实时数据库PI与其子模块介绍

1、实时数据库PI与其子模块介绍PI简介随着信息技术的进步，计算机技术在工厂的控制层和管理层都得到了充分和广泛的应用。而当计算机技术的应用要求进一部深入和提升时，势必要求把生产控制层和管理层连接起来。实时数据库系统能够及时地把控制层的实时生产数据传递至管理层，又能把生产管理者的指令反馈到控制层，在原本不应断裂的两个层次之间建立起连接的桥梁。实时数据库系统自身提供了一整套专门用于生产的辅助管理工具，同时它又是个生产信息集成平台，为动态流程模拟、实时在线优化、数据调理和设备管理等提供数据源。 PI（Plant Information System）是由美国OSI Software公司开发的一套基于Cl

2、ient/Server结构的商品化软件应用平台，OSI公司自1980年成立时就一直致力于开发世界上最优秀的实时数据库产品PI。至今已耗时20年,它不断地跟踪并采用当今最新的计算机技术,软件产品不断地在升级和扩充。目前用户数以每年40%的速度在增长, PI已成为全球装机量最多的实时数据库产品。一方面，PI用于工厂数据的自动采集、存贮和监视。作为大型实时数据库和历史数据库，PI可在线存贮每个工艺过程点的多年数据。它提供了清晰、精确的操作画面，用户既可浏览工厂当前的生产情况，也可回顾过去的生产情况。另一方面，PI为最终用户和应用软件开发人员提供了快捷高效的工厂信息。公司中的所有人，无论在什么地方都可

3、看到和分析相同的信息。PI客户端的应用程序可使用户很容易对工厂级和公司级实施管理，诸如改进工艺，TQC，故障预防维护等。通过PI可集成产品计划、维护管理、专家系统、LIMS和优化/建模等应用程序。PI应用范围l生产过程监控l历史生产数据管理和分析l批量生产的监控与分析l统计质量控制（SQC）l基于公司范围内的信息集成l应用数据平台（生产优化和数据调理）l设备预防性维护l故障诊断PI系统结构PI系统由三部分组成 4 PI 数据管理：实时数据库的核心部分，主要任务是系统进程的管理，实时数据的管理，历史数据的管理，客户端用户的管理，系统安全性管理和系统配置管理。4PI-接口：PI系统和控制系统之间的

4、数据接口，它的主要作用是从控制系统中读取数据并送入PI服务器，并且具有数据缓冲（Buffering）的功能。4客户端应用工具：主要功能是对实时数据和历史数据进行查询、分析和处理。客户端工具包括processbook,datalink等，在下面有详细讲述。PI系统的主要特点运行可靠 在不间断电源的情况下可持续运行，在群集（Cluster）环境下当出现故障时可实现任务自动转移，达到双机互为热备的效果。功能强大 每台服务器可管理不同类型的数据点（TAG）达十万点。可扩充性 根据各个工厂的不同情况，可进行不同的结构配置。可以配置一台或多台服务器，数据点的容量可视工厂的今后发展进行扩容。数据量大 采用了

5、OSI的专利技术“旋转门”数据压缩方法，历史数据可以保存十年以上。产品丰富 提供了丰富的客户端产品用于数据处理和分析。多种接口 提供了200多种标准的数据接口软件，基本包含了全球大部分控制系统产品。PI运行的硬件环境及操作系统平台服务器运行环境1 Windows NT4.0及更高版，Service Pack3及更高版Intel PC服务器或Digital AlphaAXP2Unix操作系统支持以下版本Digital DEC UNIXHewlett Packard HP-UXIBM AIXSun Microsystems Solaris3 OpenVMSAlphaAXPVAX客户机运行环境Win

6、dows NT，windows98，windows95，windows3.1/3/11网络协议Windows Sockets TCP/IPDecNet流程图组态和浏览（PI-Processbook） 组态工具易学易用，操作简便，组态与运行工具合二为一。实时数据传输迅速，生产情况可以及时掌握。主要用来显示流程及相关数据，可以做灵活的趋势图和开关量显示。PI-Processbook内嵌VBA，可以满足用户扩展组态画面功能的要求 系统提供的组态工具不能满足用户的需求时可以通过VBA编程的方式来实现。用porcessbook可以做历史趋势分析 在一幅趋势图内可以同时显示八条历史曲线，观察曲线的变化可以

