鋼鐵企業PI實時數據庫的應用

部偉利

摘要：為了打造國內領先、國際一流的鋼鐵企業，實施信息化勢在必行，處于信息化一、二級和三級系統之間的PI實時數據庫系統，更加側重于對底層重要參數和生產實績數據的實時采集、跟蹤，將其存儲于統一的數據倉庫中，供管理和技術人員監控、指揮生產，并為決策層提供準確的數據依據和支撐。

關鍵詞：PI實時數據庫；信息化；PI應用；PI接口

中圖分類號：TP311.13 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0122-02

1 引言

在科技、信息化高度發達的當今世界，企業要想在市場競爭中立于不敗之地，就必須提高自身的市場競爭能力和整體管理水平，而實施信息化就是一個最好的選擇。鋼鐵企業實施信息化，普遍采用以SAP為核心的五層架構模式。本文所講述的PI實時數據庫系統就是一個處于二級系統和三級系統之間的獨立系統，它將一、二級系統采集到的生產數據實時、準確地傳送到各個三級系統當中，為上級提供準確的數據保障與支撐。

2 PI實時數據庫系統

Plant Information System 簡稱PI實時數據庫系統，是由美國OSI Software公司開發一款基于C/S結構，集實時采集生產現場的數據與設備參數、監控畫面、存儲數據等諸多功能于一體的系統。如圖1所示。

3 PI在鋼鐵企業中的應用

3.1 整體實施方案

PI接口機通過API、OPC等接口程序，從一、二級PLC、DCS工程師站上采集底層實時數據，輸送到雙機服務器，經運算處理至三級系統，此過程僅是單向操作，即只上傳并不允許三級系統將回寫數據進PI系統。

3.2 PI接口機與底層控制系統的接口

PI接口機主要是采集煉焦、煉鐵、鋼軋和動力能源中各條主要生產線上的生產過程參數和設備運行狀態數據。

首先從一級控制系統直接取數來說，它可以分為以下幾種情況：

①一級控制系統使用的是西門子的WINCC或者是AB的RSLinx，由于二者都有OPC Server模塊，所以PI與他們的接口可以采用在接口機上直接安裝PI-API和PI-OPC軟件，并且安裝雙網卡的形式來實施；

②一級控制系統使用的是WonderWear公司的InTouch，則在PI接口機上除了要安裝PI-API以外，還要安裝PI-WonderWear InTouch接口，此接口包括了為連接InTouch系統而定制的OSI通用接口，它通過InTouch數據庫外部連接軟件開發包IDEA SDK在InTouch數據庫與PI歸檔文件之間傳輸數據，它運行在微軟的NT系統之上，支持PI與InTouch之間的雙向輸入輸出；

③一級控制系統使用組態王軟件，則在PI接口機上除了要安裝PI-API以外，還要安裝一個二次開發的UDP收包程序，從工作站上收到報文分析后寫入PI服務器中；

其次說從二級系統的SQL Server數據庫中取數，PI接口機需要安裝PI-API、SQL Server 2000客戶端和一個為此數據庫編寫的接口軟件，并配置參數，此接口直接從外部數據庫中取得數據。

PI接口機均采用雙網卡，一塊用于從底層系統采集數據，一塊通過防火墻的5450端口將數據傳送到PI服務器中。

3.3 PI-OPC軟件接口

OPC是為了連接數據源（OPC服務器）和 數據的使用者（OPC應用程序）之間的軟件接口標準，其數據源可以是PLC、DCS等，直接面向最底層一、二級系統，由于現在幾乎所有主要的自動化控制系統、儀器儀表及過程控制系統都具有OPC接口，所以它的使用及其廣泛。PI接口軟件不光采集數據，還具有容錯功能，保障在斷網或故障情況下，數據不丟失。

3.4 PI與三級MES、DSS接口

PI與三級系統中的MES、DSS系統存在關系密切的接口，為其提供及時、準確的實時數據與主要過程參數數據。

PI到MES的接口：PI系統給MES系統提供的主要是鋼軋區的實時數據，并依據爐次傳送每一爐的累計值或實時值，當一爐開始時，PI傳送給MES系統當前爐次的實時數據和開始信號，當一爐完成時，PI傳送給MES系統當前爐次的累計值和完畢信號。

PI到DSS的接口：PI系統給DSS系統提供的主要是煉焦、煉鐵的實時數據，并提供這些實時數據的平均值和累計值。當傳送實時數據時，10分鐘傳送一次；當傳送平均值或累計值時，一天一次，可規定為每日凌晨傳送數據，用于產生各種報表。

4 結語

PI系統的上線運行，使企業通過分析過程歷史數據優化生產工藝，提高生產效益，為生產管理者提供決策依據，使企業范圍內的數據實現共享，減少手工錄入錯誤，提升企業形象。endprint