PI系统应用培训V0.3

PI系统应用培训孙玉鹏太极计算机股份有限公司简介讲师学生

你在PI系统中的角色

你需要学习什么技能？CourseOverview时间:1天交互式的课程:理论80%练习和举例20%Objectives了解PI数据库的基本原理学习访问PI数据库中的数据熟悉PIProcessBook和PIDataLink客户端的使用具备绘制流程图和制作报表的能力有问题请随时提问！CourseContentPI介绍Windows的普通对话框PIProcessBook在Excel里使用PIDataLink实际操作练习1.0PI介绍OSIsoft成立于1980

在美国，加拿大，墨西哥，

德国，澳大利亚，新西兰，巴西和新加坡PI系统:在100多个国家有超过10，000套PI系统在使用世界上有许多成功的RtPM系统提供需要管理贯穿整个企业的实时情报的基础组织构造！PI系统是什么?PI系统是创造一个高级信息管理系统来从你的生产过程中获取数据的软件包还包括复杂的处理工具，用来把数据转化成信息，帮助员工作出及时的判断可配置的，交互式的显示随时随地传递信息PI的最初的目标就是，可以保存无限量的永远可见的数据它是OSIsoft公司的Real-timePerformanceManagement(RtPM)

平台的一部分.PI系统是什么?PI系统是一套基于服务端和客户端的软件，是为完全自动采集，存储和展示工厂信息而设计的.

PI=PlantInformation因为PI常常被用作企业扩大应用的一个整合和开发平台。PI成为生产层到办公室的主要连接纽带。PI系统–基本构架接口节点

分析工具客户端

ProcessBookDatalinkRtPortalDataSource(DCS,PLC,etc)其他系统-ERP-Maintenance-LimsPIServer

客户端

Profile

BatchViewSQC接口节点DataSource(DCS,PLC,etc)操作维护管理决策工程应用Gap断层实时数据库是管控一体化的桥梁$$$使用PI，从而达到：更好地了解企业生产的能力和经济效益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。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。成本控制人员可以利用实时数据动态地监控生产成本，使成本控制发生在生产过程中，以达到降低生产成本的目的。当发生事故时，工艺人员可以利用实时和历史数据，对事故进行及时分析，查明事故发生的原因，以避免事故的再次发生。设备维护人员可以利用历史数据对设备的运行情况进行分析，对设备进行预防性维护并为制定设备的检修计划提供依据。抓住更多的市场机遇

PI-成功企业不可缺少的一员工厂有了PI，就像给自己装了一面镜子，时时刻刻都知道所有装置的运行状况。工厂有了PI，就拥有了一笔巨大的无形资产：生产数据。这些数据如果不保存起来，就永久地失去了。工厂有了PI，就像有了一个严谨的师傅。过去的完整操作记录可以指导技术人员提高装置的稳定性和利用率，提高技术人员的运行和操作水平。有了PI，不仅各级领导可以直接通过自己办公室的微机看到生产情况，而且整个工厂各个部门的人员，都可以对这些数据进行分析，满足各自不同的需要。各个部门之间分析的结果不会因数据来源不统一而发生矛盾再也没有人会为查找几年以前的历史数据（不论是年度、月度数据，还是日级，秒级数据）煞费苦心。现在所有的趋势图和报表只需要点点鼠标就来了。有PI与没有PI有什么不同？1.1PI测点测点是什么?一个PI测点是PI数据库中一组数据流的唯一的地址例如一个流量计的流量速率一个控制器的操作模式一个产品的批号操作员的文本记录统计或计算的结果PI测点属性每个PI测点有一系列的属性比如:向客户端应用描述测点“这个信息是如何显示的？”控制系统接口描述测点“这个信息是如何发现的?”向PIServer描述测点“这个信息是如何存储的?”

