Файл: Создание интегрированных систем управления. Работы по проектированию, конфигурированию и наладке.pdf

кретных и строковых тегов, а затем проверяет, не наступило ли для какой-либо из них соответствующее сконфигурированное условие возникновения тревоги.

2. Второй компонент – это группа тревог (alarm group). Совокупность тегов тревог можно организовать в группу тревог. Для каждой группы тревог можно получать статистику, например, количество тегов тревог или количество неквитированных тревог. Группы тревог могут, в свою очередь, являться элементами других групп тревог, что позволяет формировать иерархии тревог.

1.3.2. PI Performance Equations

Подсистема Performance Equations позволяет реализовывать различные вычисления, использующие данные из PI System. Приложение содержит несколько десятков стандартных функций, позволяющих производить как арифметические вычисления с использованием библиотеки функций, так и логические операции. Синтаксис вычислений по формулам может состоять из операндов, арифметических операторов, встроенных функций, а также структур вида if-then-else. В этом вычислении могут также участвовать теги PI со значениями из Snapshot или архива.

1.3.3. PI SteamTables

SteamTables представляют собой расширение PI Performance Equations и являются полным набором функций для вычисления термодинамических свойств и расчета динамического состояния среды пара и воды. Вычисления базируются на стандартах Американского общества инженеров-механиков (ASME).

1.3.4. PI Totalizer

PI Totalizer – стандартная подсистема PI System для расчета статистических показателей. Totalizer дает возможность выполнять дополнительную обработку данных, поступающих в данный тег.

Врезультате такой обработки можно получать следующие данные:

1)суммарное значение;

2)среднее значение;

17

3)минимальное значение;

4)максимальное значение;

5)диапазон изменения;

6)стандартное отклонение;

7)среднее по методу медиан.

Более того, PI Totalizer позволяет подсчитывать количество событий или количество изменений определенного типа для данного тега. Результат произведенной дополнительной обработки сохраняется в отдельном теге. PI Totalizer автоматически получает сообщения об изменениях значений для какого-либо из тегов, для которых нужно выполнить дополнительную обработку.

Totalizer позволяет вычислять средние значения, дисперсии, среднеквадратичные отклонения и другие величины. Все вычисления PI Totalizer могут инициироваться и останавливаться по расписанию или при возникновении определенных событий.

1.3.5. PI SQL

Подсистема PI-SQL подготавливает и исполняет SQL-запросы, адресованные серверу PI. Основными пользователями этой подсистемы являются драйверы PI-ODBC и PI-SDK. Этот драйвер удовлетворяет стандартам ODBC API, и благодаря ему данные PI System представляются организованными в виде таблиц данных.

Реализация фирмы OSI Soft языка SQL обеспечивает приложениям доступ к базе данных тегов, Snapshot и архиву.

1.4. Дополнительные серверные подсистемы

1.4.1. PI SQC

Серверное приложение PI SQC (RealTime Statistical Quality Control) выполняет функции статистического контроля качества ведения технологического процесса. В основе PI SQC лежит тот факт, что все процессы изменяются. Эти флуктуации могут быть естественными (natural) или неестественными (unnatural). Естественные флуктуации, как правило, малы, в то время как неестественные флуктуации больше по величине, а возникают они по

18

внешним причинам. PI SQC предоставляет набор простых инструментов для идентификации случаев неестественных флуктуаций, благодаря чему можно установить и устранить их причины. PI SQC использует численные методы мониторинга характеристик процесса и контролирует его ход в заранее определенных пределах. Статистические контрольные пределы можно рассчитать для любой заданной совокупности данных, после чего можно проверять соответствие данных этим пределам. Если данные находятся внутри этих предельных значений, то про такие данные говорят, что они соответствуют естественному паттерну. При возникновении неприемлемого отклонения от нормы SQC генерирует и передает тревогу об этом событии в подсистему PI SQC Alarm.

1.4.2. PI Batch

PI Batch – серверная подсистема, выполняющая функции хранения и обработки данных периодических процессов, таких как выпуск партий продукции. PI Batch оперирует записями, состоящими из информации об идентификаторе серии (Batch ID), идентификаторе продукции (Product ID) и единицах измерения продукции в партии. PI Batch включает в описание периодических процессов не только информацию об их текущем состоянии, но также и технологические условия выполнения, информируя пользователя о степени их приближенности к эталону.

Большинство процессов имеет повторяющиеся по времени сегменты или стадии. Подобные сегменты называются batch, т.е. стадии технологического процесса, протекающие периодически.

