浅谈PIMS系统的应用--控制网



浅谈PIMS系统的应用
企业:浙江中控软件技术有限公司 日期:2009-11-26
领域:工控机 点击数:1207
    摘  要: PIMS是浙大中控技术有限公司在长期的工程实践中逐步发展起来的一套计算机监控系统。可以方便地构造适应自己需要的“数据采集系统”,并且通过局域网或Internet,可以在任何地方访问实时和历史生产数据,及时了解、评价生产情况和操作水平。其强大的功能,为企业生产过程管理和企业数字化工厂的实现提供了支持。

    关键词:
PIMS;OPC;集散控制系统(DCS) 

    1 前言

    PIMS(Process Informantion Manager System)过程信息管理系统,新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统,他们具有适应性强、开放性好特点,通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。

    浙大中控PIMS是基于OPC实现数据采集与过程信息管理的通用软件,OPC(OLE for Process Control——用于过程控制的OLE)是一种工业标准,由于OPC规范基于OLE/COM技术,同时OLE/COM的扩展远程OLE自动化与DCOM技术支持TCP/IP等多种网络协议,因此可以将OPC客户、服务器在物理上分开,分布于网络不同节点上。能以灵活多样的组态方式(而不是编成方式)提供良好的用户开发界面和简洁的是用方法,可以非常容易的实现和完成实时数据管理的各项功能。
 
     2  PIMS系统的架构

    2.1 传统的过程控制系统

    传统的过程控制系统是一对一的系统,任何一种HMI等上位监控软件或其它应用软件在和某种硬件通讯时,都要开发出专用的驱动程序,才能读取数据。这样,对于每个软件来说如果有N个硬件要连入就要开发N个驱动,如图1所示,不但耗费了大量的人力物力,而且不利于企业信息化的发展。

                    

    2.2 基于OPC的过程控制系统结构

    基于OPC技术的过程控制系统可以完美的解决传统方式的缺陷,不论多少个软件对N种硬件只需要N个驱动,如图2所示。它可以从PLC,DCS等系统的物理设备获取原始数据,为企业生产信息管理的实现提供了保障。

                
    3 PIMS系统在我厂的具体应用

   3.1 PIMS系统的组成和功能描述

    PIMS的基本功能是数据通讯、数据管理、数据交互。具体的说,数据通讯就是:1)从现场获取数据并将它们加工成可利用形式的基本功能、2)向把需要控制的信号通过计算机直接发送到现场的执行机构,这样就建立了控制软件所需的双向连接。

    数据管理就是根据用户的需要,对数据进行更深层次的加工,如量程变换、报警、统计、分析等。数据交互就是根据不同用户的需求,把数据以不同的形式提交给用户以实现交互,如现场操作工需要监控,管理人员需要数据报表、工艺工程师要对数据进行分析等,PIMS为不同的用户提供了多种交互手段。

    PIMS各组成部分的功能简介如下:

    工程管理器

    工程管理器是整个系统的管理器,用于创建、删除、备份、恢复、选择当前工程等。

    实时数据库(DB)

    实时数据库是PIMS系统的数据处理核心,它一方面管理系统的数据处理,如实时数据的处理、历史数据存贮、报警处理、统计数据管理等,另一方面它还要为PIMS的其它组件提供数据服务,如View、IO驱动程序、网络通讯组件等提供各种服务。因此实时数据库是PIMS系统的中枢部分、而且是PIMS分布式系统的服务器。

    通信程序组件(NetClient/NetServer、TelClient/TelServer、ScomClient/SComServer)

    通信程序采用以太网(TCP/IP)、电话拨号、串口等多种通讯介质进行数据通讯,它是连接客户端(View)和服务器(实时数据库)的桥梁,是构成PIMS分布式系统的重要组成部分。

    I/O驱动程序

    I/O驱动程序是PIMS与现场IO通讯的中介,它把不同的IO设备虚拟成逻辑设备,用户不必关心设备与计算机通讯的具体协议,它负责把数据从现场设备采集到实时数据库、并把控制指令下达到实际的物理设备。PIMS系统提供了大量的常用IO驱动,包括常见PLC、板卡、智能仪表、DCS等多种IO设备。

    HMI开发系统(Draw)

    开发系统是一个集成开发环境,可以进行系统的配置、组态(包括画面组态、数据库组态、IO驱动组态),用户可以根据自己的需要和工程的实际情况来建立自己的应用系统。

    HMI运行系统(View)

    运行系统是用户开发出来的应用系统的结果显示,可以与最终用户(如现场操作人员等)进行交互,提供流程图显示、历史/实时趋势显示、历史/实时报警显示、报表等多种数据表现方式。

    Web服务器(Web Server)

    Web服务器是为用户提供Web服务的程序,用户可以通过IE等标准浏览器来访问PIMS的数据,从远程查看工业现场数据,及时了解工厂生产情况。
 
    3.2 PIMS系统在特氧厂三车间的应用

    PIMS系统主要应用于特氧厂三车间,三车间有两个控制系统,均采用JX300XP系统,为了便于管理和生产效率的提高我们采用了PIMS系统,即生产信息管理系统,它将两个地方的数据采集到了PIMS服务器里,其系统结构如图3所示,生产管理者可以通过Internet网络访问PIMS服务器,从而掌握整个车间的生产运行情况。

    通过工程管理器建立PIMS项目,分别针对两个控制系统建立I/O驱动,选择DCS驱动设备,名字为JX300XP0、JX300XP1,然后,建立和两个控制系统相对应的数据库,利用强大的图形软件,绘制出工艺流程图,进行组态。

                  
 
图3 PIMS系统结构图
 

    通过以上各组件我们可以开发出即简洁又能快速反应生产情况的系统,以满足生产和决策需要,如图4为系统运行后的结果,我们采用趋势记录数据报表等功能全面的反映了现场生产的情况。

              
                                      图4 PIMS系统运行界面
 

    4 结束语

    该系统自投运以来,运行良好,及时有效的为管理者提供了现场生产的数据信息,大大地减少了人力物力,为生产的决策者提供了帮助,大大降低了生产成本,同时,为企业生产过程管理和企业数字化工厂的实现提供了支持。

    参考文献

    [1] 生产信息管理软件PIMS3.6使用说明书.浙大中控有限公司
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