PI测点属性测点名:

PI测点唯一的名字，长度应小于80个字符，第一个字符必须是字母或数字，以下符号不允许使用:*’?;{}[]?\`‘“!@描述:

PI测点描述

单位:工程单位测点类型:变量的存储类型零点，跨度:最小值,范围

数据源:

允许PI测点通过数据接口分组(DCS,PLC,或其他来源)Tag:PI测点名称（唯一）Descriptor:PI测点描述(26个字符)Engunits:

工程单位PointType:变量的存储类型Zero,Span：量程起点、量程范围和典型值Pointsource：允许PI测点通过数据接口分组(DCS,PLC,或其他来源)PI测点属性PIAlarm @AlarmGroups GPIPerformanceEquation CPITotalizer TPIRTSQC QPIPerfMon #PIPing J PISNMP $Ramp_soak 9Random R缺省测点数据源测点类型Digital:

离散数值

(On/Off)Int16:

整数数值,16位(0to32767,acc:1/32767)Int32:

整数数值,32位(-2147450880to2147483647)

Float16:

测量浮点数,16位(acc:1/32767)Float32:

浮点数,32位 (单精度)Float64:

浮点数,64位 (双精度)String:

文本符号最多可达1000个字符Blob:

二进制对象多达1000字节Timestamps:

任何在1970年1月1日和2038年1月1日的时间/日期InstrumentTag:

数据源中测点的位置或名称（即数采位号）PointSource:

数据源名，将测点按接口分组Location1:

接口ID号Location4:

扫描频率号(见接口启动部分的/f参数)PI测点属性–接口1.2数据流数据测试在存档之前每个值要经过两步的数据过滤测试:例外测试

“只送有变化意义的数据给服务器”压缩测试

“只存储需要可靠描述过程行为的数据”数据流接口(在数据采集节点上)PIServerPI压缩运算PI

存档实时值新值(基于扫描或例外报告)例外报告例外报告压缩数据流

例外和压缩测试应该得到有效调节，以达到有效的归档存储而又不丢失重要的数据。

一些进一步的压缩想法…“关闭压缩加工给我更好的数据!”不!–只是更多的数据

数据将永远不比仪器的精度更精确好的压缩将会:允许更快速的计算只需更少的管理就可保存更多的在线数据使可用的数据对用户更有效设置压缩幅度为将确保数据的精确而没有重复的值.1.3时间PI时标格式绝对时间(一个指定的时间点) *(现在) 18-dec-0216:00:00相对时间(时间是另一个时间的补偿)

*+8h*+8hours结合在一起使用 t+8h(today)+8hours绝对格式PI的缺省格式:dd-mmm-yyHH:mm:ssdd

天mmm

月份(Jan,Feb,Mar,Apr,May)yy

年HH 24小时格式mm

分钟ss

秒例子: 18-May-0410:43:29Back时间缩写描述代码例子现在*在本月指定日期午夜的dd25

本月25日的午夜在指定日期的午夜dd-mmm-yy25-aug-02在2002年8月25日的午夜当前日期的指定时间h:8:

当前日期的8点钟本年本月指定的某一天某一时间ddh:258:

本月25日的8点今天的00:00:00tt+7h

今天早上7.昨天的00:00:00yy+15h

昨天下午3点本周的某一天的午夜00:00:00Monday、Tuesday、Saturday、Sunday、Fridaymonday+6.5h

星期一的六点半时间间隔

(天数)#d1d

1天时间间隔(小时)#.#h1.5h

一个半小时时间间隔(分钟）#.#m32m

32分钟施加间隔(秒)#.#s49s

49秒指导练习PI时间表述下面的时间标签:Tuesday-2d16:y+8h*-30m把下面的时间表述成合法的PI时间标签：今天早上6：00本月4号的下午4点12小时以前2012年3月1日下午2点15分30秒2.0常见的Windows对话框PIServer连接窗口查看连接信息在这里做的任何改变将存储在Windows的注册表里PIServer列表PIServer连接窗口编辑连接信息