Подсистема PIBatch детектирует и записывает действия, связанные с производственными циклами (Batches). Производственные циклы идентифицируются при помощи следующей информации:

1)время (Time);

2)производственный Агрегат (Unit);

3)идентификатор производственного цикла (Batch ID);

4)идентификатор продукта (Product ID).

С помощью PI Batch удобно контролировать производственный цикл во времени и выпуск продукции партиями. Наиболее широкое

19

применение PI Batch нашел в таких отраслях промышленности, как химическая, фармацевтическая и пищевая. Помимо этого PI Batch широко используется во многих других сферах, например, при производстве бумаги в рулонах, при производстве стали в рулонах, при запуске турбин, в работе лабораторных систем, в приложениях для дискретных производств. Отдельно внутри подсистемы PI Batch выделяется и широко используется в нефтеперерабатывающей промышленности база данных транзакций – PI Transfer DB. Она используется для слежения за перемещениями и передвижениями материалов. Например, эта база данных обеспечивает хранилище для истории перемещений сырья, полуфабрикатов и нефтепродуктов внутри нефтеперерабатывающего предприятия.

1.4.3. PI APS

PI APS (AutoPoint Sync) используется совместно с рядом интерфейсов компании OSIsoft для облегчения контроля в PI System за добавлением или удалением измерительных средств в системах

DCS и SCADA.

AutoPoint Sync может быть настроен на автоматическое обновление базы данных тегов PI в соответствии с изменениями в конфигурации DSC или SCADA.

1.5. Серверные приложения

1.5.1. PI ACE

Анализ производительности и эффективности в реальном времени, подсчет затрат и стоимости выработанного продукта, расчет неизменяемых напрямую величин и вычисление по различным формулам с поправочными коэффициентами – все это требует математических вычислений различной сложности и периодичности. Максимально облегчая построение всевозможных вычислений, PI Advanced Computing Engine (среда выполнения инженерных расчетов) позволяет сфокусировать усилия инженеров на превращении текущих данных о производстве в полезную и нужную информацию. PI ACE позволяет создавать шаблоны вычислений для однотипных объектов, хранящих-

20

ся в MDB, которые помогают стандартизировать и автоматизировать разработку вычислений для технологических процессов, что значительно снижает трудоемкостьработы программистов.

PI ACE состоит из трех базовых компонентов:

1.ACE Wizard: надстройка к Visual Basic, осуществляет быстрое поэтапное созданиеACE модулей для вычислений;

2.ACE Manager: позволяет пользователям следить и изменять различные настройки и свойства вычислительных модулей;

3.ACE Scheduler: планировщик вычислений, осуществляет запуск расчетов и следит за их выполнением; позволяет делать расчеты по расписанию илипо возникновениюсобытий втегах PI System.

1.5.2. PI Analysis Framework

Это новый шаг в идеологии развитии PI System в сторону интеграции производственного моделирования и технологических данных реального времени. PI AF – инструмент для создания моделей

исхем производства, организационных и технологических, состоящих из элементов и их взаимосвязей и взаимозависимостей. Элементы модели представляют собой как физическое оборудование (резервуары, теплообменки, смесители, измерители и т.д.), так

иболее абстрактные логические конструкции (эффективность, экология и т.д). Разработанная модель позволяет включить в себя ор- ганизационно-технологическую структуру предприятия, логику его функционирования, принципы контекстно-зависимого представление данных о производственном процессе.

Основываясь на единой модели, доступной любым приложениям

PI System, можно проводить различного рода анализ, обработку и представление информации о производстве, поступающей в реальном времени, например, согласование технологических данных, расчетэффективности, анализ простоевтехнологическогооборудования.

1.5.3. Sigmafine

Sigmafine позволяет получить согласованный материальный, энергетический и покомпонентный баланс измерительной информации по установке, заводу или корпорации. Используя специаль-

21

ный алгоритм на основе метода наименьших квадратов, Sigmafine согласовывает все измерения приборов, учитывая точность и достоверность каждого прибора. Для каждого выбранного временного интервала Sigmafine рассчитывает согласованные измерения процесса так, чтобы они имели минимальное отклонение от действительных значений и одновременно обеспечивает, чтобы массовый и/или энергетический балансы сходились.

