今日頭條
官方微信
官方抖音
案例頻道 摘 要： PIMS是浙大中控技術(shù)有限公司在長(cháng)期的工程實(shí)踐中逐步發(fā)展起來(lái)的一套計算機監控系統?？梢苑奖愕貥嬙爝m應自己需要的“數據采集系統”，并且通過(guò)局域網(wǎng)或Internet，可以在任何地方訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)和歷史生產(chǎn)數據，及時(shí)了解、評價(jià)生產(chǎn)情況和操作水平。其強大的功能，為企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程管理和企業(yè)數字化工廠(chǎng)的實(shí)現提供了支持。
關(guān)鍵詞： PIMS；OPC；集散控制系統（DCS）
1 前言
PIMS（Process Informantion Manager System）過(guò)程信息管理系統，新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統正以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構成的集成系統取代傳統的封閉式系統，他們具有適應性強、開(kāi)放性好特點(diǎn)，通?？梢园堰@樣的系統劃分為控制層、監控層、管理層三個(gè)層次結構。
浙大中控PIMS是基于OPC實(shí)現數據采集與過(guò)程信息管理的通用軟件，OPC（OLE for Process Control——用于過(guò)程控制的OLE）是一種工業(yè)標準，由于OPC規范基于OLE/COM技術(shù)，同時(shí)OLE/COM的擴展遠程O(píng)LE自動(dòng)化與DCOM技術(shù)支持TCP/IP等多種網(wǎng)絡(luò )協(xié)議,因此可以將OPC客戶(hù)、服務(wù)器在物理上分開(kāi)，分布于網(wǎng)絡(luò )不同節點(diǎn)上。能以靈活多樣的組態(tài)方式（而不是編成方式）提供良好的用戶(hù)開(kāi)發(fā)界面和簡(jiǎn)潔的是用方法，可以非常容易的實(shí)現和完成實(shí)時(shí)數據管理的各項功能。
2 PIMS系統的架構
2.1 傳統的過(guò)程控制系統
傳統的過(guò)程控制系統是一對一的系統，任何一種HMI等上位監控軟件或其它應用軟件在和某種硬件通訊時(shí)，都要開(kāi)發(fā)出專(zhuān)用的驅動(dòng)程序，才能讀取數據。這樣，對于每個(gè)軟件來(lái)說(shuō)如果有N個(gè)硬件要連入就要開(kāi)發(fā)N個(gè)驅動(dòng)，如圖1所示，不但耗費了大量的人力物力，而且不利于企業(yè)信息化的發(fā)展。
2.2 基于OPC的過(guò)程控制系統結構
基于OPC技術(shù)的過(guò)程控制系統可以完美的解決傳統方式的缺陷，不論多少個(gè)軟件對N種硬件只需要N個(gè)驅動(dòng)，如圖2所示。它可以從PLC，DCS等系統的物理設備獲取原始數據，為企業(yè)生產(chǎn)信息管理的實(shí)現提供了保障。
3 PIMS系統在我廠(chǎng)的具體應用
3.1 PIMS系統的組成和功能描述
PIMS的基本功能是數據通訊、數據管理、數據交互。具體的說(shuō)，數據通訊就是：1)從現場(chǎng)獲取數據并將它們加工成可利用形式的基本功能、2)向把需要控制的信號通過(guò)計算機直接發(fā)送到現場(chǎng)的執行機構，這樣就建立了控制軟件所需的雙向連接。
數據管理就是根據用戶(hù)的需要，對數據進(jìn)行更深層次的加工，如量程變換、報警、統計、分析等。數據交互就是根據不同用戶(hù)的需求，把數據以不同的形式提交給用戶(hù)以實(shí)現交互，如現場(chǎng)操作工需要監控，管理人員需要數據報表、工藝工程師要對數據進(jìn)行分析等，PIMS為不同的用戶(hù)提供了多種交互手段。
PIMS各組成部分的功能簡(jiǎn)介如下：
工程管理器
工程管理器是整個(gè)系統的管理器，用于創(chuàng )建、刪除、備份、恢復、選擇當前工程等。
實(shí)時(shí)數據庫(DB)
實(shí)時(shí)數據庫是PIMS系統的數據處理核心，它一方面管理系統的數據處理，如實(shí)時(shí)數據的處理、歷史數據存貯、報警處理、統計數據管理等，另一方面它還要為PIMS的其它組件提供數據服務(wù)，如View、IO驅動(dòng)程序、網(wǎng)絡(luò )通訊組件等提供各種服務(wù)。因此實(shí)時(shí)數據庫是PIMS系統的中樞部分、而且是PIMS分布式系統的服務(wù)器。