编辑PIServer信息PIServer连接窗口添加一个新的连接信息

为了建立一个新的连接:服务器名：一个PIserver的IP地址或主机名用户名：pidemo或任何其他的用户名端口：PI3Server为5450接下来的屏幕将提示用户口令，如果必要的话测点搜索窗口在PIProcessBook:从工具菜单里测点搜索命令使用工具栏:一个目标属性窗口:在PIDataLink:在Pi菜单里的测点搜索命令测点搜索窗口–基本搜索测点搜索窗口–高级搜索测点搜索窗口–别名搜索测点信息窗口3.0PIProcessBookPIProcessBook是什么?软件允许用户建立形象化的生产工艺流程图，查看实时数据和趋势图PIProcessBook也包括了VBA的开发环境标准的Windows结构PIProcessBook使用标准的Windows环境，使它的可用功能可以从以下方式得到：菜单工具栏菜单栏菜单栏菜单栏主要工具条从选择View/Toolbar菜单下面选择工具条可以用置顶或悬浮PIProcessBook模式运行模式: 用来浏览PIProcessBook的里元素编辑模式: 用来创建或编辑一个PI ProcessBook元素使用工具菜单或画图工具栏来改变

3.1运行模式开放的元素双击打开一个项目使用新建或打开按钮：每次点击新建都会新创建一个新的窗口打开总是指向同一个窗口多个拷贝查看模式PIProcessBook有2种查看模式 (ALT-V或浏览菜单下面的Outline/Book):

BookMode OutlineMode大纲视图浏览在运行模式下，你可以选择显示的级别，根据数字或者+和–符号

来展开或者折叠目录的一部分在编辑模式下，箭头用作改变一个对象的级别或者上下移动它绘图菜单列出可以添加到显示里的图素静态图素动态图素在编辑模式下，选择想得到的图素把他们放在显示里当有提示时定义它的外型构造动态图素趋势图X-Y图条形图动态值ActiveX控件多状态符号趋势查看选项趋势放大和缩小全屏显示改变显示的时间周期改变垂直轴线刻度趋势指针返回到最初的设置提示:这些功能只在运行模式下缩放在趋势边界线内拖拉矩形框使用复原按钮返回到初始定义全屏在运行模式下双击来激活再次双击返回到未激活状态太小了双击它竖轴刻度前面描述的缩放功能已经改变了竖轴的刻度手动改变竖轴刻度单击或双机刻度符号弹出对话框激活指针来显示在一个或多个给定时间的准确数值趋势指针

更改时间范围前面描述的缩放功能“向前向后一段时间”功能:浏览向前向后的一段时间并访问适当的归档数据

使用滚动条:改变时间范围在View菜单里TimeRange功能或使用绝对或相对时间格式传递给参数的值必须是*,以便获得自动趋势更新返回初始配置使用View菜单下的Revert功能或者按钮

来返回最初的显示状态右键单击趋势图，在菜单里点击可以返回到上一步或下一步临时趋势

(Ad-Hoc)在运行模式下，有两种方法创建一个趋势:在当前窗口:

选择一个或多个值，点击然后画一个矩形框来显示趋势,并可永久保存在一个新窗口:

选择一个或多个值，然后点击创建一个临时趋势，也可以来保存这个新窗口为一个显示页

XY图离散图用来显示数值集之间的关系数值在横坐标上(X-Axis)表示的是一个PI测点的值而不是时间选择一个基数测点选择一个对比测点难以获得的数据趋势什么也不显示值显示“NoData”（没有数据）趋势指针显示“NoData”（没有数据）

棒行图显示斜纹线多状态符号显示用户定义了的状态练习-浏览ProcessBook目标使自己熟悉PIProcessBook的环境用一个现有的PIProcessBook掌握如何应用趋势3.2编辑模式创建一个PIProcessBook使用

File/New

或图标PB文件:ProcessBook练习薄PB目录:PIProcessBook元素(显示)PB显示:独立的显示画面注意: 一个(*)在PB名字里的星号(*)或者标题栏里意味着这个文档没有被保存或自上次保存后已经被修改了ProcessBook元素5类ProcessBook元素显示页链接页操作系统命令链接ProcessBook文本添加一个ProcessBookText

元素组织ProcessBook文档的标题(在创建模式下，用Insert/Display)添加一个ProcessBookDisplay元素ProcessBook文档的主要元素(在创建模式下，用Insert/Display)添加一个ProcessBook

