實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫PI.doc

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫PI與其子模塊介紹PI簡介隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)在工廠的控制層和管理層都得到了充分和廣泛的應(yīng)用。而當(dāng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用要求進(jìn)一部深入和提升時(shí)，勢必要求把生產(chǎn)控制層和管理層連接起來。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠及時(shí)地把控制層的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳遞至管理層，又能把生產(chǎn)管理者的指令反饋到控制層，在原本不應(yīng)斷裂的兩個(gè)層次之間建立起連接的橋梁。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自身提供了一整套專門用于生產(chǎn)的輔助管理工具，同時(shí)它又是個(gè)生產(chǎn)信息集成平臺(tái)，為動(dòng)態(tài)流程模擬、實(shí)時(shí)在線優(yōu)化、數(shù)據(jù)調(diào)理和設(shè)備管理等提供數(shù)據(jù)源。 PI（Plant Information System）是由美國OSI Software公司開發(fā)的一套基于Client/Server結(jié)構(gòu)的商品化軟件應(yīng)用平臺(tái)，OSI公司自1980年成立時(shí)就一直致力于開發(fā)世界上最優(yōu)秀的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品PI。至今已耗時(shí)20年,它不斷地跟蹤并采用當(dāng)今最新的計(jì)算機(jī)技術(shù),軟件產(chǎn)品不斷地在升級(jí)和擴(kuò)充。目前用戶數(shù)以每年40%的速度在增長, PI已成為全球裝機(jī)量最多的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。一方面，PI用于工廠數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、存貯和監(jiān)視。作為大型實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫，PI可在線存貯每個(gè)工藝過程點(diǎn)的多年數(shù)據(jù)。它提供了清晰、精確的操作畫面，用戶既可瀏覽工廠當(dāng)前的生產(chǎn)情況，也可回顧過去的生產(chǎn)情況。另一方面，PI為最終用戶和應(yīng)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(yīng)用程序可使用戶很容易對(duì)工廠級(jí)和公司級(jí)實(shí)施管理，諸如改進(jìn)工藝，TQC，故障預(yù)防維護(hù)等。通過PI可集成產(chǎn)品計(jì)劃、維護(hù)管理、專家系統(tǒng)、LIMS和優(yōu)化/建模等應(yīng)用程序。PI應(yīng)用范圍l生產(chǎn)過程監(jiān)控l歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理和分析l批量生產(chǎn)的監(jiān)控與分析l統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制（SQC）l基于公司范圍內(nèi)的信息集成l應(yīng)用數(shù)據(jù)平臺(tái)（生產(chǎn)優(yōu)化和數(shù)據(jù)調(diào)理）l設(shè)備預(yù)防性維護(hù)l故障診斷PI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PI系統(tǒng)由三部分組成 4 PI 數(shù)據(jù)管理：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的核心部分，主要任務(wù)是系統(tǒng)進(jìn)程的管理，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的管理，歷史數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)接口，它的主要作用是從控制系統(tǒng)中讀取數(shù)據(jù)并送入PI服務(wù)器，并且具有數(shù)據(jù)緩沖（Buffering）的功能。4客戶端應(yīng)用工具：主要功能是對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析和處理。客戶端工具包括processbook,datalink等，在下面有詳細(xì)講述。PI系統(tǒng)的主要特點(diǎn)運(yùn)行可靠 在不間斷電源的情況下可持續(xù)運(yùn)行，在群集（Cluster）環(huán)境下當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)可實(shí)現(xiàn)任務(wù)自動(dòng)轉(zhuǎn)移，達(dá)到雙機(jī)互為熱備的效果。功能強(qiáng)大 每臺(tái)服務(wù)器可管理不同類型的數(shù)據(jù)點(diǎn)（TAG）達(dá)十萬點(diǎn)。可擴(kuò)充性 根據(jù)各個(gè)工廠的不同情況，可進(jìn)行不同的結(jié)構(gòu)配置。可以配置一臺(tái)或多臺(tái)服務(wù)器，數(shù)據(jù)點(diǎn)的容量可視工廠的今后發(fā)展進(jìn)行擴(kuò)容。數(shù)據(jù)量大 采用了OSI的專利技術(shù)“旋轉(zhuǎn)門”數(shù)據(jù)壓縮方法，歷史數(shù)據(jù)可以保存十年以上。產(chǎn)品豐富 提供了豐富的客戶端產(chǎn)品用于數(shù)據(jù)處理和分析。多種接口 提供了200多種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口軟件，基本包含了全球大部分控制系統(tǒng)產(chǎn)品。PI運(yùn)行的硬件環(huán)境及操作系統(tǒng)平臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境1 Windows NT4.0及更高版，Service Pack3及更高版Intel PC服務(wù)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(jī)運(yùn)行環(huán)境Windows NT，windows98，windows95，windows3.1/3/11網(wǎng)絡(luò)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(xué)易用，操作簡便，組態(tài)與運(yùn)行工具合二為一。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸迅速，生產(chǎn)情況可以及時(shí)掌握。主要用來顯示流程及相關(guān)數(shù)據(jù)，可以做靈活的趨勢圖和開關(guān)量顯示。