PI 實時數據庫系統(Plant Information System)是由美國 OSI Software 公司開發的基于C/S、B/S結構的商品化軟件應用平臺，是工廠底層控制網絡與上層管理信息系統連接的橋梁，PI在工廠信息集成中扮演著特殊和重要的角色。PI實時數據庫系統適用于電力、石油、化工、冶金、造紙、制藥、水處理、食品飲料、通訊等各種生產流程企業的生產過程優化。PI是全世界裝機量最多的實時數據庫系統，已成為OSI公司的標志產品。 美國OSI Software公司創建于1980年，總部設在加州San Leandro。在休斯頓、西雅圖、克里夫蘭設有分部，在美國的IL、FL、MO、MA、NY、NC等州設有辦事處，在澳大利亞、新西蘭、德國、新加坡設有辦事處，全球范圍有超過50多個分銷商，智網科技（杭州）有限公司是OSI Software 公司在中國的指定分銷商。同時，智網科技還利用自身的技術優勢，在PI系統的平臺上，二次開發了諸多的電廠應用子系統，使用戶十分方便地進行電廠生產過程優化及安全運行管理。 OSI Software公司與Microsoft、SAP、KBC等著名公司保持著良好的合作關系， PI的客戶端產品中底層完全采用微軟Windows技術，同時也將用戶界面Windows化。迄今為止，PI的客戶端模塊以功能強大、靈活、易用的特點在業界一直保持著領先的地位。OSI Software公司還與世界上幾乎所有的DCS/PLC廠商保持著良好合作關系，這就使得PI與DCS/PLC的數據接口建立在堅實的基礎之上。 PI實時數據庫系統概述 世界上眾多的企業都認識到生產過程的實時數據與歷史數據是企業最有價值的信息財富，是整個企業信息系統的核心和基礎。但是，如果生產現場缺乏數據，數據不完整或者不一致，以及歷史數據丟失，都將導致管理者對工廠的現狀無法判定，給管理帶來困難，嚴重時甚至導致工廠停產，發生事故等等。二十年來，OSI Software公司一直致力于實時數據庫產品的開發工作，使得PI系統成為世界上最優秀的實時數據庫產品。目前，全世界超過80個國家的6500套PI系統正在投入運行中，其中全球電力企業超過30％在使用PI，而且購買PI的用戶每年以25％的速度增長，使得PI的裝機量近萬套，成為全球裝機量最多的實時數據庫產品。每年一度的OSI用戶大會都吸引著來自全球各地幾百家的用戶和廠商匯聚OSI。OSI提供全球24/7不間斷的技術支持已有20多年。作為獨立的商品化的軟件，OSI每年都將30％的銷售收入投入到PI產品的研發中去，保持產品的領先地位。 PI用于工廠數據的自動采集、存貯和監視。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、精確的操作情況畫面，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。 同時，PI為最終用戶和應用軟件開發人員提供了快捷高效的工廠信息。由于工廠數據存放在統一的數據倉庫中，公司中的所有人，無論在什么地方都可以看到和分析相同的信息。PI客戶端的應用程序可以使用戶很容易的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、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梁作用。 PI的核心-歷史數據管理 工廠的歷史數據對公司來說是很有價值的。PI的核心就是數據檔案管理，它采集并存貯與生產流程相關的上千、上萬點的數據。多年應用歷史數據庫管理的經驗告訴我們，現在要知道將來在進行分析時，哪些數據是必須的，是非常困難的。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，對于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并了解當前和過去的操作狀態。PI采集、存貯流程信息，并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。 PI的C/S結構 PI是一個真正的C/S計算機環境，它所使用的智能結構可在多種系統配置下運行。PI數據服務器提供信息集中采集和系統的維護。PI客戶可處理手中所有的最大數量的信息。在全廠或全公司可使用多個PI數據服務器。數據服務器小的可以是一千點，大的可達到數十萬點。每個PI都可同時與一個或多個實時系統相聯，并可讀/寫幾乎任何實時設備或數據庫。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服務器的機器性能以及網絡性能允許，看不出對客戶端用戶數有什么限制。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登錄到中心主機所需的系統資源還少。 PI的設計原理 為操作或生產獲取所有相關數據 由于采集了所有的工藝數據，PI可以生成工廠過去和現在的操作情況的畫面。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，并查看在運行中有什么問題。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 目前在使用的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檔案。通常情況下，用戶訪問的有效數據是在硬盤上。 以數據原型存貯 OSI Software公司認為，數據采集和存貯應保持原有的時間間隔、精度，而不考慮將來怎么用。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。PI存貯了工藝和事件的所有信息，例如，一個工藝量變化很快，這點的數據需要以較短的時間間隔來存貯，PI采用的壓縮技術可以存貯數千點的數據，而不需要大量的磁盤空間。"