PI資料庫

商品化軟體應用平台

PI(Plant Information System)是由美國OSIsoft公司開發的一套基於Client/Server結構的商品化軟體應用平台,是過程工業全廠信息集成的必然選擇。作為工廠底層控制網路與上層管理信息系統網路連接的橋樑,PI在工廠信息集成中扮演著特殊和重要的角色。

介紹


,廠據採集、存貯監視。型據庫歷史據庫,線存貯藝程歷史據。提供清晰、精確操況畫,戶既瀏覽廠產況,顧產況。,流程廠飛“黑匣子”一樣。
另,終戶軟體提供捷效廠息。廠據存統據倉庫,司,論析息。客戶端程序戶容易廠級司級施管,諸改藝,,故障預防維護。集產品計劃、維護管、專系統、LIMS和優化/建模等應用程序。PI在業務管理和實時生產之間起到橋樑作用。

功能模塊


伺服器端

系統伺服器端
PI Data Archive歷史數據歸檔,PISnapshot實時數據快照,PI Universal Data Server通用數據伺服器核心模塊,PI PE性能公式模塊,PI SQLServer數據查詢模塊,PI Totalizer總加器模塊。
PI Steam Tables蒸汽表模塊,PIRecalc重算器模塊,PI Alarm報警服務模塊,PI ModuleDB模型資料庫,PI APS自動點同步,PI System Management Tools系統配置與管理模塊,PI MCN性能管理監控模塊,PIACE高級計算引擎。

介面

PI Interface(介面)
PI-IN-OPC PI標準OPC介面軟體
PI與控制系統介面 按用戶需要(400多種)
CNI 過物理隔離網閘軟體

客戶端

PI Client
(PI客戶端)
PI-Combo
PI-ProcessBook(圖形用戶界面)+DataLink(數據表連接)
PI-ActiveView (WEB瀏覽器客戶端)
PI-Webparts (RtPortal瘦客戶端)

技術服務

PI技術服務
SRP技術服務
中電飛華技術7*24小時支持
OSI軟體升級和技術支持等

技術優勢


採集效率高、讀取速度快
單機點數規模達400萬點;
數據吞吐量為4百萬/秒;
存儲能力為10-15萬個事件/秒;
數據訪問能力為100萬個事件/秒;
秒級時間內可以取到1000點的2年至3年的歷史數據。
數據存儲效率高、佔用空間小
旋轉門壓縮專利技術和獨到的二次過濾技術,使進入到PI資料庫的數據經過了最有效的壓縮,極大地節省了硬碟空間。
豐富的客戶端應用程序
30多種基於B/S、C/S的客戶端,滿足用戶各種展示需求以及數據分析需求。
分散式伺服器結構,提供成熟介面
分散式數據採集結構、集中式數據管理方式,使數據來源複雜而又分散的問題迎刃而解。
提供400多種成熟的介面軟體。介面軟體具有數據緩存功能。
支持集團化應用
支持多伺服器結構的分散式數據存儲,數據可以分散存儲在不同地點或不同區域的伺服器上,便於集團化企業構建生產實時管理系統。
較高的安全性和穩定性
PI具有極高的安全性和良好的安全機制:
PI的註冊機制,提供基於用戶註冊的連接許可;
PI的信任機制,提供非互動式應用的訪問許可;
資料庫安全,控制對資料庫的訪問。
系統運行穩定性極高,在全球擁有一萬多用戶,25年來從未因為系統故障影響業務連續性。
資產分析與可視化
Analysis Framework(AF)是一種可管理的環境,企業可以藉助它為資產定義一致的表現形式,並利用這些資產進行簡單或複雜的分析,以生成關鍵且可操作的信息。AF真正的強大功能在於它能夠重用信息和將信息進行可視化。
企業信息系統集成與共享
RLINK提供了一個雙向網關,用於與 ERP和 EAM系統的數據、事件及圖像集成。系統示例包括 SAP R/3、Oracle JD Edwards EnterpriseOne、MRO Software Maximo 和 IndusInternational Passport/EMPAC 等。
靈活的門戶系統
基於 Web 的應用程序允許用戶將實時系統、維護系統、生產規劃系統和財務系統等多種不同來源的數據靈活地顯示在熟悉的基於 Internet 瀏覽器的環境中。
網路設備檢測
MCN Health Monitor用於檢測生產製造IT基礎架構中潛伏的問題、性能威脅、網路問題和網路瓶頸。MCN可以幫助生產管理者發現潛在的問題,並及時採取必要的措施,消除或盡量降低因為斷電、基礎設施故障以及流程性能問題所帶來的附加成本和損失。
高可用性架構
對數據進行不中斷訪問是用戶非常關心的問題,這就是HA(高可用性)產生的原因。高可用性,就是容許系統故障和繼續提供服務的能力。不需要特殊硬體或集群環境,HA就能向用戶提供一個可替換的時間序列數據源,提高了PI Server的可靠性。高可用性架構能夠使用戶免於計劃外停機(地震、冰災、系統癱瘓等)造成的事故和損失。
強大的二次開發工具
OSIsoft為用戶基於PI系統的開發提供了多種方便的二次開發工具,包括PI API、PI SDK、PI ODBC、PI OLEDB等。