的操作系统元素打开一个外部文件并启动外面的应用程序计算器，记事本Excel表，Word文档，Access数据库IE里的Web站点练习-创建一个PIProcessBook目标创建一个新的ProcessBook练习薄文件创建一个显示目录趋势创建在编辑模式下:可以从绘制（Draw）菜单或点击使用趋势选项用鼠标画一个矩形框定义趋势的大小有一个有四个不同标签的设计窗口允许配置趋势：:常规,显示格式,描记线格式

和布局趋势创建-“常规（General）”标签趋势创建–“显示格式（DisplayFormat）”标签趋势创建-“（描记线格式）TraceFormat”标签趋势创建-“（布局）Layout”标签多个趋势创建例子5个趋势达到同时创建RowColExRowExCol

2 2 1 1总和:2x2+1x1=5线条和纵栏

底部特殊的线条和纵栏

顶部趋势修改选择一个趋势，并在编辑（Edit）菜单下使用格式设置选项在编辑模式里双击趋势按钮用来修改被选中趋势的字体这个按钮只在编辑模式下可用练习-趋势创建目标创建一个新的ProcessBook趋势静态图形从绘制（Draw）菜单下进入矩形椭圆/圆线条/折线多边形弧行从图形库里或者导入的图形所有的图素都可以被组合，改变颜色，连接，或者作为多状态对象线条和颜色属性在格式工具栏用来改变线条属性用来改变颜色属性应用变化到选定的图素如果没有选定，缺省属性是对新的对象线条颜色对象库图标按钮允许访问图形对象库导入图形文件在一个显示页里导入图形文件使用按钮

或者Draw菜单下的Bitmap

选项队列从排列菜单里使用队列选项来排列对象向前或向后移动对象在Arrange

菜单使用选项向前Forward,向后Backward,提到前面BringtoFront和放在后面SendToBack

来决定对象的层vs.对象组合使用排列Arrange菜单里的组合选项来组合对象/取消对象组合允许把处理过的组合对象作为一个单独的对象vs.旋转使用Rotate（旋转）

来旋转一个对象，用Flip（翻转）来颠倒对象，水平或垂直方向当你画图时，使用SnapToGrid（对齐网格）来促使对象按格子排列使用

GridSize（网格尺寸）来修改格子空间练习-插入静态图素目的在一个显示目录里插入并整合静态图素.动态图素下面的动态图素可以被添加到一个显示页里:数值棒形图多状态符号动态图素-棒形图和数值棒形图一个棒形显示一个测点的当前值作为这个值的指定范围值的比较.接下来的选项是可以利用的:水平或垂直位置最小值和最大值是基于:PI测点的零值和范围属性或者;用户自定义的最小值和最大值自定义颜色当使用后面描述的时间函数时，可以显示过去的值动态值动态值是是一个测点的当前值下面的选项是有用的:显示或不显示测点名（并在那里显示）显示或不显示时间标签（并在那里显示）显示或不显示工程单位当使用后面描述的时间函数时，可以显示过去的值多状态对象根据用户定义的值可以改变对象的状态.棒形图动态值图形符号命令按钮可以用作内部导航设计练习-在ProcessBook里插入动态图素目的通过增加属性实时改变的生动的图素学习怎么优化你的显示页，这些图素由以下的ProcessBook对象组成:条形图PI测点多状态符号命令按钮OLE对象OLE:ObjectLinkingandEmbedding对象链接和嵌入)OLE对象:文件的一部分(由另一个应用创建)变成了主文档的一个整体部分在

ProcessBook:

Insert

菜单,Object…

选项创建OLE对象“（新建）Createnew”选项在ProcessBook里插入一个新的空白文档“（由文件创建）CreatefromFile”选项在这个“Link”选项:在ProessBook里完整嵌入一个已经存在的文档在“Link”选项:链接一个在ProcessBook已经存在的文档(文档刷新将反应在ProcessBook)练习-插入一个OLE对象对象使用OLE学习插入一个对象.3.4参数选择新对象的缺省定义Trends（趋势）:在工具（Tools）菜单下的首选项对于所有的对象Color,font

和linestyle:打开一个显示页不要选择任何图素使用颜色Color(),字体Font()和线条LineStyle()工具来定义缺省属性配置参数–颜色&字体使用工具（Tools）