旋轉門"壓縮技術保證了從PI的歷史數據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于不同目的。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件生產所有的特性。OSI Software公司是一個軟件產品公司，它推向市場的新產品是與客戶緊密聯系的。由于PI不提供特殊的程序開發服務，PI 易于安裝、維護和使用。OSI Software公司開發了相應集成器，提供很好的集成服務，并可在PI的上端開發應用以滿足這些用戶的要求。 PI的性能 OSI Software公司不僅在軟件功能上而且在軟件的性能上下了大量功夫。軟件的性能包括軟件的可靠性、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，是目前所有信息系統中最快的。 PI的分布式結構 PI采用分布式結構，可采集任何數量PI網絡節點上的數據，PI網絡不僅提供遠程數據采集，同時也提供了當PI主節點失效時數據項的隊列管理。大多數接口也支持PI網絡節點間的容錯，就是說當有故障時，仍然可以繼續采集PI網絡節點或接口設備的數據。不僅有分布式數據采集，而且一些客戶已經選擇了分布式數據存貯。客戶端模塊(PI-PC Datalink，PI-ProcessBook，PI-API，PI-ODBC)都可與任何數量的PI服務器通信。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服務器來的不同時間段的數據，可進行完美的管理。 先進的服務器技術 PI 2.0X和早期的版本是在DEC VAX機VMS操作系統下開發的。PI 2.0X軟件是用DEC代碼管理軟件的C語言寫成。 PI 3.0在HP的代碼管理系統中用C 寫成，保證PI源代碼的單一性。PI 3.0具有編譯的靈活性，可支持多種操作系統，包括微軟Windows NT服務器和各種UNIX操作系統。PI 3.0支持的平臺包括：AXP NT，Intel NT，Sun-Solaris，HP-UX，IBM-AIX。客戶在選擇PI主節點服務器時可在Compaq，HP，SUN，IBM， DEC和其他服務器中選擇最好的機器。 數據庫技術 PI系統是一套商品化的實時數據庫軟件，主要用于存貯和獲取時間序列的實時數據。PI系統具有最強的裝置歷史數據應用功能。PI數據庫的所謂"字段"，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歷史數據庫中。這些字段用來修改、維護數據庫的信息。PI工位號數據庫為用戶提供了六種用戶自定義的字段，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件維護的統一性。大多數用戶還在使用關系型數據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數據庫和關系型數據庫兩者技術的長處，而不必犧牲各自的特點。OSI Software在PI服務器上支持微軟公司的"開放數據庫連接標準"，并形成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 基于窗口（Windows）的開發 OSI Software公司花了大力氣于PI系統用戶端，使之完全兼容Windows體系結構，以及OLE2（服務器和數據存貯器）和OLE技術。PI系統也同樣支持微軟新的基于目標的文件結構技術。PI是第一個在客戶端產品中在低層完全采用微軟Windows技術并將界面Windows化的實時數據庫產品，迄今為止，PI的客戶端模塊之功能強大、靈活、易用在業界一直保持著領先的地位。 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和ActiveX技術，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；第二是服務器的功能：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存取組執行的層面接口標準。關系型數據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數據。OSI Software公司也遵循ODBC標準并在產品中應用。由于OSI Software公司的用戶數據應用和數據壓縮等方面的需要，PI歷史數據庫不是基于關系型數據庫結構的。但是PI ODBC服務器使得PI數據在應用和用戶感受方面就象是PI數據是存貯在關系型數據庫的表中一樣。用這種方式，PI系統數據庫被設計成可以非常方便的與關系型數據庫進行交互，而不必將PI或關系型數據庫的數據先復制到某一區域，然后再從這區域由另一個數據庫來存取。簡而言之，OSI Software公司引入了"外部接口"功能，可在基于Windows的PI-ProcessBook這一用戶端使用。這一特征允許用戶從PI系統這一端，去觀察與ODBC兼容的任意一個數據庫中的數據。由于支持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系型數據庫中自選設計新的"表"。這樣許多現代的報告生成和查詢工具就可以跨數據庫的查詢與結合。簡單的說，PI-ProcessBook可以從外部關系型數據庫獲取數據，同時在PI數據庫中將數據顯示、使用。這些查詢也可以是PI和外部數據庫相互交互進行的。 PI服務器端和客戶端軟件功能介紹 PI是一個模塊化軟件系統，主要分為客戶端模塊和服務器端模塊，現將上述所選模塊的功能介紹如下：服務器端模塊 PI-BP（PI System-Server,Base Package） PI-BP是PI的基本模塊，包括：數據檔案（Data Archive）,事件檔案（Event Archive）,PI-PE，PI-ODBC-SV，PI-API-NT等模塊。數據檔案保存有與生產過程相關的數據，如：壓力、流量、溫度、設定點、開/關等信息。