книги / Создание интегрированных систем управления. Работы по проектированию, конфигурированию и наладке
.pdfся 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
Microsoft Excel в тесном взаимодействии с PI DataLink с использованием партийпродукции, временипростояоборудования ит.д.
Управляющий элемент программы PI BatchView является диалогом запросов, который позволяет производить поиск по базе данных производственных циклов PI и по таблице Unit/Alias (агрегатов и псевдонимов). Этот управляющий элемент может использоваться любой программой, которая может содержать управляющие эле-
менты ActiveX, например, программами Microsoft Access, Microsoft Visual Basic и т.д.
Надстройка Batch Trend для программы PI ProcessBook позволяет удобно представлять на экране рабочей книги PI ProcessBook данные, связанные с производственным циклом. С ее помощью можно отслеживать переменные по псевдонимам, настраивать развертку тренда относительно начала цикла или фазы и сравнивать несколько циклов.
Надстройка Microsoft Excel для программы PI DataLink
состоит из набора диалогов и функций, позволяющих встраивать данные циклов в электронные таблицы. Она поддерживает 32-битные среды благодаря использованию сервера ActiveX Automation, который моделирует управляющий элемент ActiveX
программы PI BatchView.
1.6.3. PI SQC add&in
PI SQC add&in – специальное приложение, позволяющее выводить на экраны ProcessBook диаграммы SQC, которые используются для статистического анализа процессов.
Пакет PI SQC представляет собой надстройку (add-in) для приложения PI ProcessBook. Он осуществляет выборку данных из архива данных PI и/или из ODBC-совместимой базы данных, после чего производит статистические вычисления, чтобы выявить особенности поведения данных. Результаты отображаются на диаграмме PI SQC, состоящей из трех частей. Эта диаграмма содержит контрольную диаграмму одного из восьми возможных типов. Диаграмма размещается внутри стандартного экрана PI ProcessBook или в отдельном файле экрана (PDI-файла).
25
PI SQC позволяет избежать ручного выполнения операций, связанных с использованием методов статистической обработки данных. Благодаря автоматизации вычислений и построения диаграмм метод SQC теперь может применяться на постоянной основе, причем он может базироваться на исторических данных, собранных за длительный период времени. Для конфигурирования тегов тревог PI SQC на PI Server используется класс тега SQC-Alarm. Такие теги можно просматривать на диаграммах SQC при помощи клиентской надстройки PI SQC для ProcessBook и компонентов приложения
PI AlarmView.
1.6.4. PI AlarmView
Приложение PI AlarmView позволяет пользователю отслеживать, обрабатывать и квитировать сообщения о тревогах, генерируемые системой PI Alarm при возникновении исключительных ситуаций. PI AlarmView наблюдает за изменением контролируемых параметров, таких как температура, скорость потока или качество продукта, информируя пользователя тогда, когда это действительно необходимо. Важной особенностью является то, что благодаря объединению производственных данных из различных локальных систем обеспечивается возможность формирования сложных выражений для генерации тревог.
1.6.5. PI ProfileView
Клиентское приложение PI Profile View предназначено главным образом для использования в металлургии и бумажной промышленности. Оно позволяет контролировать изменение профиля продукции на прокатных машинах.
1.6.6. PI ProcessTemplates
Практически каждый технологический процесс имеет повторяющиеся во времени операции. PI ProcessTemplates дает возможность использовать повторяющуюся информацию для создания шаблонов, использование которых позволяет повысить устойчивость технологических процессов.
26
Построенный ProcessTemplates на основе PI Batch идентифицирует события процессов и подсчитывает их повторяемость, обеспечивая легкий способ определения наилучшей последовательности действий. Он измеряет ключевые показатели производительности в течение повторяющихся сегментов времени и использует эту информацию для создания шаблонов ожидаемого поведения.
Приложение PI ProcessTemplates состоит из 5 компонентов:
1.ProcessTemplate Manager, позволяет пользователю создавать, редактировать и управлять настройкой границ шаблонов, основанных на статистических вычислениях значений (теги PI) предыдущих batch-процессов. Локально хранящиеся шаблоны могут быть экспортированы в PI-сервер для последующего исполь-
зования в ProcessTemplate Monitor и ProcessTemplate Add-In для PI ProcessBook.
2.ProcessTemplate Monitor Configuration, связывает шаблоны с объектами подсистемы PI Batch для просмотра качества развития процесса в реальном времени. Есть возможность сконфигурировать тег тревоги, показывающий качество исследуемого процесса, полученное в сравнении с шаблоном.
3.ProcessTemplate Monitor – специализированный программный продукт, выполняющий следующие функции: мониторинг текущего состояния дискретного процесса (например, процесса обработки детали на станке) в реальном времени; информирование пользователя при выходе контролируемого значения за допустимые границы шаблона процесса.
4.ProcessTemplate Add&In для PI ProcessBook, позволяет получать границы шаблонов в PI Process Book, тем самым помогая анализировать значения исследуемого параметра batchпроцесса.
5.ProcessTemplate PI Module Viewer – приложение, позво-
ляющее просматривать все созданные и хранящиеся в модульной базе данных PI-сервера шаблоны процессов, а также создать начальную структуру в этой базе данных для хранения информации
ошаблонах.
