osisoft pi system что это
Osisoft pi system что это
PI System обеспечивает сбор, хранение, анализ, поиск и визуализацию данных на всех уровнях управления: от цехов до предприятия в целом.
Примеры проектов внедрения PI System
В рамках вебинара мы рассмотрим следующие темы:
5 октября 2020 года компания OSIsoft выпустила новую версию передового инструмента визуализации данных PI Vision 2020.
Новый релиз предоставляет широкий набор новых функциональных возможностей, среди которых вычисления «на лету», использование различных временных рамок для графиков и многое другое.
Во время вебинара наш инженер не только продемонстрирует новые пользовательские возможности, но и расскажет об улучшениях на серверной стороне PI Vision.
Компания OSIsoft регулярно проводит тренинги по PI System в Москве. В 2020 году наши тренинги перешли в режим ОНЛАЙН.
Расписание ОНЛАЙН тренингов в 2021 г.:
Компания OSIsoft оказывает техническую поддержку PI System на русском языке с 09.00 до 18.00 по московскому времени.
Телефон технической поддержки на русском языке: +7 495 139 59 70
Техническая поддержка по продукту на английском языке оказывается в режиме 24*7.
Партнеры компании OSIsoft, обладая отраслевыми знаниями, знаниями в предметных областях и компетенцией в продуктах OSIsoft, помогают конечным пользователям получить максимальную отдачу от их вложений в PI System.
Компания OSIsoft регулярно проводит технические вебинары по PI System на русском языке. Информацию о предстоящих вебинарах и ссылки на регистрацию можжно найти на нашем сайте в разделе «Региональные новости».
Участие в вебинарах бесплатное.
Здесь мы собрали истории успеха, подготовленные пользователями ПО PI System из нефтегазовой и нефтехимической отраслей промышленности. В статьях описываются задачи, стоящие перед отечественными предприятиями, особенности реализации конкретных производственных проектов, преимущества от использования новых систем автоматизации, перспективы их развития.
PI System
Содержание
2017: Интеграция с ThingWorx
30 марта 2017 года компания PTC и OSIsoft объявили о намерении интегрировать IIoT-платформу ThingWorx с OSIsoft PI System для ускорения разработки решений в сфере Промышленного Интернета вещей.
Предполагается, интеграция поможет пользователям инфраструктуры данных OSIsoft PI System использовать возможности платформы ThingWorx, в том числе:
Кроме того, они получат доступ к библиотеке приложений ThingWorx Marketplace, что позволит ускорить внедрение IoT-инициатив и сократит сроки окупаемости инвестиций.
2015: PI Server
Версия PI Server 2015 включает обновления следующих компонентов:
PI Asset Framework (PI AF) с Asset Analytics
Кроме PI Server, компания OSIsoft проводит обновление других компонентов PI System — в т. ч. интерфейсов, средств доступа к данным, клиентов визуализации, добавляя функцию поддержки данных будущего времени.
Описание и компоненты
Интерфейсы PI обеспечивают двусторонний обмен данными между PI Server и различными DCS, SCADA, PLC (разработано свыше 250 интерфейсов), а также с бизнес-системами, например, SAP R/3, Oracle Application, Baan и др. При отсутствии стандартного интерфейса обмен данными может быть осуществлен через OPC, DDE или ODBC. С помощью специальных программных средств PI-API и PI-SDK можно разработать новые интерфейсы.
Надежность передачи данных от АСУТП в PI сервер обеспечивается благодаря буферизации информации в интерфейсе, который накапливает и сохраняет данные при потере физической связи с PI сервером до восстановления этой связи.
Data Archive может хранить до 500 000 событий с временной меткой, в зависимости от используемой технологии хранения, сетевой топологии и других факторов. Он может предоставить до миллиона событий для нескольких тысяч одновременных соединений с клиентскими приложениями. Для обычных запросов поиск среди нескольких миллионов событий в Data Archive занимает всего несколько секунд.
Asset Framework
Asset Framework (AF) сохраняет метаданные в базе данных MS SQL.