核心子系統包括以下幾部分： * 實時數據管理（Snapshot） * 歷史數據管理（Archive） * 位號（Tag） 定義管理（Base Subsystems） * 數據備份與恢復（Data Backup and recovery） * 存取方法（Access routines） * 位號（Tag）屬性值及數據更新管理（Update Manager） * 客戶網絡請求管理(PI Network Manager) * 批處理管理子系統(PI Batch Subsystem) * 報警管理子系統(Alarm Subsystem) * 系統配置和系統管理實用程序(Configuration and administrative utilities) * 兩個模擬接口子系統(Random and Ramp Soak) * PI-API for the Home Node（服務器端應用可編程接口） PI-PE(Performance Equation ) 此模塊提供各種函數及邏輯計算功能或用戶自定義復雜的計算公式，用戶僅用簡單的代數算式就可計算無法直接從控制系統中取得的數據，如流量補償、正確的溫度等。該軟件包計算結果可以通過自定義"軟位號"的方式直接存入數據檔案。用戶也可將自己開發的C或FORTRAN程序與此模塊鏈結使用。 PI-ODBC-SV（PI-ODBC Server） PI ODBC允許用戶應用標準的ANSI SQL訪問PI數據庫，它在PI數據庫和關系型數據庫之間架起一道橋，使得兩種數據庫可以相互使用而不用復制數據庫。 PI-API-NT(PI API Node) PI API Node主要是作為一個數據源的掃描節點，它具有數據隊列功能，即在主節點因軟、硬件升級等原因引起離線時，PI API節點可暫存采集的數據，等主節點恢復正常后，再把隊列中數據傳送至主節點機的PI數據庫里，從而保證數據的完整性。 客戶端模塊 PI-PB這是一個客戶端流程畫面在線組態和運行工具。以流程圖和趨勢圖的方式組織和顯示來自PI實時數據庫和關系數據庫的數據。它與微軟的Windows標準完全兼容。其特點有： * 提供記事本的操作環境； * 支持普遍使用的網絡協議（如TCP/IP，DECnet）； * 為用戶提供一個圖形界面，用戶可在此建立或顯示各種畫面，如趨勢圖，流程圖，棒圖動態圖形； * 具有Windows軟件的縮放、拖曳等功能，另有點搜索功能幫助用戶查找所需的點； * 自定義數據集（Data Set）可以讓用戶隨時對任意數據進行加工處理和分析； * 對用戶的一些特殊需求可用此軟件內嵌的VBA作簡單的編程來實現。該工具易學易用，并具有較強的伸縮性和功能擴展性；工藝工程師和生產管理者使用該工具可以及時掌握過程的變化，并實時的作出有關生產和管理方面的決策。 PI-PC￡API-DataLink￡? PI-DataLink提供一種通過電子表格軟件如Excel，Lotusl-2-3訪問實時數據庫數據的接口。用戶可在Excel中通過該工具直接取得服務器中的實時數據，用于分析或改進工藝流程，編制各種應用報表。 PI-Active View 提供以WEB方式瀏覽全廠的生產實時數據，作為一個ActiveX控件，將工廠實時數據與國際互聯網緊密的結合起來，實現了在Internet/Intranet環境下進行信息發布、趨勢分析等多項功能。 PI-ODBC-PC(PI Access to ODBC) PI-ODBC-PC允許客戶端用戶使用標準的ANSI SQL來訪問PI實時數據，在任何支持ODBC SQL的關系型數據庫中，用戶可使用MIS系統透明的訪問PI實時數據。 PI-SDK 提供面向對象的類庫供用戶開發應用程序，用戶使用該工具編程可以提高開發效率，該工具可以在VC++,VB,VBScript等開發環境下使用。 PI-SQC 實時統計質量控制是為與生產過程有關的操作員、工程師、過程管理者設計的對在PI系統中的實時數據進行統計分析的工具。它能辨別隨機波動和過程變化，可應用于生產的過程優化。這個軟件包使得實施數據庫的用戶具有在線過程統計及質量控制的能力。通過對清楚的精確和具有意義的統計信息分析，實時的對過程偏差進行檢測從而可以提高產品的質量，減少制造成本。用戶也可以通過分析結果預測即將出現的問題，立即采取正確的行動進行處理。該工具所能進行的SQC計算包括：平均值、移動平均值、幾何圖形平均值、極差、標準偏差、移動標準偏差、不合格品百分比、不合格品數量、缺陷數、單元累積缺陷數等。 PI-Alarm View 該工具可對PI系統中任何一個工位號進行報警條件設置，如高報警、高高報警、低報警、偏差報警和數值大小變化率報警。這些報警可以送入PI歷史數據庫中，用戶可以查詢當前報警和歷史報警記錄。這些報警消息有助于用戶解決引起報警的原因。用戶可以根據需要制定各種報警機制，對重要設備，關鍵指標進行監控。 PI-Profile 多位號（Tag）多批量數據分析工具，它允許用戶以概括形式，平面圖和三維影射的方式查看PI的數據，具有同時顯示多個掃描信息的能力。用該工具可以對設備各分布點的狀況同時進行分析比較，比如對鍋爐爐壁各分布點的溫度進行監測。 PI-Control Monitor 控制回路監控，用該工具可以對某個控制回路的執行情況進行跟蹤和統計。 PI-Manual Logger 該工具用于不能自動采集數據，需要手工錄入數據到PI服務器。還可以用于把數字化手持儀所采集到的數據錄入到PI服務器。 PI-Batch View 該工具用于批量生產過程管理。它可以提供一種功能強大的跟蹤與批量生產相關的信息，高效的處理產生多種產品所需要的不同工藝條件的批量信息。用戶可以對多批量的生產情況進行比較，以便及時調整生產工藝方案。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的PI 实时数据库系统的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。