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案例頻道 摘 要： PIMS是浙大中控技術有限公司在長期的工程實踐中逐步發展起來的一套計算機監控系統。可以方便地構造適應自己需要的“數據采集系統”，并且通過局域網或Internet，可以在任何地方訪問實時和歷史生產數據，及時了解、評價生產情況和操作水平。其強大的功能，為企業生產過程管理和企業數字化工廠的實現提供了支持。
關鍵詞： PIMS；OPC；集散控制系統（DCS）
1 前言
PIMS（Process Informantion Manager System）過程信息管理系統，新型的工業自動控制系統正以標準的工業計算機軟、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、開放性好特點，通常可以把這樣的系統劃分為控制層、監控層、管理層三個層次結構。
浙大中控PIMS是基于OPC實現數據采集與過程信息管理的通用軟件，OPC（OLE for Process Control——用于過程控制的OLE）是一種工業標準，由于OPC規范基于OLE/COM技術，同時OLE/COM的擴展遠程OLE自動化與DCOM技術支持TCP/IP等多種網絡協議,因此可以將OPC客戶、服務器在物理上分開，分布于網絡不同節點上。能以靈活多樣的組態方式（而不是編成方式）提供良好的用戶開發界面和簡潔的是用方法，可以非常容易的實現和完成實時數據管理的各項功能。
2 PIMS系統的架構
2.1 傳統的過程控制系統
傳統的過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，都要開發出專用的驅動程序，才能讀取數據。這樣，對于每個軟件來說如果有N個硬件要連入就要開發N個驅動，如圖1所示，不但耗費了大量的人力物力，而且不利于企業信息化的發展。
2.2 基于OPC的過程控制系統結構
基于OPC技術的過程控制系統可以完美的解決傳統方式的缺陷，不論多少個軟件對N種硬件只需要N個驅動，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，為企業生產信息管理的實現提供了保障。
3 PIMS系統在我廠的具體應用
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，數據通訊就是：1)從現場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計算機直接發送到現場的執行機構，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的需要，對數據進行更深層次的加工，如量程變換、報警、統計、分析等。數據交互就是根據不同用戶的需求，把數據以不同的形式提交給用戶以實現交互，如現場操作工需要監控，管理人員需要數據報表、工藝工程師要對數據進行分析等，PIMS為不同的用戶提供了多種交互手段。
PIMS各組成部分的功能簡介如下：
工程管理器
工程管理器是整個系統的管理器，用于創建、刪除、備份、恢復、選擇當前工程等。
實時數據庫(DB)
實時數據庫是PIMS系統的數據處理核心，它一方面管理系統的數據處理，如實時數據的處理、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，如View、IO驅動程序、網絡通訊組件等提供各種服務。因此實時數據庫是PIMS系統的中樞部分、而且是PIMS分布式系統的服務器。
通信程序組件(NetClient/NetServer、TelClient/TelServer、ScomClient/SComServer)
通信程序采用以太網(TCP/IP)、電話撥號、串口等多種通訊介質進行數據通訊，它是連接客戶端(View)和服務器(實時數據庫)的橋梁，是構成PIMS分布式系統的重要組成部分。
I/O驅動程序
I/O驅動程序是PIMS與現場IO通訊的中介，它把不同的IO設備虛擬成邏輯設備，用戶不必關心設備與計算機通訊的具體協議，它負責把數據從現場設備采集到實時數據庫、并把控制指令下達到實際的物理設備。PIMS系統提供了大量的常用IO驅動，包括常見PLC、板卡、智能儀表、DCS等多種IO設備。
HMI開發系統(Draw)
開發系統是一個集成開發環境，可以進行系統的配置、組態(包括畫面組態、數據庫組態、IO驅動組態)，用戶可以根據自己的需要和工程的實際情況來建立自己的應用系統。
HMI運行系統(View)
運行系統是用戶開發出來的應用系統的結果顯示，可以與最終用戶(如現場操作人員等)進行交互，提供流程圖顯示、歷史/實時趨勢顯示、歷史/實時報警顯示、報表等多種數據表現方式。
Web服務器(Web Server)
Web服務器是為用戶提供Web服務的程序，用戶可以通過IE等標準瀏覽器來訪問PIMS的數據，從遠程查看工業現場數據，及時了解工廠生產情況。
3.2 PIMS系統在特氧廠三車間的應用
PIMS系統主要應用于特氧廠三車間，三車間有兩個控制系統，均采用JX300XP系統，為了便于管理和生產效率的提高我們采用了PIMS系統，即生產信息管理系統，它將兩個地方的數據采集到了PIMS服務器里，其系統結構如圖3所示，生產管理者可以通過Internet網絡訪問PIMS服務器，從而掌握整個車間的生產運行情況。
通過工程管理器建立PIMS項目，分別針對兩個控制系統建立I/O驅動，選擇DCS驅動設備，名字為JX300XP0、JX300XP1,然后，建立和兩個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，進行組態。
圖3 PIMS系統結構圖
通過以上各組件我們可以開發出即簡潔又能快速反應生產情況的系統，以滿足生產和決策需要，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生產的情況。
圖4 PIMS系統運行界面
4 結束語
該系統自投運以來，運行良好，及時有效的為管理者提供了現場生產的數據信息，大大地減少了人力物力，為生產的決策者提供了幫助，大大降低了生產成本，同時，為企業生產過程管理和企業數字化工廠的實現提供了支持。
參考文獻
[1] 生產信息管理軟件PIMS3.6使用說明書.浙大中控有限公司
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號