PI系統(tǒng)工具在生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理上的應(yīng)用分析

蔡高輝

（江西銅業(yè)集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

數(shù)據(jù)是企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、戰(zhàn)略等過程中不可或缺的信息，工廠通過對各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析，來指導(dǎo)生產(chǎn)，以及庫存，制定生產(chǎn)計劃等等。作為基層生產(chǎn)單位，必須時刻關(guān)注各類生產(chǎn)能源數(shù)據(jù)的實時變化情況，及時調(diào)整工況使得設(shè)備在高效能的狀態(tài)下運行。貴冶動力車間空分設(shè)備的生產(chǎn)主要消耗電能，及時掌握設(shè)備電單耗情況就尤為重要，就要對相關(guān)數(shù)據(jù)進行及時準(zhǔn)確地采集。

2 空分電單耗簡介

空分設(shè)備氧氣電單耗是衡量設(shè)備運行狀況的重要指標(biāo)，降低電單耗是空分生產(chǎn)節(jié)能降耗［1］的長期目標(biāo)。氧電單耗是指設(shè)備生產(chǎn)一個標(biāo)準(zhǔn)立方氧氣所消耗的電量，其計算需要統(tǒng)計各機組的氧氣產(chǎn)量數(shù)據(jù)和消耗的電量數(shù)據(jù)。氧氣產(chǎn)量數(shù)據(jù)可以直接從DCS系統(tǒng)［2］操作站上抄錄，而電量數(shù)據(jù)因為沒有引入制氧DCS系統(tǒng)而無法直接抄錄，需要通過電話聯(lián)系總降壓部門獲得，欠缺對數(shù)據(jù)掌握的及時性。為了能夠方便及時地了解到實時電單耗情況，可以利用工廠的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺，將需要的電量數(shù)據(jù)同步采集到工作電腦中，這樣可以實時算出氧氣電單耗。

3 PI系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺

貴冶已建立一套PI實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)［3］，PI是一套基于Client/Server結(jié)構(gòu)的軟件應(yīng)用平臺，是工廠信息集成的重要環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了全廠各車間裝置控制系統(tǒng)的連接，實現(xiàn)了管理層與控制層的集成。實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在生產(chǎn)控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)之間起著一個橋梁的作用，可對生成數(shù)據(jù)進行綜合處理以形成全廠生產(chǎn)報表。建立全廠的實時和歷史數(shù)據(jù)庫，滿足各相關(guān)部門快速、高效地對現(xiàn)場過程數(shù)據(jù)進行查詢和處理的要求。

生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，各車間DCS控制系統(tǒng)相互獨立，沒有OPC數(shù)據(jù)通訊通道［4］，無法查看相關(guān)聯(lián)工藝相關(guān)的數(shù)據(jù)，比如制氧工藝不能直觀地查看到空分設(shè)備的耗電數(shù)據(jù)。PI生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以采集各車間數(shù)據(jù)，從而形成全廠大數(shù)據(jù)平臺，管理層就可以對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行二次組態(tài)。計算氧電單耗時就可以在生產(chǎn)實時網(wǎng)上將制氧DCS上的氧氣產(chǎn)量數(shù)據(jù)和總降壓DCS上的空分耗電數(shù)據(jù)匯總在一個畫面上，經(jīng)過簡單計算處理后就能實現(xiàn)氧氣電單耗的實時在線監(jiān)控。

圖1 PI生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

通過PI生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫平臺，能靈活實現(xiàn)對全廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自主性監(jiān)控，對生產(chǎn)管理所需的數(shù)據(jù)分析提供了捷徑。PI系統(tǒng)匯總了全廠各單位的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，各單位可以根據(jù)自身需求對數(shù)據(jù)進行二次處理以形成生產(chǎn)報表，如日數(shù)據(jù)、月數(shù)據(jù)等，而其中的組態(tài)工作需要委托專業(yè)技術(shù)人員來完成。

4 PI-DataLink功能采集數(shù)據(jù)

PI-DataLink 是一種 Microsoft Excel加載項［5］，能將PI實時系統(tǒng)中的信息直接檢索到電子表格里，DataLink技術(shù)建立在Microsoft Excel等常用技術(shù)之上，因此用戶可以充分利用已有技能，在熟悉的電子表格環(huán)境中創(chuàng)建靈活的報告、查看實時數(shù)據(jù)并執(zhí)行計算，為創(chuàng)建報告和執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析提供便利。

要實現(xiàn)PI-DataLink取值功能，首先要安裝PI-DataLink 軟件程序［6］，完成安裝后啟動 Excel，將安裝目錄下的pipc32.xll加載到 Excel 中，隨后在菜單欄中出現(xiàn)“PI”的工具欄，就可以檢索PI數(shù)據(jù)庫內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)，如圖2所示。

圖2 PI-DataLink加載宏及PI工具欄菜單

以統(tǒng)計氧氣電單耗相關(guān)數(shù)據(jù)為例，獲取耗電量數(shù)據(jù)需從總降壓工藝DCS中檢索對應(yīng)工位號，如OPC.CI.676_kwh、OPC.CI.687_kwh等，而獲取產(chǎn)氧量數(shù)據(jù)需從制氧工藝DCS中檢索對應(yīng)的工位號，如FRQCS2.SUM、1FICS101.SUM等，之后就可以按照PI-DataLink的語句格式讀取數(shù)值。“PI”工具欄下的“Current Value”用于讀取當(dāng)前數(shù)值，“Archive Value”用于讀取歷史歸檔數(shù)值。

通過對取值時間點的設(shè)置和簡單Excel公式計算可以方便地得到任意時間段內(nèi)空分設(shè)備電單耗數(shù)據(jù)，圖3所示是利用PI-DataLink功能實現(xiàn)對制氧班次產(chǎn)量和耗電量的實時統(tǒng)計表格，其中查看的日期可以隨時調(diào)整，能方便地對生產(chǎn)工況或設(shè)備能耗等進行輔助管理。

圖3 制氧耗電量及氧產(chǎn)量數(shù)據(jù)采集表

5 結(jié)束語

隨著智能工廠項目的逐步推進，大數(shù)據(jù)環(huán)境對各單位底層數(shù)據(jù)的依賴性越來越強，數(shù)據(jù)采集的及時準(zhǔn)確性也越發(fā)重要，諸如PI實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及PI-DataLink功能等工具的應(yīng)用為生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理、統(tǒng)計和分析提供了便利，在實際工作中取得了良好的效果。如何用好這些數(shù)據(jù)管理工具，提高生產(chǎn)管理和決策水平，是每位職工應(yīng)該思考的問題。