AF позволяет пользователям построить объектную модель, чтобы организовывать и структурировать данные PI System и другие данные в соответствии с наиболее знакомыми пользователям объектами, например:
Пользователи AF также могут определять и создавать связи в объектной модели, используемые для отражения последовательности операций между производственными объектами. За счет унифицированного и целостного представления объектной модели или технологической схемы все сотрудники организации могут воспользоваться этими моделями для проведения сложного анализа критически важных данных и получения информации, необходимой для принятия решений. AF позволяет пользователям решать следующие задачи:
Asset Framework состоит из сервера AF Server и клиента AF Client. AF Server обрабатывает запросы от пользователей к базе данных Microsoft SQL Server, в которой хранятся метаданные. Главный клиент AF Client для системных администраторов — это PI System Explorer (PSE). Он представляет собой графический пользовательский интерфейс, поставляемый с AF, с помощью которого пользователь получает доступ ко всем компонентам и функциям AF. AF поддерживает различные единицы измерения (UOM) с автоматическим преобразованием в пределах одного класса единиц измерения, например преобразование градусов по Цельсию в градусы по Фаренгейту. Поскольку компонент Notifications (уведомления PI System) используют AF как основную среду, пользователь может связать шаблон Notifications с шаблоном элемента AF. Это позволяет автоматически создавать уведомление при создании элемента AF из шаблона.
Все клиенты визуализации PI System — PI Coresight, PI WebParts, PI DataLink и PI ProcessBook — поддерживают AF. Одна и та же экранная форма может использоваться для визуализации и сравнения похожих объектов производства без создания отдельной экранной формы для каждого объекта. Пользователь просто выбирает конкретный элемент в модели AF.
Event Frames
Сочетание возможностей AF и Event Frames позволяет решать следующие задачи:
PI Analytics
Пользователи PI System могут создавать арсенал вычислений, которые позволяют преобразовывать необработанные данные в информацию, пригодную для принятия решений. Пользователи могут анализировать данные при помощи средств PI Analytics, Microsoft Excel, Microsoft StreamInsight или передать наборы данных в сторонние решения, например, в SAP Crystal Reports. В состав PI Analytics и Asset Analytics входят: Performance Equations, Advanced Computing Engine, Totalizers, Steam Tables.
Performance Equations
Performance Equations (PE) предоставляет 110 математических, статистических, архивных, временных, строковых, аварийных и логических функций. PE содержит планировщик для реализации вычислений в PI Server с целью создания производных данных, которые записываются в архив. Благодаря PE пользователи могут без труда программировать типовые вычисления для проверки выходных данных, расчеты скользящих средних значений, стандартных отклонений, ключевых индикаторов производительности и других целей. Благодаря PE можно создавать вычисления для:
Advanced Computing Engine (ACE)
ACE представляет собой среду для пользователей без опыта программирования, в которой они могут создавать вычисления, решающие задачи бизнеса с использованием данных PI System. Расчеты создаются в Microsoft Visual Studio при помощи мастера, который помогает при настройке и размещении вычислений. Разработчики могут создавать простые и сложные вычисления не только с помощью Visual Studio, но и используя сторонние библиотеки, такие как Matlab для моделирования данных или OLEDB для доступа к внешним данным. Уравнение, созданное при помощи ACE, может при наличии соответствующей конфигурации использоваться повторно. Такая возможность повторного использования повышает ценность созданных вычислений, поскольку их можно создавать однократно, а затем использовать для многих объектов производства. Например, формула, необходимая для вычисления состояния одного насоса, может без труда применяться для нескольких насосов. Для проверки вычислений перед использованием в производственной среде можно воспользоваться отдельной средой разработки.
ACE Manager позволяет отслеживать, настраивать, добавлять и изменять разные свойства модулей ACE, например:
Пользователям ACE предоставляется открытая среда программирования для создания расчетов, например, материального и энергетического баланса, складских расчетов и расчетов, необходимых при техническом обслуживании на основе состояния. ACE поддерживает несколько вариантов создания периодичности расчета, в том числе: по времени, по событию, по наличию нового значения для входных параметров, по очередности уравнения и при снижении количества значений из-за ограниченных ресурсов (загрузка процессора).
ACE создает запись в журналах сообщений, если вычисление или периодичность расчета изменены. Заказчики могут добавить несколько строк кода в каждый из расчетов, чтобы автоматически записывать версию, пользователя и другие сведения в журналы PI SDK при начале вычислений, а также отслеживать изменения и их автора.
