PIMS系统在中天化工项目中的应用

2018-10-10王昱

现代工业经济和信息化 2018年12期

王昱

（中天合创能源有限责任公司化工分公司，内蒙古鄂尔多斯 017399）

引言

生产信息管理系统（Production Information Management System，以下简称PIMS）是一款工厂信息化软件。它具有生产信息监视及分析等功能，主要用于满足工业生产过程中的生产数据监视、生产信息调度、生产报表统计及分析、能耗及自控率统计等方面的需要。随着工厂自动化程度的提高，管控一体化建设将越来越普遍，利用于管理的PIMS系统将会得到更多的应用，PIMS测点数量会越来越庞大，大型数据库也将得到更多应用。

PIMS系统软件通过数据库的配置，可方便灵活地完成生产数据统计、查找、管理、事故追忆、趋势分析等功能，可满足中天项目工业现场信息化的需求。PIMS软件的用户安全管理系统，可以实现分布式管理，构建复杂的网络数据库平台。同时通过Web发布功能，工厂用户可以直接访问站点，获取最新的生产数据。

本文将根据PIMS系统在中天合创化工项目中的应用情况，对PIMS系统的工厂应用、网络结构、软硬件配置等方面进行简要介绍。

1 功能介绍

中天合创项目中，采用浙江中控软、硬件实现PIMS的功能。浙江中控PIMS系统支持Web监控和本地监控两种查看方式，工厂调度及技术人员在IE浏览器及本地监控软件中均可浏览实时及历史数据；系统维护管理人员可通过管理员权限，对数据进行修改。

PIMS系统中，支持实时监控的功能，包括整个系统的总貌、各部分系统的模拟图、现场设备位号的运行趋势、报警等图形监控界面动态刷新，与工厂实际DCS操作画面一致，便于管理者对现场同步监控。

同时，通过PIMS软件可以查看生产平稳率及仪表自控率。各装置技术管理人员可通过PIMS软件，查询各装置区域实时及历史平稳率、自控率数据（下页图1为平稳率实时监控画面），并导出报表供分析，以便更好地监控工厂实际工况。

2 系统配置及网络结构

2.1 系统配置

本项目由于点数较多，采用大型库VxHistorian（ODS中心服务器）和PIMS服务器相结合的方式进行配置。

ODS中心服务器安装VxHistorian大型库软件，VxHistorain作为PIMS的历史数据库使用，部署了采集服务、存储服务、查询服务、组态服务。VxHistorain接收数据采集器IOServer的数据并存档。同时为PIMS提供实时和历史数据服务。通过数据采集器，实现数据采集和数据转发的扩展。

PIMS服务器是同时部署了Web数据服务器和数据转发服务器功能的计算机，这种部署方式是目前PIMS系统的主流应用模式。Web数据服务器为Web监控提供数据，部署了Web服务、Web数据服务、统计服务及其他DCS提供的相关数据服务，将数据下发到Web站点。数据转发服务器部署了IIS服务和数据转发服务，使客户端能够通过权限配置对服务器中的数据进行访问。

项目中同时配置了隔离网关，隔离网关可完成信息交互任务，为内部网络提供安全保障；也用于实现网络边界安全，实施对关键服务器的重点防护；用于隔离异构系统，避免局域网之间有病毒传送；避免穿透连接，实现安全区域间逻辑隔离。数据支持单向、双向传送。

图1 PIMS监控平稳率画面

PIMS系统软件由PIMS系统配置软件、PIMS组态管理软件、PIMS组态软件、监控用户授权、数据库组态软件、画面绘制软件、脚本编辑器、本地报表软件、实时监控软件等软件构成。

2.2 PIMS网络结构

底层ODS区域服务器与各个装置的DCS系统属于同一个网络，安装IOServer软件，从DCS的OPC服务器中读取数据，并通过VxCollector软件发送给ODS中心服务器。

ODS中心服务器安装VxHistorian大型库软件，接收数据采集器IOServer的数据，并存档。同时为PIMS提供实时和历史数据服务。

Web服务器安装PIMS软件，从大型库中获取数据，并对外发布，供L4层用户查看。域服务器对同一个域内的计算机进行集中管理。

网络示意图如下图2。

图2 PIMS系统网络示意图

3 系统组态

3.1 VxHistorian组态

1）添加数据采集器。

大型库运行使用的软件为VxLaunch，打开软件，启动大型库相关服务。

通过VxSystemMangerTool，可以对大型库进行组态。在VxSystemMangerTool的选项中点击采集器管理，可添加新的采集器，采集器名称需与ODS区域服务器的VxCollector上的采集器名称对应。

添加完采集器后，需要把IOServer中的位号同步到大型库中，点击选项中的位号同步。选择对应的采集器，则该采集器新增的位号都会显示在列表中，直接导入即可。导入后在VxSystemMangerTool中可以看到总点数的变化。

2）存档组态。

存档就是历史数据的记录，新建存档目的是为历史数据分配好存储空间。

VxHistorian软件的工具栏上“存档组态”可进行此操作，新建存档时勾选上批量新建存档，设置好存档数量和存档文件容量，点击确认即可批量新建存档文件。一般情况下需要根据硬盘的大小来配置存档文件，尽量把硬盘空间使用上。

默认所有位号全部进行存档，如果需要修改，可以直接在位号组态中搜索相关位号，然后选中需要修改的位号进行批量修改。或者导出位号表，在EXCEL表格的ArchiveBArcSwitch栏中修改存档属性。

3）新增测点。

如果DCS组态修改，需要在大型库中新增对应测点，则需在三个地方修改：在IOServer中新增对应OPC测点，并点击更新组态；在大型库中的位号同步中，把对应采集器的位号同步到大型库中；在PIMS中对应画面增加相关测点。

PIMS的组态与DCS有非常紧密的关系，为了方便PIMS的组态，在DCS组态设计时就应该规划好PIMS的对应模板。

3.2 PIMS组态

1）数据库设置。

在子工程中的数据库选项中不做任何设置，在大型数据库中运行模式选择“实时/历史数据源”，并把VxHistorian的IP地址填写到IP地址栏中。那么PIMS的数据将全部从大型库中获取。

这样组态的PIMS，如果备份到其他电脑上修改，因没有连接大型库，将找不到任何位号，修改时应参照导出的位号表进行组态。

2）PIMS流程图组态。

由于历史数据也由大型库提供，因此PIMS的历史趋势组态也不需要做任何操作，仅需要增加对应的操作小组，并把流程图、报表等功能添加到PIMS操作小组中。

DCS流程图画面导入PIMS需要以下几个步骤。

第一，需要对流程图进行版本转化，利用PIMS系统工具中的流程图工具，把VF流程图版本转化为PIMS流程图。流程图工具将会把OAO里的所有流程图显示出来，并转化为PIMS版本。

第二，把DCS的位号修改成PIMS位号。一般在IOServer组态时，OPC位号的规律是把DCS位号中的点“.”改成下滑线“_”，因此在DCS流程图修改时可以批量把“.”替换成“_”。由于PIMS具有多张流程图批量替换功能，建议导入到PIMS组态后再进行批量替换。替换时选择多个画面，并把需要替换的画面选择到目标画面中即可。

在流程图位号替换完成后，需要引入到操作小组中，并进行发布。发布完成后打开监控画面，检查使用有错误的位号，如果位号不存在将显示“####”，如果位号组态错误将显示“？？？？”。一般需要把画面中所有的“#”和“？”全部消除。如果发现该项错误，先进行位号检测，后按照上述3.1的第3点“新增测点”进行位号添加。