l歷史生產數據管理和分析l批量生產的監(jiān)控與分析l統(tǒng)計質量控制（SQC）l基于公司范圍內的信息集成l應用數據平臺（生產優(yōu)化和數據調理）l設備預防性維護l故障診斷PI系統(tǒng)結構PI系統(tǒng)由三部分組成 4 PI 數據管理：實時數據庫的核心部分，主要任務是系統(tǒng)進程的管理，實時數據的管理，歷史數據的管理，客戶端用戶的管理，系統(tǒng)安全性管理和系統(tǒng)配置管理。4PI-接口：PI系統(tǒng)和控制系統(tǒng)之間的數據接口，它的主要作用是從控制系統(tǒng)中讀取數據并送入PI服務器，并且具有數據緩沖（Buffering）的功能。4客戶端應用工具：主要功能是對實時數據和歷史數據進行查詢、分析和處理?？蛻舳斯ぞ甙╬rocessbook,datalink等，在下面有詳細講述。PI系統(tǒng)的主要特點運行可靠 在不間斷電源的情況下可持續(xù)運行，在群集（Cluster）環(huán)境下當出現故障時可實現任務自動轉移，達到雙機互為熱備的效果。功能強大 每臺服務器可管理不同類型的數據點（TAG）達十萬點。可擴充性 根據各個工廠的不同情況，可進行不同的結構配置。可以配置一臺或多臺服務器，數據點的容量可視工廠的今后發(fā)展進行擴容。數據量大 采用了OSI的專利技術“旋轉門”數據壓縮方法，歷史數據可以保存十年以上。產品豐富 提供了豐富的客戶端產品用于數據處理和分析。多種接口 提供了200多種標準的數據接口軟件，基本包含了全球大部分控制系統(tǒng)產品。PI運行的硬件環(huán)境及操作系統(tǒng)平臺服務器運行環(huán)境1 Windows NT4.0及更高版，Service Pack3及更高版Intel PC服務器或Digital AlphaAXP2Unix操作系統(tǒng)支持以下版本Digital DEC UNIXHewlett Packard HP-UXIBM AIXSun Microsystems Solaris3 OpenVMSAlphaAXPVAX客戶機運行環(huán)境Windows NT，windows98，windows95，windows3.1/3/11網絡協(xié)議Windows Sockets TCP/IPDecNet流程圖組態(tài)和瀏覽（PI-Processbook） 組態(tài)工具易學易用，操作簡便，組態(tài)與運行工具合二為一。實時數據傳輸迅速，生產情況可以及時掌握。主要用來顯示流程及相關數據，可以做靈活的趨勢圖和開關量顯示。PI-Processbook內嵌VBA，可以滿足用戶擴展組態(tài)畫面功能的要求 系統(tǒng)提供的組態(tài)工具不能滿足用戶的需求時可以通過VBA編程的方式來實現。用porcessbook可以做歷史趨勢分析 在一幅趨勢圖內可以同時顯示八條歷史曲線，觀察曲線的變化可以了解生產裝置運行是否平穩(wěn)。與電子表格軟件Excel，Lotus1-2-3實現連接(PI-Datalink) PI-Datalink安裝后是作為Excel的一個宏存在的。通過在excel中采用添加宏的方式，把data-link掉出。如下圖，excel主菜單中出現pi一項。利用PI-Datalink和EXCEL強大的數據處理功能實現對生產數據的處理和分析，編制各種應用報表。報警監(jiān)控與查詢(PI-Alarm) 當某一位號的生產數據超出設定的報警上下限時則以閃爍或聲音的方式報警，可幫助用戶發(fā)現生產的異常情況?？梢宰鳛楣芾砣藛T對控制系統(tǒng)的輔助監(jiān)視。例如在廠長這里裝上此工具就可以看到一些報警情況。批量管理(PI-Batch) 它可以提供一種功能強大的跟蹤與批量生產相關的信息，高效地處理產生多種產品所需要的不同工藝條件的批量信息。在電廠中用途不大。剖面圖分析工具(PI-Profile) 它以概括形式、平面圖和三維映射的方式分析PI的數據，具有同時顯示多個掃描信息的能力。例如可用于對鍋爐爐壁各監(jiān)測點的溫度進行監(jiān)控。控制回路監(jiān)控(PI-Control Monitor) 用該工具可以對某個控制回路的執(zhí)行情況進行跟蹤和統(tǒng)計。PI系統(tǒng)WEB化工具（PI-ActiveView）用戶通過Internet用WWW瀏覽器瀏覽流程圖和生產數據，通過該工具也可與電子商務系統(tǒng)相連接。PI技術特點l適用與過程工業(yè)如石油化工、電力、冶金、制藥、紙漿和造紙、天然氣、水處理、食品加工等。lPI是一個真正的C/S結構計算機環(huán)境，它所使用的智能結構可在多種系統(tǒng)配置下運行。l全面采用微軟的技術與標準。l每個PI客戶端可同時與一個或多個PI服務器系統(tǒng)相聯，并可讀/寫任何實時和歷史數據庫。l可以存儲各種類型的數據。l歷史數據以數據原型存貯，由于采用OSI Software公司的專利技術“旋轉門”壓縮技術，從而保證了在線存貯歷史數據長達數年，并且也確保了從PI歷史數據庫中回取數據的精度和速度。lPI接口軟件支持PI網絡節(jié)點間的容錯，當主機或網絡有故障時，仍然可以繼續(xù)采集接口設備的數據。l軟件產品易于安裝、維護和使用?？蛻魧I的維護量實際上比其它系統(tǒng)要少得多。l一系列開放的用戶友好的客戶端接口（PI-Procbook,PI-Datalink,PI-ODBC）使用戶能方便快捷地獲得實時或歷史數據。l豐富的客戶端數據處理分析工具（PI-Batch,PI-Profile,PI-SQC,PI-Alarm）使用戶能及時對現場情況作出判斷并作出決策。l靈活高效的開發(fā)工具（PI-API,PI-SDK）使用戶能夠基于PI中的實時和歷史數據開發(fā)出一些特殊應用。l可以方便地與關系數據進行雙向通訊。l用戶可以通過Internet/Intranet的方式查看數據，系統(tǒng)提供了一個實時數據WEB服務器。l提供了多種ActiveX控件，用戶可在自己開發(fā)的程序或超文本中方便地插入實時數據和歷史曲線。應用PI實時數據庫的效益1 建立了一個統(tǒng)一的全廠范圍內的實時數據庫平臺，為其它應用提供了數據源。2 通過對生產過程和重要設備關鍵參數的監(jiān)控，使生產的運行狀態(tài)保持平穩(wěn)，減少了裝置和設備的非計劃停車。3 減少原材料以及公用工程的消耗。生產調度人員可以利用PI系統(tǒng)來監(jiān)測公用工程中的水、電、氣在各裝置的消耗，并及時平衡各子系統(tǒng)，從而減少裝置的能耗和物耗，提高經濟效益。4 生產管理人員以及工藝工程師可以利用實時和歷史生產數據對生產的工藝過程進行在線分析，進一步發(fā)現裝置的運行規(guī)律，并及時地調整工藝參數，使生產處于優(yōu)化狀態(tài)。同時也可以通過對影響產量和質量的工藝參數的監(jiān)控，達到提高產量及產品質量的目的。也可以對產品的質量數據進行在線分析，預測產品的質量，從而