Asset Analytics
Asset Analytics — компонент PI Server’а, который появился в версии PI Server 2014. Теперь пользователи могут настраивать, планировать и запускать вычисления, записанные при помощи синтаксиса Performance Equations, и работающие с атрибутами Asset Framework. Результаты могут сохраняться в виде тегов PI Tags. Кроме того, результаты могут быть введены в отчет или использованы другими компонентами PI System, например, PI Coresight. Три типа расчетов поддерживаются в этой версии:
Totalizers
Totalizers могут вычислять сумму, среднее или другие значения для упорядоченных по времени выходных данных. Они часто используются, чтобы обеспечить высокую точность расчета или в целях мониторинга производственных показателей. Totalizers особенно полезны для вычисления суммарных измерений в конце конкретных временных периодов, например в конце дня.
System Management Tools
System Management Tools (SMT) представляет собой набор приложений для администрирования и управления Data Archive’ом с клиентских компьютеров. Благодаря SMT вы можете управлять архивами данных, настраивать параметры безопасности, создавать новые теги, получать доступ к журналам сообщений, отслеживать характеристики производительности для нескольких Data Archive’ов, просматривать текущие или архивированные значения и изменять их и другие действия.
SMT включает более тридцати подключаемых модулей для управления всеми характеристиками Data Archive’а:
Notifications
Notifications — компонент PI System для создания и работы с уведомлениями и сигналами тревоги в реальном времени. Он содержит простой, целостный и интуитивно понятный набор инструментов для использования уведомлений во всей PI System с целью оповещения ключевых пользователей и систем о критически важных событиях в реальном времени. Пользователи могут определить, какие сведения включаются в уведомление, кому оно адресовано и как будет доставлено, подтверждено и обработано. Содержание уведомлений может включать разнообразную информацию, например: значения параметров, их описание, приоритет тревоги, гиперссылки, звуковые файлы, КПЭ (KPI), ссылки на экранные формы PI WebParts, ссылки на RtReports, сведения о текущих продуктах из реляционной базы данных и вложения, такие как документы Word, таблицы и файлы PDF. Критерии, которые создают уведомления, могут быть простыми, такими как сравнение значения одной точки PI Point с константой, или основываться на сложных уравнениях и нескольких условиях. Правила Notifications можно импортировать и экспортировать в формате XML.
AF представляет собой базовую платформу для Notifications, при этом пользователи могут связать шаблон Notifications с шаблоном элемента AF. Когда новый элемент AF создается из шаблона, автоматически создается сопутствующее уведомление.
Содержание уведомлений может быть изменено для отдельных уведомлений или в зависимости от конкретного получателя. Пользовательская настройка содержимого позволяет указывать специфическую информацию, чтобы упростить анализ причин уведомления, например:
Notifications доставляет уведомления с использованием разнообразных методов и каналов доставки. По умолчанию Notifications поддерживает такие каналы доставки, как электронную почту, веб-службы и Microsoft Office Communicator/Microsoft Lync, наряду с приложениями для оповещения на рабочем столе. Пользователи могут также создать собственные каналы доставки для отправки содержимого в сторонние приложения, например, для автоматизации документооборота, планирования ресурсов предприятия и системы обслуживания объектов производства.
Если уведомление критически важно и обязательно должно быть обработано, Notifications поддерживает подтверждения и эскалацию. Если уведомление не подтверждено в указанный период времени, его получает следующий получатель или группа получателей. Эскалация может продолжаться до тех пор, пока оповещение не будет подтверждено. При подтверждении пользователи могут сопровождать информацию комментариями. Notifications позволяет пользователям просматривать и фильтровать активные и исторические уведомления.