菜单里的首选项常规参数使用工具（Tools）

菜单里的首选项配置参数-趋势使用工具（Tools）

菜单里的首选项PIProcessBookandVBAVisualBasicforApplications(VBA)VisualBasic6.0环境可以执行复杂运算并使ProcessBook自动化的VBA脚本程序访问对象如:显示页符号(文本，线条，数值,…)趋势数据集每个微软对象缺省选项ActiveX控件等等.VBA编辑器允许开发:VBA代码在ProcessBook里的关联对象ActiveX控件相关VBA窗体VBAProject(s)代码编辑器练习-使用VBA-1目的:在一个PIProcessBook文档里插入VBA代码在pdi文件中实现带有按钮的趋势控件的制作4.0PIDataLinkPIDataLink是什么?PIDataLink是一个OSIsoft为MicrosoftExcel做的附加项这个附加项让你从PI系统里导入数据到一个电子数据表做进一步的分析用PIDataLink菜单功能是取一个单一值功能是取一系列的值功能是取计算过的值趋势工具、测点搜索，连接更新按钮测点信息设置和帮助模块数据库PIDataLink设置决定在TagSearch“对话框里被选定的Tag是怎么被拷贝进电子表格里的：列或者行决定DataLink结果的数字格式决定DataLink结果的time/date格式决定是否把PI服务器的名字自动拷贝到PIDataLink对话框决定PIDataLink是从（服务器还是客户端）说明的时间是哪个时区)设置刷新方式和时间间隔菜单函数-PIDataLink3.x和4.X的比较New!当前值函数:PICurrVal取一个测点的当前值存档值函数:PIArcVal从PI归档文件里找一个指定时间标签的单一值从PI归档文件里取一指定个时间的值（只在这个指定时间里存在这个归档值的时候）插入值00.511.522.533.5012345时间值测点属性函数:PITagAtt取一个测点相关属性刷新电子表格按F9键按ctrl+alt+shift+F9在包含Datalink函数的单元格中右击，选择重新计算支持的时间格式在一个Excel单元格里:时间格式的输入依靠本地的Windows区域设置有效的时标例子：2004/11/1810:43:2718-nov-200410:43:2711/18/0410:43:27在一个DataLink对话框:输入时标必须是PI的时间格式（绝对时间或相对时间）合法时间的例子:18-Nov-0410:45:24*-15mT-8h练习

目标:学习用以下的函数从PI数据库里取出一个单一值:当前值函数Currentvalue归档值函数Archivevalue测点属性函数Tagattributes存档值vs.样本值存档值:保存PI归档文件里的值样本值:在每隔一段时间取一个值，这些值是从归档值里的插入值.样本数据函数:PISampDat从归档文件里取间隔时间均匀的插入值Remember…压缩数据(开始时间/结束时间)从一个归档文件里根据开始时间和结束时间取压缩数据计算边界类型在里面(B,C,D)在外面

(A,B,C,D,E)以内值插入

(F,B,C,D,G)BCDEStartTimeEndTimeA

F(interpolation)G(interpolation)练习目的:使用以下的函数练习从PI数据库里取出多个值

样本数据开始时间/结束时间的压缩数据压缩数据(开始时间/数据个数)函数:PICompDat从归档文件里取指定数目的压缩值.

用户决定初始时间和返回的数值个数Excel里的“IF”函数语法:

=IF(Logical_test,value_if_true,value_if_false)练习

目的:使用下面的函数，学习把Excel的作用和附加函数结合在一起压缩数据(开始时间/数值个数)Excel函数IF定时数据函数:PITimeDat用一系列时间值取同步的样本数据必须引用的单元格计算数据函数PICalcDat取一个给定的测点的计算值，

在一个指定的时间间隔内可以取总和，最小值，最大值，

标准偏差，范围，计数，平均值和

中间值（中位数）（total,theminimum,themaximum,thestandarddeviation,therange,thecount,theaverageorthemean）什么是转换因子?在计算数据（CalculatedData）函数里使用PIDataLink时