7、了解生产装置运行是否平稳。与电子表格软件Excel，Lotus1-2-3实现连接(PI-Datalink) PI-Datalink安装后是作为Excel的一个宏存在的。通过在excel中采用添加宏的方式，把data-link掉出。如下图，excel主菜单中出现pi一项。利用PI-Datalink和EXCEL强大的数据处理功能实现对生产数据的处理和分析，编制各种应用报表。报警监控与查询(PI-Alarm) 当某一位号的生产数据超出设定的报警上下限时则以闪烁或声音的方式报警，可帮助用户发现生产的异常情况。可以作为管理人员对控制系统的辅助监视。例如在厂长这里装上此工具就可以看到一些报警情况。批量管理

8、(PI-Batch) 它可以提供一种功能强大的跟踪与批量生产相关的信息，高效地处理产生多种产品所需要的不同工艺条件的批量信息。在电厂中用途不大。剖面图分析工具(PI-Profile) 它以概括形式、平面图和三维映射的方式分析PI的数据，具有同时显示多个扫描信息的能力。例如可用于对锅炉炉壁各监测点的温度进行监控。控制回路监控(PI-Control Monitor) 用该工具可以对某个控制回路的执行情况进行跟踪和统计。PI系统WEB化工具（PI-ActiveView）用户通过Internet用WWW浏览器浏览流程图和生产数据，通过该工具也可与电子商务系统相连接。PI技术特点l适用与过程工业如石油化

9、工、电力、冶金、制药、纸浆和造纸、天然气、水处理、食品加工等。lPI是一个真正的C/S结构计算机环境，它所使用的智能结构可在多种系统配置下运行。l全面采用微软的技术与标准。l每个PI客户端可同时与一个或多个PI服务器系统相联，并可读/写任何实时和历史数据库。l可以存储各种类型的数据。l历史数据以数据原型存贮，由于采用OSI Software公司的专利技术“旋转门”压缩技术，从而保证了在线存贮历史数据长达数年，并且也确保了从PI历史数据库中回取数据的精度和速度。lPI接口软件支持PI网络节点间的容错，当主机或网络有故障时，仍然可以继续采集接口设备的数据。l软件产品易于安装、维护和使用。客户对PI

10、的维护量实际上比其它系统要少得多。l一系列开放的用户友好的客户端接口（PI-Procbook,PI-Datalink,PI-ODBC）使用户能方便快捷地获得实时或历史数据。l丰富的客户端数据处理分析工具（PI-Batch,PI-Profile,PI-SQC,PI-Alarm）使用户能及时对现场情况作出判断并作出决策。l灵活高效的开发工具（PI-API,PI-SDK）使用户能够基于PI中的实时和历史数据开发出一些特殊应用。l可以方便地与关系数据进行双向通讯。l用户可以通过Internet/Intranet的方式查看数据，系统提供了一个实时数据WEB服务器。l提供了多种ActiveX控件，用户可在

11、自己开发的程序或超文本中方便地插入实时数据和历史曲线。应用PI实时数据库的效益1 建立了一个统一的全厂范围内的实时数据库平台，为其它应用提供了数据源。2 通过对生产过程和重要设备关键参数的监控，使生产的运行状态保持平稳，减少了装置和设备的非计划停车。3 减少原材料以及公用工程的消耗。生产调度人员可以利用PI系统来监测公用工程中的水、电、气在各装置的消耗，并及时平衡各子系统，从而减少装置的能耗和物耗，提高经济效益。4 生产管理人员以及工艺工程师可以利用实时和历史生产数据对生产的工艺过程进行在线分析，进一步发现装置的运行规律，并及时地调整工艺参数，使生产处于优化状态。同时也可以通过对影响产量和质量的工艺参数的监控，达到提高产量及产品质量的目的。也可以对产品的质量数据进行在线分析，预测产品的质量，从而