唐山鋼鐵公司通過實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與全公司各生產廠裝置控制系統(tǒng)的連接,實現(xiàn)管理層與控制層的集成,為上層應用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺。
唐山鋼鐵公司基于實時數(shù)據(jù)庫平臺和關系數(shù)據(jù)庫平臺建立一個覆蓋全廠各部門,功能齊全的管控一體化計算機集成生產系統(tǒng) ,實現(xiàn)產、供、銷、人、財、物的合理調配,使企業(yè)的生產計劃、資源平衡、產品營銷和預測決策良好運行,取得最佳經濟效益。
技術特點
1.PI服務器采用HP LH6000服務器,它與公司主干網(wǎng)相連,滿足了大數(shù)據(jù)量實時傳輸?shù)囊蟆?
2.PI實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)點的許可證點數(shù)是1000點,唐山鋼鐵公司在二期工程中將對PI系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量進行擴充。
3.唐山鋼鐵公司PI實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有完備的安全機制,如防火墻和代理機制等。
4.PI系統(tǒng)管理員可以根據(jù)實際情況和需要來建立一些“軟位號”,這些“軟位號”是DCS中不存在的數(shù)據(jù)點,它利用PI提供的PE功能對來自DCS的數(shù)值進行二次計算,并保存計算結果。
5.PI實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在保存歷史數(shù)據(jù)上采用了高效的“旋轉門”壓縮技術,使得歷史數(shù)據(jù)可以保存很長時間。
客戶端軟件特點
PI流程畫面在一臺機器上組態(tài)完成后拷貝到其他機器上使用,流程畫面的組態(tài)工具和瀏覽工具為同一工具——PI-Processbook,可以組態(tài)中文流程圖畫面,流程畫面無需編譯,組態(tài)時是所見即所得。趨勢圖可以直接放置在流程畫面上,也可以點擊任意數(shù)據(jù)點隨時生成趨勢圖。實時和歷史生產數(shù)據(jù)可以通過流程圖、趨勢圖和數(shù)據(jù)一覽表的方式隨意查詢。畫面上的圖形能夠動態(tài)顯示,現(xiàn)場的開關動作能夠在畫面上及時顯示,可以通過圖形閃爍和聲音來進行報警指示。在畫面上可以嵌入立體圖素和位圖。流程圖上數(shù)據(jù)的定位顯示和所有動態(tài)圖形的刷新變化都是由工藝位號決定。用戶可以對流程畫面進行歷史數(shù)據(jù)回放。所有Windows的控件都可以嵌入流程中使用,流程畫面也可以嵌入到Word或Excel中使用。PI提供插件功能,可以在其他軟件中使用,并通過它調用PI實時和歷史數(shù)據(jù)。
用戶在客戶端可以定義自己的數(shù)據(jù)集,對各數(shù)據(jù)點計算最大值、最小值、平均值、方插以及用戶自定義計算公式。PI-Processbook本身內嵌VBA,流程畫面上的數(shù)據(jù)和動態(tài)圖形都可以看作一個對象,這些對象都有自己的成員、方法和函數(shù),用戶可以用VB進行編程,組態(tài)某些特殊的和復雜的流程圖。用戶在一個流程畫面上可以同時登錄多個PI服務器,把多個PI服務器中的數(shù)據(jù)取過來在一個畫面上顯示。
Server結構特點
PI數(shù)據(jù)服務器同時也作為PI Web Server服務器。在該服務器上安裝微軟公司的IIS和OSI公司的PI-ActiveView軟件。我們把客戶端組態(tài)的流程圖按每個畫面單存為一個文件拆分開。使用網(wǎng)頁編寫工具如Dreamwave等,把PI流程畫面文件嵌入到超文本文件中,按一定的次序組織起來。把編寫好的網(wǎng)頁放在相應的目錄下通過IIS來發(fā)布流程圖和實時數(shù)據(jù)。客戶端用戶可以通過IE來訪問PI Web Server站點。
PI接口軟件特點
1.PI接口軟件采用TCP/IP通訊協(xié)議,采用C語言編寫,軟件的運行效率、可靠性和靈活性都很高。PI實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中位號屬性值的變化、位號的增加、刪除和修改,接口軟件能自動接收這些變化了的信息,并且無需重新啟動接口程序就可執(zhí)行這些改變。PI系統(tǒng)管理員做這些修改只需在PI服務器上完成,而無需到現(xiàn)場。
2.大部分PI接口機都是采用普通的PC和NT操作系統(tǒng)。為了確保安全,需要把DCS、PLC通訊接口與工廠網(wǎng)絡相隔離,一般采用在PI接口機中插兩塊網(wǎng)卡,或采用VLAN技術把接口機劃分在一個虛擬的網(wǎng)段內,使管理網(wǎng)上的其他PC機與接口機相隔離。
3.PI接口機采用分布式設置,在不同的DCS、PLC控制室現(xiàn)場分別放置一臺接口機或直接把操作站用作接口機,以確保數(shù)據(jù)的實時性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?
4.PI系統(tǒng)采用兩級的數(shù)據(jù)壓縮技術,其中的第一級壓縮是在接口機上完成,當接口軟件發(fā)現(xiàn)每次采集的數(shù)據(jù)無變化或變化很微小時,數(shù)據(jù)就被過濾掉不送給PI服務器,這樣可以大大減少網(wǎng)絡的通訊負荷。PI接口軟件能夠對接口通訊量進行實時監(jiān)測,監(jiān)測結果可以傳送給PI服務器。
5.PI接口軟件有容錯的功能(Buffering),當PI服務器發(fā)生故障或網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時,接口機可以繼續(xù)工作,把采集到的數(shù)據(jù)保存在本地硬盤中。當PI服務器或網(wǎng)絡恢復正常時,接口軟件能把數(shù)據(jù)補回到PI服務器,這樣可以確保數(shù)據(jù)不丟失。
應用效果
項目投用后,系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,系統(tǒng)維護人員的工作量與以前相比大大減少。唐山鋼鐵公司生產調度人員通過能源計量網(wǎng)系統(tǒng)對全公司的氮氣、氧氣、煤氣、水、蒸汽等生產和消耗進行實時調度,減少氧氣的放散,節(jié)約能源,保證了生產的穩(wěn)定均衡。從趨勢圖中還能夠看出煉鋼的吹氧情況及吹氧周期以及每天煉鋼的爐數(shù)和時間。
計控處管理科通過該系統(tǒng)能對各分廠的生產成本進行動態(tài)監(jiān)控和分析,為節(jié)能降耗提供了依據(jù)。氧氣廠管理人員通過該系統(tǒng)能實時了解全廠所有生產裝置的現(xiàn)狀,分析裝置可能存在的問題和關鍵設備的運行狀況,為生產管理人員提供了有效的管理手段。