通信程序組件(NetClient/NetServer、TelClient/TelServer、ScomClient/SComServer)
通信程序采用以太網(wǎng)(TCP/IP)、電話(huà)撥號、串口等多種通訊介質(zhì)進(jìn)行數據通訊，它是連接客戶(hù)端(View)和服務(wù)器(實(shí)時(shí)數據庫)的橋梁，是構成PIMS分布式系統的重要組成部分。
I/O驅動(dòng)程序
I/O驅動(dòng)程序是PIMS與現場(chǎng)IO通訊的中介，它把不同的IO設備虛擬成邏輯設備，用戶(hù)不必關(guān)心設備與計算機通訊的具體協(xié)議，它負責把數據從現場(chǎng)設備采集到實(shí)時(shí)數據庫、并把控制指令下達到實(shí)際的物理設備。PIMS系統提供了大量的常用IO驅動(dòng)，包括常見(jiàn)PLC、板卡、智能儀表、DCS等多種IO設備。
HMI開(kāi)發(fā)系統(Draw)
開(kāi)發(fā)系統是一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，可以進(jìn)行系統的配置、組態(tài)(包括畫(huà)面組態(tài)、數據庫組態(tài)、IO驅動(dòng)組態(tài))，用戶(hù)可以根據自己的需要和工程的實(shí)際情況來(lái)建立自己的應用系統。
HMI運行系統(View)
運行系統是用戶(hù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的應用系統的結果顯示，可以與最終用戶(hù)(如現場(chǎng)操作人員等)進(jìn)行交互，提供流程圖顯示、歷史/實(shí)時(shí)趨勢顯示、歷史/實(shí)時(shí)報警顯示、報表等多種數據表現方式。
Web服務(wù)器(Web Server)
Web服務(wù)器是為用戶(hù)提供Web服務(wù)的程序，用戶(hù)可以通過(guò)IE等標準瀏覽器來(lái)訪(fǎng)問(wèn)PIMS的數據，從遠程查看工業(yè)現場(chǎng)數據，及時(shí)了解工廠(chǎng)生產(chǎn)情況。
3.2 PIMS系統在特氧廠(chǎng)三車(chē)間的應用
PIMS系統主要應用于特氧廠(chǎng)三車(chē)間，三車(chē)間有兩個(gè)控制系統，均采用JX300XP系統，為了便于管理和生產(chǎn)效率的提高我們采用了PIMS系統，即生產(chǎn)信息管理系統，它將兩個(gè)地方的數據采集到了PIMS服務(wù)器里，其系統結構如圖3所示，生產(chǎn)管理者可以通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)PIMS服務(wù)器，從而掌握整個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)運行情況。
通過(guò)工程管理器建立PIMS項目，分別針對兩個(gè)控制系統建立I/O驅動(dòng)，選擇DCS驅動(dòng)設備，名字為JX300XP0、JX300XP1,然后，建立和兩個(gè)控制系統相對應的數據庫，利用強大的圖形軟件，繪制出工藝流程圖，進(jìn)行組態(tài)。
圖3 PIMS系統結構圖
通過(guò)以上各組件我們可以開(kāi)發(fā)出即簡(jiǎn)潔又能快速反應生產(chǎn)情況的系統，以滿(mǎn)足生產(chǎn)和決策需要，如圖4為系統運行后的結果，我們采用趨勢記錄數據報表等功能全面的反映了現場(chǎng)生產(chǎn)的情況。
圖4 PIMS系統運行界面
4 結束語(yǔ)
該系統自投運以來(lái)，運行良好，及時(shí)有效的為管理者提供了現場(chǎng)生產(chǎn)的數據信息，大大地減少了人力物力，為生產(chǎn)的決策者提供了幫助，大大降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)，為企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程管理和企業(yè)數字化工廠(chǎng)的實(shí)現提供了支持。
參考文獻
[1] 生產(chǎn)信息管理軟件PIMS3.6使用說(shuō)明書(shū).浙大中控有限公司
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號