PI ProcessBook
PI ProcessBook представляет собой клиентское приложение для построения производственных мнемосхем и графической визуализации данных в реальном времени. Он может одновременно получать доступ и отображать данные из нескольких PI Server’ов. PI ProcessBook может напрямую обращаться к данным из источников данных ODBC. PI ProcessBook можно использовать для комбинирования стандартных элементов оформления (таких как эллипсы, строчки, прямоугольники, дуги, многоугольники и ломаные линии) с библиотеками символов, значениями данных, текстом, трендами, координатными построениями по осям XY, столбиками, кнопками, графическими элементами (например, с изображениями в формате JPEG) и аннотациями, чтобы обеспечить целостную среду визуализации в реальном времени для пользователей. PI ProcessBook также содержит функции для динамической прокрутки мнемосхем или элементов на мнемосхеме вперед и назад во времени, что позволяет упростить и ускорить просмотр и сравнение событий. PI ProcessBook также располагает функциями ситуативного анализа, например мгновенного отслеживания тенденций для выбранных значений на мнемосхеме.
PI ProcessBook поддерживает несколько расширенных функций интеграции, например, ссылки на веб-страницы, документы Microsoft Word, файлы Microsoft Excel или другие приложения, доступные для запуска при помощи командной строки, могут включаться в рабочую книгу PI ProcessBook, чтобы обеспечивать интеграцию с материалами, созданными в других системах. Пользователи могут вставлять мнемосхемы PI ProcessBook в приложения Microsoft Office, такие как Word, PowerPoint или Outlook. Видео в реальном времени можно также представить на мнемосхемах PI ProcessBook. PI ProcessBook представляет собой контейнер управления ActiveX, который поддерживает Microsoft Object Linking and Embedding. Visual Basic для приложений также встроен в PI ProcessBook. Вместе эти функции делают PI ProcessBook надежной и гибкой средой разработки.
PI DataLink
PI DataLink представляет собой надстройку для Microsoft Excel, которая создает двунаправленное подключение между PI System и MS Excel. PI DataLink дает возможность пользователям обращаться ко всем своим данным в PI System, после чего эти данные могут быть использованы совместно со знакомыми мощными аналитическими функциями Microsoft Excel. PI DataLink упрощает и ускоряет выполнение таких задач, как сбор данных, отчетность, моделирование и анализ данных, составление прогнозов и планирование процессов. PI DataLink также интегрируется с Notifications, чтобы пользователи могли быстро просматривать данные, связанные с полученным уведомлением, поиском исторической информации от прошлых уведомлений и подтверждать вновь поступившие уведомления.
Благодаря PI DataLink и Microsoft Excel пользователи PI System имеют непосредственный доступ ко всем нужным сведениям, необходимым для простого исследования проблем и быстрого реагирования на меняющиеся показатели.
PI WebParts
PI WebParts представляет собой клиентское приложение на базе Microsoft SharePoint, которое обеспечивает доступ через интрасеть и Интернет к данным PI System через библиотеку автоматически обновляемых веб-частей SharePoint. Коллективная, но контролируемая среда портала SharePoint, в котором любой источник данных, в том числе данные реального времени PI System и иных систем, могут отображаться в любом месте и в любое время в виде простых и понятных визуальных объектов, таких как графики и круговые шкалы. Пользователи могут просматривать тренды PI ProcessBook в реальном времени и анализировать их одним щелчком мыши, формировать данные временного ряда в виде столбцов и строк и выводить вычисленные данные, использовать древовидное представление объектов производства или завода, чтобы упорядочить и организовать переходы по различным страницам.
PI WebParts обеспечивает доступ к данным реального времени и историческим данным PI System через библиотеку веб-частей SharePoint, которые автоматически обновляет инструмент PI WebParts. PI WebParts облегчает совместную работу сотрудников над проектами в реальном времени. Например, если сотруднику необходима помощь в случае неправильного функционирования насоса или генератора, для обращения к специалисту достаточно несколько раз щелкнуть мышью в веб-части PI Messenger.
PI Coresight
PI Coresight дает возможность пользователям находить данные PI System в веб-браузере и представлять их для быстрого и эффективного анализа. Пользователи могут просматривать только данные и экранные формы, к которым у них настроен доступ.
Пользователи могут просматривать данные PI System как из Data Archive, так и AF Server, в том числе модели AF и события. Поиск может выполняться по ключевым словам с использованием символов подстановки, например, «темп*», результатом поиска являются соответствующие данные PI System, ранее созданные экранные формы и связанные события. Пользователи могут отображать данные в виде графика, таблицы, значения или графического представления датчика. Помимо актуальных значений PI Coresight отображает рассчитанные «на лету» минимальные, максимальные, средние значения и стандартные отклонения.