一个用来把一个数字的单位改变为另一个单位的因数

比如:1000g/kg,2.54cm/inch,24hours/day,1440minutes/day

当在计算数据使用Total

函数，转换因子被用作纠正PI把数据的单位以天为单位的假设

当原数据的单位是单位/天，则转换因子=1转换因子当用PIDataLink计算总和（TOTALS）提供正确的转换因子是很重要的，因为PI计算总和是以天为单位的。例如:对于一个以m³/h度量的流量，必须提供转换因子24来转换单位为每天 m³=m³/h*D*24h/d流量测点的工程单位转换因子Units/day1Units/hour24Units/minute1440Units/second86400计算总和0135701234567891011时间(小时)流量(m3/h)正常的总和=3m3/hx3h+5m3/hx2h+1m3/hx3h=22m3PI把这个流量认为是m3/dPI总和=(3m3/dx3/24d+5m3/dx2/24d+1m3/dx3/24d)*24h/d=22m3通过PI计算的总和必须乘以一个24的转换因子PI里的梯形规则存档值存档值t1t2平均值在给定时间段下的曲线下面的面积 =平均值*时差 =平均值(units/time)*(t2–t1)(时间) =给定时间片段下的总量积分(在曲线下面的面积)PI里的梯形–例子5sec给定时间的总流量304050m3/hr例子中给定时间的总量 =40somethings*5秒 unitoftime =40somethings*5秒*1天

天86400秒 =0.0023somethings*转换因子 =0.0023somethings*24=0.0556m3练习-日产量目的:学习使用下面的函数从PI数据库里取出乘积计算值Calculateddata过滤样本数据函数:PISampFilDat取出一系列的符合过滤条件的均匀插入值过滤函数数字–不需要单/双引号0,0.125,34.56测点名需要单引号‘cdt158',‘temp_tank_1','FIC5821.PV'时间标签需要单引号'*','14-nov-04','t-8h'字符串需要双引号"Thisisastring"过滤器描述可以使用相关的操作符号如“<”或“>=”'sinusoid'>50,'ba:active.1'="Active"过滤语法-逻辑和数学操作过滤器可以使用下面的逻辑符号:And,Or,Not过滤器可以使用下面的数学运算符:+,-,*,/,^

例子:(‘流量1’+’流量2’>50AND‘温度23'>90)((‘泵速')/2+(‘泵速'-100))过滤语法-数学函数过滤器使用下面的数学函数:

abs() atn()

cos() exp()

int() log()

和

log10()

sin() sqr()

tan() sgn()例如:

sqr('flow1.pv') (('flow2.pv')^2+cos('flow3.pv'))表达式计算嵌入函数的例子:Range() 从最小到最大的幅度StDev() 以基于时间的标准偏差TagAvg() 基于时间的平均值TagMean() 基于事件的平均值

TagMax() 一个周期的最大值TagMin() 一个周期的最小值TagTot() 一个周期的时间积分练习-Off-SpecificationProduction目的:使用下面的函数，学习应用过滤设置来从PI数据库里筛选值FilteredSampleddata过滤压缩数据(时间)函数:PICompFilDat根据开始时间和结束时间取出满足

一个过滤条件的压缩数据过滤压缩数据(个数）函数:PINCompFilDat取出满足一个过滤条件的压缩数据，

用户决定开始时间和返回的数值个数.练习-样本质量目的:通过使用下面的函数，学习应用过滤器来选取从PI数据库中筛选的数据FilteredCompresseddata(开始时间/个数)

表达式计算函数:PIExpDat根据测点表达式计算获得数据

(通过

SampledData

对话框)其他的表达式计算方法表达式计算也可以被执行对于一段过去了的指定时间（存档数据对话框）对于一系列指定的时间(TimedData

对话框）为了获取统计值或一个描述的总和(AdvancedCalculatedData对话框)练习-表达式计算目的:学习使用下面的函数在测点里运用运算符存档数据（ArchivedData）,PI用来估算一个表达式或测点当前值时间过滤函数:PITimeFilter取出一个表达式为真的时，时间的总和Exercise-运算时间-Excel目的:用下面的功能计算运行时间TimeFiltered

PE里的时间函数TimeEq:

返回一个测点等于指