27
1.6.7. PI DataLink
Клиентское приложение DataLink позволяет пользователю извлекать информацию из PI System непосредственно в электронные таблицы Microsoft Excel. В сочетании с возможностями самих электронных таблиц DataLink является удобным средством предоставления, передачи и анализа данных PI System.
С использованием DataLink и встроенного в Microsoft Excel языка программирования VBA значительно упрощаются задачи создания отчетов и их шаблонов. Такой подход снижает вероятность дорогостоящих ошибок. Функции передачи данных DataLink работают с выбранными тегами и возвращают архивные, интерполированные и агрегированные величины. Полученные отчеты можно распечатать, отослать по электронной почте, опубликовать в Интернете.
DataLink – это наиболее удачный инструмент для создания отчетов и их шаблонов, который доказал, что является одним из наиболее удобных, эффективных и популярных клиентских приложений.
PI DataLink превращает электронную таблицу в среду с широкими возможностями для анализа и создания отчетов. Стандартные графики, макросы и статистические функции Excel прекрасно работают с данными, полученными из PI System при помощи DataLink. Шаблон разрабатывается один раз и многократно используется для создания новых отчетов.
1.6.8. PI DAP
PI DAP используется для создания собственных приложений, входящих в состав PI System. PI DAP включает:
1.PI API (Application Programming Interface) – набор библиотек функций, обеспечивающих базовое взаимодействие с PI System (чтение/запись данных, работа с логом системы, работа с архивом реального времени, буферизация данных). Клиентские приложения
PI System, такие как ProcessBook, DataLink, HealthCheck, исполь-
зуют для своей работы библиотеки функций PI API.
2.PI SDK (Software Development Kit) – расширенный набор инструментов программирования, представляющий из себя иерархию COM-объектов. PI SDK обеспечивает интерфейс про-
28
граммного взаимодействия со всеми подсистемами сервера PI System, позволяя на программном уровне управлять работой всей системы в целом. Поставляется в виде элементов управления ActiveX, вместе со вспомогательными библиотеками кода, а также с оперативной документацией и примерами программ. PI-SDK работает на 32-разрядной платформе Windows и обеспечивает доступ к серверам PI System на любых платформах. Поскольку
PI-SDK основан на Microsoft's Component Object Model (компо-
нентная объектная модель – COM), его можно использовать с большинством сред программирования. В частности, этот пакет хорошо интегрируется с Microsoft Visual Basic, гарантируя быструю разработку и внедрение приложений. PI-SDK обеспечивает объектно-ориентированный подход к программному взаимодействию с PI System. Он предоставляет пользователю иерархическую модель объектов и их коллекций, которые соответствуют компонентам системы. Такой подход интуитивно обоснован и отличается большой эффективностью.
3.Драйвер PI ODBC (Open Database Connectivity) – обеспечи-
вает возможность серверу PI System обрабатывать внешние SQLзапросы. Драйвер PI ODBC представляет сервер PI System как набор реляционных таблиц, хранящий информацию о текущих и агрегированных технологических данных. Внешние информационные системы сами инициируют запросы к серверу PI System. Работа драйвера основывается на стандартной технологии ODBC компании Microsoft, что делает PI System очень гибкой и позволяет внешним информационным системами легко оперировать данными из PI System.
4.Провайдер PI OLEDB (Object Linking and Embedding Database) – формирует современный эффективный интерфейс для взаимодействия новейших информационных систем и PI System. Провайдер PI OLEDB, являясь закономерным развитием драйвера PI ODBC, использует наиболее современную технологию доступа
кданным OLEDB компании Microsoft, представляя в реляционном виде подсистемы сервера PI System, включая модульную базу данных и базу данных моделей.
29
1.6.9. PI ActiveView
ActiveView представляет собой ActiveX компонент, предназначенный для просмотра мнемосхем, созданных в приложении PI ProcessBook.
ActiveView позволяет использовать всю функциональность, заложенную в мнемосхеме: отображать значения параметров из PIсервера и различных ODBC-источников в виде значений и трендов, с определенной периодичностью обновлять эти значения, менять время просмотра на тренде, масштабировать его и, кроме того, выполнять программы, написанные на встроенном в PI ProcessBook VBA и т. д.
Для того чтобы увидеть мнемосхему на веб-сайте, необходимо установить ActiveView, поместить его на страницу сайта и указать ссылку на требуемую мнемосхему. Разработчики могут также ис-
пользовать для этого ASP (Active Server Pages) с MS IIS (Microsoft Internet Information Server). Мнемосхемы могут располагаться вместе с другими важнейшими показателями производства, размещенными на веб-странице.
Кроме того, при обращении пользователя к странице, содержащей мнемосхему, администратор сайта может настроить автоматическую установку клиента PI ActiveView через веб или внутри корпоративной сети.
PI ActiveView может быть встроено в другиеActiveX-контейнеры,
такие как, например, MS Excel илиGE Fanuc iFIX.
1.6.10. RtPortal
RtPortal – масштабируемый веб-портал производственных данных, базирующийся на технологиях Microsoft SharePoint, предназначенный для обеспечения интерактивного взаимодействия специалистов предприятия с текущими бизнес-процессами, документами и оперативными данными о производственном процессе. RtPortal обеспечивает единообразный доступ к многочисленным системам (таким, как программы Microsoft Office, интеллектуальные ресурсы предприятия, системы управления производством, существующие бизнес-приложения), включая разработки сторон-
30