2011: PI System
PI System предоставляет информацию о технологических процессах в реальном масштабе времени на уровень управления производством и бизнес-систем для специалистов среднего и верхнего звеньев предприятия.
PI System служит инструментом для анализа и оптимизации производственных процессов, а также для информирования подразделений предприятия, ответственных за контроль качества, состояние технологического оборудования, расчеты с поставщиками и заказчиками и т.п.
PI System используется в различных отраслях промышленности таких, как нефтегазовая, металлургическая, химическая, фармацевтическая, пищевая, целлюлозно-бумажная, энергетическая и др.
Среди пользователей PI System:
Компоненты и звенья
PI System поддерживает распределенную клиент-серверную архитектуру. Серверное ПО обеспечивает сбор информации от разнообразных источников данных, сжатие и архивирование информации по оригинальным алгоритмам, обработку больших объемов данных, быстрый доступ клиентских приложений к архиву. Серверное ПО работает на ОС Windows NT/2000, UNIX.
Клиентское ПО обеспечивает отображение трендов истории или текущих данных на мнемосхемах и быструю подготовку отчетов. Клиентское ПО ориентировано на ОС Windows 9х/NT/2000 и использует современные технологии Microsoft: язык VBA, ODBC, SQL, OPC, ActiveX, Event Driven.
Базовая архитектура PI System
Интерфейсы PI System
Интерфейсы PI System осуществляют сбор данных из большинства общеиспользуемых систем промышленной автоматизации и поддерживают широко распространенные стандарты, в том числе C37.118, OPC, Modbus, OLEDB, SNMP, BACnet, TCP/IP, SOAP, RDBMS и Web Services. Буферизация для нескольких PI Server’ов, фильтрация данных, индивидуальная работа и настройка безопасности для каждого тега — это стандартные функции интерфейсов PI Interface.
PI Interface для реляционной базы данных (интерфейс PI RDBMS) служит для передачи данных в двух направлениях между PI System и любой системой управления реляционной базой данных, которая поддерживает драйверы ODBC. Интерфейс работает в ОС Windows (XP, Server 2003, Vista, Server 2008, Server 2008 R2, 7, 8 и Server 2012) и может подключаться к любому Data Archive. Поддерживается только одно подключение ODBC на запущенный экземпляр интерфейса, однако можно использовать несколько экземпляров интерфейса.
Интерфейс PI RDBMS поддерживает переключение при отказе на уровне интерфейса.
Примеры проектов
Нагрузка на мировые системы водоснабжения постоянно растет. Компании, работающие в сфере водоснабжения, пытаются удовлетворять растущий спрос, приспосабливаться к строгим экологическим ограничениям и новым нормативным требованиям, полагаясь на устаревающую и не соответствующую современным условиям инфраструктуру. В то же время таким компаниям нужно сокращать потери воды в системах водоснабжения и повышать свою эффективность. В решении перечисленных проблем важную роль играют «умные» системы водоснабжения. Они представляют собой неотъемлемую составляющую перехода водохозяйственного комплекса к принципу ведения деятельности, при котором компании будут опираться на обработку данных, что позволит получить максимальную отдачу от высокотехнологичных устройств, информационных технологий и коммуникационных сетей.
Среди крупнейших мировых заказчиков компании OSIsoft в сфере водоснабжения встречаются такие предприятия как Narragansett Bay Commission (США), Water Corporation (Австралия), United Utilities (Великобритания), MSD (США), SA Water (Австралия), Yorkshire Water (Великобритания), Montréal (Франция), Central Valley Water (США), SEDIF (Франция), Vitens (Нидерланды) и многие другие. Всего в сфере водоснабжения у компании OSIsoft насчивается более 100 заказчиков в 17 странах мира.
Plant Information System
Особенностью всех этих систем является то, что они работают с потоками данных, поступающих в реальном масштабе времени, с высокой частотой (периоды опроса – порядка секунд и даже долей секунд) и от большого числа источников (от сотен до десятков тысяч параметров). Эта информация хранится в базах данных реального времени в виде временных рядов и успешно используется для оперативного управления технологическими процессами.