PI-Processbook內(nèi)嵌VBA，可以滿足用戶擴(kuò)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(shí)可以通過VBA編程的方式來實(shí)現(xiàn)。用porcessbook可以做歷史趨勢分析 在一幅趨勢圖內(nèi)可以同時(shí)顯示八條歷史曲線，觀察曲線的變化可以了解生產(chǎn)裝置運(yùn)行是否平穩(wěn)。與電子表格軟件Excel，Lotus1-2-3實(shí)現(xiàn)連接(PI-Datalink) PI-Datalink安裝后是作為Excel的一個(gè)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(xiàn)pi一項(xiàng)。利用PI-Datalink和EXCEL強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的處理和分析，編制各種應(yīng)用報(bào)表。報(bào)警監(jiān)控與查詢(PI-Alarm) 當(dāng)某一位號(hào)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)超出設(shè)定的報(bào)警上下限時(shí)則以閃爍或聲音的方式報(bào)警，可幫助用戶發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的異常情況。可以作為管理人員對(duì)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(bào)警情況。批量管理(PI-Batch) 它可以提供一種功能強(qiáng)大的跟蹤與批量生產(chǎn)相關(guān)的信息，高效地處理產(chǎn)生多種產(chǎn)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(shù)據(jù)，具有同時(shí)顯示多個(gè)掃描信息的能力。例如可用于對(duì)鍋爐爐壁各監(jiān)測點(diǎn)的溫度進(jìn)行監(jiān)控?？刂苹芈繁O(jiān)控(PI-Control Monitor) 用該工具可以對(duì)某個(gè)控制回路的執(zhí)行情況進(jìn)行跟蹤和統(tǒng)計(jì)。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(chǎn)數(shù)據(jù)，通過該工具也可與電子商務(wù)系統(tǒng)相連接。PI技術(shù)特點(diǎn)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(gè)真正的C/S結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)環(huán)境，它所使用的智能結(jié)構(gòu)可在多種系統(tǒng)配置下運(yùn)行。l全面采用微軟的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)。l每個(gè)PI客戶端可同時(shí)與一個(gè)或多個(gè)PI服務(wù)器系統(tǒng)相聯(lián)，并可讀/寫任何實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)庫。l可以存儲(chǔ)各種類型的數(shù)據(jù)。l歷史數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)原型存貯，由于采用OSI Software公司的專利技術(shù)“旋轉(zhuǎn)門”壓縮技術(shù)，從而保證了在線存貯歷史數(shù)據(jù)長達(dá)數(shù)年，并且也確保了從PI歷史數(shù)據(jù)庫中回取數(shù)據(jù)的精度和速度。lPI接口軟件支持PI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的容錯(cuò)，當(dāng)主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)有故障時(shí)，仍然可以繼續(xù)采集接口設(shè)備的數(shù)據(jù)。l軟件產(chǎn)品易于安裝、維護(hù)和使用?？蛻魧?duì)PI的維護(hù)量實(shí)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(shí)時(shí)或歷史數(shù)據(jù)。l豐富的客戶端數(shù)據(jù)處理分析工具（PI-Batch,PI-Profile,PI-SQC,PI-Alarm）使用戶能及時(shí)對(duì)現(xiàn)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(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)開發(fā)出一些特殊應(yīng)用。l可以方便地與關(guān)系數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向通訊。l用戶可以通過Internet/Intranet的方式查看數(shù)據(jù)，系統(tǒng)提供了一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)WEB服務(wù)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史曲線。應(yīng)用PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的效益1 建立了一個(gè)統(tǒng)一的全廠范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，為其它應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)源。2 通過對(duì)生產(chǎn)過程和重要設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)控，使生產(chǎn)的運(yùn)行狀態(tài)保持平穩(wěn)，減少了裝置和設(shè)備的非計(jì)劃停車。3 減少原材料以及公用工程的消耗。生產(chǎn)調(diào)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(shí)平衡各子系統(tǒng)，從而減少裝置的能耗和物耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。4 生產(chǎn)管理人員以及工藝工程師可以利用實(shí)時(shí)和歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)的工藝過程進(jìn)行在線分析，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)裝置的運(yùn)行規(guī)律，并及時(shí)地調(diào)整工藝參數(shù)，使生產(chǎn)處于優(yōu)化狀態(tài)。同時(shí)也可以通過對(duì)影響產(chǎn)量和質(zhì)量的工藝參數(shù)的監(jiān)控，達(dá)到提高產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量的目的。也可以對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行在線分析，預(yù)測產(chǎn)品的質(zhì)量，從而