其他特點


PI的核心
工廠的歷史數據對公司來說是很有價值的。PI的核心就是數據歸檔管理,它採集並存貯與流程相關的上千、上萬點的數據。多年應用歷史資料庫管理的經驗告訴我們,要知道將來進行分析時,哪些數據是必須的,這對我們來說是很困難的。因此,保存所有的數據是防止丟失所需信息的最好方法。沒有工廠歷史數據管理,對於重建工廠歷史數據是幾乎不可能的。要改進產品,必須具備與之相關的原料的知識並了解當前和過去的操作狀態。PI採集、存貯流程信息,並把這些數據提供給人們,其他應用程序可從這些數據中精選出有意義的信息。這些信息可以用來指導工藝改進,降低物耗,增加產量。實際上,工藝改進只能是用戶和應用程序使用這些信息的結果。OSIsoft公司投入大量資金開發用於幫助人們了解和改進他們的工藝過程及產品。
PI的結構
PI是一個真正的分散式結構計算環境,它所使用的智能結構可在多種系統配置下運行。PI數據伺服器提供信息集中採集和系統的維護。PI客戶可處理手中所有的最大數量的信息。這些客戶端應用程序包括PI-ProcessBook和PI-Datalink,是在用戶熟悉的Microsoft Windows環境下運行。在全廠或全公司可使用一個或多個PI資料庫伺服器。資料庫伺服器小的可以是一千點,大的可達到數十萬點。每個PI客戶端都可同時與一個或多個實時資料庫伺服器相聯,並可讀/寫幾乎任何實時設備或資料庫。PI通常用來在兩個不同廠商的產品之間傳送信息。這種靈活的,功能強大的結構為信息系統結構設計的優化提供了自由度。PI可支持的用戶個數沒有限制。只要安裝PI伺服器的機器性能以及網路性能允許,客戶端用戶數也只有許可證的限制。在PI上使用的大多數應用程序都是客戶端應用程序產品,這些應用程序所需的系統資源比終端對話或X-Windows使用的帶寬還少。
PI的設計原理
● 為操作或生產獲取所有相關數據
由於採集了所有的工藝數據,PI可以生成工廠過去和操作情況的畫面。如:產品質量工程師可能要分析影響一批產品的工藝數據,維護工程師可能要看特定設備的長期數據,並查看在運行中有什麼問題。工藝工程師經常注意單個工藝單元短期信息。PI統一的數據倉庫可讓用戶以不同的視角訪問相同的信息。
● 在線存貯長期數據
在使用的PI,大多數保存了多年的工藝數據。在線數據即是用戶或應用程序所要求的秒級數據。保存多年的工藝數據,使用戶可提取工藝的季節變化數據、分析設備運行時間,查看產品或物料的生產周期。PI的應用工具還可在離線介質上創建永久的數據備份。通常情況下,用戶訪問的有效數據是在硬碟上。
● 以數據原型存貯
OSIsoft公司認為,數據採集和存貯應保持原有的時間間隔、精度,而不考慮將來怎麼用。過去,許多公司用大量的歸納數據來減少數據存貯的空間。這樣做有兩個原因,第一,減少存貯所需空間,第二,存貯的數據與某一批產品相關。OSIsoft公司的PI系統存貯了工藝和事件的所有信息,例如,一個工藝量變化很快,這點的數據需要以小的時間間隔來存貯,PI採用的壓縮技術可以存貯數千點的數據,而不需要大量的磁碟空間。“旋轉門”壓縮技術由OSIsoft公司開發,保證了從PI的歷史資料庫中取出的數據滿足該點所要求的精度。
● 數據只存貯一次
數據只存貯一次,公司中所有的人或應用程序,可以訪問相同數據而用於不同目的。PI以數據的基本形式存貯。系統可對數據進行任何格式的計算。根據用戶或應用程序的要求,也可進行數據的歸納處理。
PI的優勢
PI成功推出的一個主要特點是因為它具備一個商品化軟體生產所有的特性。OSIsoft公司是一個軟體產品公司,它推向市場的新產品是與客戶緊密聯繫的。由於PI不提供特殊的程序開發服務,OSIsoft公司的產品必須使客戶易於安裝、維護和使用。客戶對PI的維護量實際上比其它系統要少得多。客戶有時要求擴充PI以滿足特殊的要求。OSIsoft公司開發了相應集成器,提供很好的集成服務,並可在PI的上端開發應用以滿足這些用戶的要求。
PI的性能
OSIsoft公司不僅在軟體功能上而且在軟體的性能上下了大量功夫。軟體的性能包括軟體的可靠性、用戶或應用程序所要求的執行速度兩個方面。PI的速度非常快,比所有信息系統都快。
PI的分散式結構
PI採用分散式結構,可採集任何數量PI網路節點上的數據,PI網路不僅提供遠程數據採集,同時也提供了當PI主節點失效時數據項的隊列管理。大多數介面也支持PI網路節點間的容錯,就是說當有故障時,仍然可以繼續採集PI網路節點或介面設備的數據。不僅有分散式數據採集,而且一些客戶已經選擇了分散式數據存貯。客戶端模塊(PI-PC Datalink,PI-ProcessBook,PI-API,PI-ODBC)都可與任何數量的PI伺服器通信。