Однако автоматизация технологических процессов одного цеха или участка (не говоря уже о предприятии в целом) часто бывает реализована на разнородных программно-аппаратных средствах, то есть единая информационная система производства отсутствует. Здесь можно встретить системы управления различных фирм-производителей (ABB, Fisher-Rosemount, Foxboro, Honeywell, GE Fanuc, Allen-Bradley, Intellution, Wonderware и др.). Эти “острова” автоматизации приводят к серьезной проблеме сбора, хранения и представления информации в едином формате с целью ее использования специалистами и руководителями всех уровней.
Таким образом, на предприятиях часто отсутствует единая информационная среда, которая должна быть основой системы оперативного учета, планирования и управления ресурсами производства. Проблема нехватки объективной технологической информации реального времени для принятия действенных управленческих решений становится все более и более актуальной.
PI System – это информационная система производства с современными информационными технологиями, функционирующая в реальном масштабе времени.
PI System – это сбор даных c любых PLC, DCS, SCADA, LIMS и их гарантированная доставка в единое хранилище.
PI System – это информационная система производства высокой надежности, обеспечивающая
сжатие и долговременное хранение огромных объемов данных в едином формате.
PI System – это представление информации многочисленным специалистам и руководителям в удобном виде.
PI System – это поддержка каналов обмена информацией с системами управления верхнего уровня (SAP/R3, Oracle Application и др.).
PI System – это готовые программные модули для решения типовых задач управления производством.
PI System – это информационная система производства любого масштаба, гарантирующая
экономическую эффективность предприятия.
КЛИЕНТСКОЕ ПО
Функция представления информации в PI System реализуется с помощью ориентированных на пользователя клиентских приложений.
Стандартные программы позволяют пользователю, не прибегая к помощи программистов, разрабатывать экранные формы с графическим и табличным представлением информации в удобном для себя виде. При этом доступна вся хранящаяся в PI-сервере информация (доступность определяется политикой безопасности PI Server), независимо от ее источника и типа.
Sigmafine позволяет получить согласованный материальный, энергетический и покомпонентный баланс измерительной информации по установке, заводу или корпорации. Используя специальный 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, чтобы массовый и/или энергетический балансы сходились.
Расчет балансов — это основное применение согласованных данных и этот расчет необходимо производить в первую очередь, так как его используют другие типы расчетов. Расчет балансов используется для определения, что может «наиболее вероятно» произойти в производстве за определенный временной интервал. Чтобы произвести расчет балансовых данных, Sigmafine берет отслеживаемые измерения параметров процесса и оценивает достоверность (отклонение) и точность (допуск) измерительных устройств. Затем Sigmafine производит расчет данных так, чтобы массовый и/или энергетический балансы были согласованы при минимуме отклонения действительных значений от согласованных.
Финансовые потери легко посчитать, но трудно найти. Анализируя производительность ежемесячно, исходя из ежедневных данных, Sigmafine увеличивает точность измерений, что позволяет с высокой достоверностью найти вероятные места, где происходят потери.
Материальный баланс предприятия — это основа для определения потерь. Все данные, используемые Sigmafine для расчета материального баланса, выражены в единицах массы. В сравнении с методами, которые используют объемные величины для расчета материального баланса, такой подход обеспечивает наиболее достоверные оценки измеряемых параметров. Помимо количественного определения потерь Sigmafine производит их анализ и помогает определить источники возникновения.
Гарантированная доставка данных (без резервирования физического канала) обеспечивается способностью PI-интерфейсов буферизовать данные за несколько суток в условиях отсутствия связи и автоматически передавать данные в PI-сервер при ее восстановлении.
PI-интерфейс имеет минимальный трафик в сети (80-100 Кбит/с при передаче 25000 параметров) за счет сжатия данных на уровне интерфейса, использования PI-API протокола передачи данных и оптимальной настройки сжатия данных на уровне интерфейса – возможности передачи данных по расписанию или событию. Это обуславливает низкие требования PI-интерфейсов к физическому каналу связи: протокол TCP/IP, скорость передачи 64 Кбит/с. Канал связи с такими характеристиками обеспечивает гарантированную передачу 10000 параметров.
При отсутствии стандартного интерфейса обмен данными может быть осуществлен через OPC, DDE или ODBC.