1计算机集成监控系统的设计及工业应用(4)

计算机集成监控系统的设计

PI实时数据库是一个模块化软件系统，主要分为客户端模块和服务器端模块。

4.1 实时数据库的设计与应用

4.1.1 实时数据库点的建立与配置

实时数据库系统中由于数据量巨大，数据源的数据必须通过严格的数据处理程序才能进入Snapshot和历史库。

图3 PI数据库的数据处理过程

Fig.3 data processing procedure of PI

如图3所示，来自DCS、PLC的数据先要经过PI NET或API节点中的接口程序进行异常报告（Exception Reporting），只有当数据变化程度超过节点预先设定好的异常偏差时，该数据才会被认为是值得收集的而被传送，有些数据可能还要经过一个优先排序过滤器进行过滤筛选。这样既能大大减少实时事件传输时的网络流量，又可减轻系统处理事件的负担。然后数据会流向两个方向，其一是作为最新事件以快照形式保存在主存中，以便用户能够快捷地访问和处理近期事件；另一个流向是存储归档，在归档之前事件要经过压缩，压缩要进行压缩处理。只有通过压缩处理(双旋转门)的数据才能进入历史库。

4.1.2 PI实时数据库中点的属性

PI系统的大多数据来自系统接口的数据采集，其他数据一般都来自实验室或其他应用程序。每个点都有大约50个属性，这些属性规定了该怎样采集和存储该点的数据。对这些属性合理配置，使其既能保证数据存储的有效性又能保证快速检索数据是设计PI系统的关键。点及其属性由PI子系统存储在点数据库中。

4.1.3 PI实时数据库点的建立

实时数据库提供了将实时数据库中的点导入和导出的工具，在建点时，可根据不同需要选择不同建点工具。PI数据库提供了PI PointBuilder和PI-SMT两种建点工具，前者只能逐个建点，后者主要是通过Excel加载宏来实现，在Excel中嵌入PI-SMT软件能够将Excel中的点配置文件导入数据库或者将数据库中的文件导出到Excel。通过PI-SMT依次将模拟量、开关量、计算量导入数据库。

4.2 组态界面开发

完善的实时数据库系统应具有丰富的客户端应用，其中最重要的应用客户端就是图形化的组态工具界面。

PI提供了组态界面编辑软件PI-ProcessBook。PI-ProcessBook 是PI实时数据库系统在客户端部分的一个应用软件，它在PC机上组态工艺流程画面、显示实时和历史生产数据。利用PI-ProcessBook可以以装置为单位来组织各种工艺流程画面。在PI-ProcessBook中可以显示各种工艺流程画面的静态和动态信息，在一台PC机上组态的画面可以拷贝到其它PC机上使用，能够避免重复组态工作。在PI-ProcessBook中可以利用Visual Basic for Applications开发自己有特殊需求的应用。 在参照工艺流程的基础上，本系统开发普通过程组态界面，描述了全部过程的设备运行状况，用于对设备运行状况进行实时监控；开发关键过程监控界面，对等重点过程进行了详细描述，展示了实时数据和关键性的计算数据，用于对产品质量等过程进行实时监控；开发计算结果展示界面，用于技术人员详细的研究当前的产品；开发了实验值输入界面，用于实验室人员输入实验室检测数据，通过与计算值的比较，得到实验值与计算值的比较图，可以