這就為我們的客戶提供了與其他系統中數據進行比較的可能。例如:你可能想比較廠內兩個裝置甚至不同的兩個裝置的操作數據。對這種從不同PI伺服器來的不同時間段的數據,可進行完美的管理。
先進的伺服器技術
PI2.0X和早期的版本是在DEC VAX機VMS操作系統下開發的。PI2.0X軟體是用DEC代碼管理軟體的C語言寫成。PI3.0在HP的代碼管理系統中用C寫成,保證PI源代碼的單一性。PI3.0具有編譯的靈活性,可支持多種操作系統,包括微軟Windows NTSun-Solaris,HP-UX,IBM-AIX。客戶在選擇PI主節點伺服器時可在Compaq,HP,SUN,IBM,DEC和其他伺服器中選擇最好的機器。
PI系統是一套商品化的實時資料庫軟體,主要用於存貯和獲取時間序列的實時數據。有理由相信,PI系統具有最強的裝置歷史數據應用功能。PI資料庫的所謂“欄位”,在大多數情況是代表了現場實際中的“工位號”,用戶可以將任意“工位號”加到PI歷史資料庫中。這些欄位用來修改、維護資料庫的信息。PI工位號資料庫為用戶提供了六種用戶可定義的欄位,這樣就能保證每一套PI系統都可根據用戶的需要完成他們自己的應用,同時PI系統的固定結構也能保證軟體維護的統一性。大多數用戶還在使用關係型資料庫技術來實施廣泛的數據應用工作。PI系統的用戶完全可以汲取PI資料庫和關係型資料庫兩者技術的長處,而不必犧牲各自的特點。OSI Software在PI伺服器上支持微軟公司的“開放資料庫連接標準”,並形成PI-ProcessBook模塊。PI產品使用該項技術后,使用戶可以享受兩種技術的完美結合。
支持微軟的體系結構
● 基於窗口(Windows)的開發
OSIsoft公司花了大力氣於PI系統用戶端,使之完全兼容Windows98體系結構。以及OLE2(伺服器和數據存貯器)和OLE技術。PI系統也同樣支持微軟新的基於目標的文件結構技術。PI-ProcessBook和PI-Datalink模塊完全與Windows98兼容,這是在微軟推出Windows98之後作出的非常迅速的行動。OSIsoft可以編譯32位的PI-ProcessBook版本,使之完全兼容於Windows98。OSIsoft公司在銷售基於Windows的PI-Datalink和PI-ProcessBook等模塊方面成績顯著。1993年3月推出的PI-Datalink產品到目前為止已安裝了幾萬套,而1994年4月推出的PI- ProcessBook產品(它是PI系統主要的用戶界面),已經有數萬套在使用之中。
● OLE目標鏈接和嵌入
微軟的目標鏈接和嵌入第2.0版本(OLE2.0)提供了程序和程序中的目標相互交互的結構。PI-ProcessBook完全支持OLE2,其中包括兩個功能。第一是數據存貯器的功能:允許用戶從其它應用中將“目標”嵌入、鏈接進入ProcessBook;第二是伺服器的功能:允許ProcessBook入口被服務或嵌入到其它應用中。
● ODBC開放數據連接
開放數據連接(ODBC)是微軟SQL存取組執行的層面介面標準。關係型資料庫供應商遵循該標準以保證任何標準的ODBC用戶應用都可以存取其數據。OSIsoft公司也遵循ODBC標準並在其產品中應用。由於OSIsoft公司的用戶數據應用和數據壓縮等方面的需要,PI歷史資料庫不是基於關係型資料庫結構的。但是PI ODBC伺服器使得PI數據在應用和用戶感受方面就象是PI數據是存貯在關係型資料庫的表中一樣。用這種方式,PI系統資料庫被設計成可以非常方便地與關係型資料庫進行交互,而不必將PI或關係型資料庫的數據先複製到某一區域,然後再從這區域由另一個資料庫來存取。簡而言之,OSIsoft公司引入了”外部介面“功能,可在基於Windows的PI-ProcessBook這一用戶端使用。這一特徵允許用戶從PI系統這一端,去觀察與ODBC兼容的任意一個資料庫中的數據。由於支持ODBC標準,PI系統就不必要為了提供集成查詢能力而擴展或修改其“表”的功能。建議如果用戶需要增加信息獲取量,可以在用戶所選的關係型資料庫中自選設計新的“表”。這樣許多現代的報告生成和查詢工具就可以跨資料庫地查詢與結合。簡單地說,PI- ProcessBook可以從外部關係型資料庫獲取數據,同時在PI資料庫中將該數據顯示、使用。這些查詢也可以是PI和外部資料庫相互交互進行的。