1.5.4. PI Control Monitor

Приложение PI разработано для операторов, участвующих вуправлении технологическим процессом. PI CM позволяет обнаружить сбои в контурах регулирования, а также оценить качество регулирования. Под контуром регулирования понимается комплекс про- граммно-технических средств для управления параметром (качеством или количеством) выходной продукции или любым критически важным технологическим параметром. Также приложение PI CM используется инженерами службы АСУ ТП для обнаружения неисправностей в контурах регулирования (от датчика до исполнительного механизма) и планированияпроведенияпрофилактическихработ.

PI CM основано на четырех основных измерениях, получаемых каждым контуром регулирования: измеренное значение параметра, установка контрольного тега, значение сигнала на выходе и управляющий сигнал.

Control Monitor формирует тренды и гистограммы переменных качества процесса регулирования и некоторые статистические измерения по контру управления в виде отчетов. Эта информация позволяет операторам, технологам и инженерам АСУ ТП вовремя обнаруживать неисправности в контурах регулирования и проанализировать ход управления контуром за неделю, месяц, год.

1.5.6. IT Monitor

IT Monitor – приложение, входящее в состав PI System, которое используется для контроля и анализа функционирования IT-струк- туры предприятия с точки зрения повышения ее производительности, надежности и безопасности.

22

Основываясь на базовых технологиях PI System, IT Monitor унифицирует и представляет данные реального времени о состоянии сетей, сетевого оборудования и приложений. IT Monitor обладает уникальными возможностями по хранению и обработке информации, превосходящими пределы обычных инструментов мониторинга работы информационных систем. IT Monitor позволяет быстро определять «узкие» и потенциально проблемные места в IT-структуре предприятия.

IT Monitor унифицирует и отображает информацию о состоянии сети в реальном времени, что позволяет создавать настраиваемые отчеты для наблюдения за ИТ-инфраструктурой по данным о работе сетей, устройств и программного обеспечения в масштабе целого предприятия для обеспечения оптимальной нагрузки. IT Monitor обеспечивает сбор информации о производительности сети, надежности ее функционирования, безопасности при помощи специализированных интерфейсов. Эти интерфейсы автоматически собирают, архивируют и отображают унифицированные данные от локального или удаленного оборудования и других имеющихся источников информации.

1.6. Представление информации

1.6.1. PI ProcessBook

PI ProcessBook – основное клиентское приложение в PI System для разработки графического интерфейса пользователя, основанного на мнемосхемах, трендах, объединяющих и структурирующих всю производственную информацию, необходимую для быстрого и эффективного принятия решений. Приложение PI ProcessBook содержит одну или более книг ProcessBook, представляющих собой наборы «записей отображений». Запись отображения в PI ProcessBook может содержать данные из следующих источников (по отдельности или одновременно):

1.Архивы данных PI на одном или нескольких серверах, в том числе данные, поступающиеоттеговизмерения, ирасчетные данные;

2.Другие базы данных, поддерживающие ODBC;

23

3.Электронные таблицы, документы, схемы, графики, фотографии и другие приложения Windows, подключаемые через OLE

ивстраиванием;

4.Процедуры Visual Basic for Applications.

С помощью PI ProcessBook можно создавать графические мнемосхемы, содержащие текущие и архивные данные о производственном процессе, включая специализированные инструменты для быстрой оценки состояния производства всеми сотрудниками. Инструменты рисования и возможность встраивать тренды текущих и архивных данных дают пользователям всего предприятия невероятно богатое и ясное представление о производственных процессах.

Microsoft Visual Basic for Applications (VBA), встроенный в ProcessBook, позволяет строить экраны для любых частей производственного процесса.

PI ProcessBook позволяет отображать данные из любой системы, работающей в сфере бизнеса и управления операциями. В среде ProcessBook легко обработать и проанализировать данные, построить тренд. Экраны PI ProcessBook могут быть связаны друг с другом для мгновенного доступа к дополнительным данным, позволяя вам быстро обнаруживать производственные проблемы.

1.6.2. PI BatchView

PI-BatchView – это набор клиентских продуктов, предназначенных для восстановления и анализа данных производственных циклов, хранящихся в PI System и формируемых подсистемой PI Batch. Компоненты этого продукта:

1.BatchView Search ActiveX control – управляющий элемент

ActiveX, предоставляющий пользователю удобный инструмент поиска производственных циклов, хранящихся в PI System;

2.Batch Trend add-in for PI-ProcessBook (надстройка Batch Trend для программы PI ProcessBook) – обеспечивает возможность проанализировать повторяющиеся batch-процессы или события на одном тренде;

3.BatchView add-in for PI-DataLink (надстройка к Microsoft Excel

для программы PI DataLink) – позволяет создавать отчеты в таблицах

24