实时数据库系统

PI 实时数据库系统 详细介绍

PI.实时数据库系统---详细介绍2010-08-20 11：50PI实时数据库系统(Plant Information System)是由美国OSI Software公司开发的基于C/S、B/S结构的商品化软件应用平台，是工厂底层控制网络与上层治理信息系统连接的桥梁，PI在工厂信息集成中扮演着特别和重要的角色。

PI实时数据库系统适用于电力、石油、化工、冶金、造纸、制药、水处理、食品饮料、通讯等各种生产流程企业的生产过程优化。

PI是全世界装机量最多的实时数据库系统，已成为OSI公司的标志产品。美国OSI Software公司创建于1980年，总部设在加州San Leandro。在休斯顿、西雅图、克里夫兰设有分部，在美国的IL、FL、MO、MA、NY、NC等州设有办事处，在澳大利亚、新西兰、德国、新加坡设有办事处，全球范围有超过50多个分销商，智网科技(杭州)有限公司是OSI Software公司在中国的指定分销商。同时，智网科技还利用自身的技术优势，在PI系统的平台上，二次开发了诸多的电厂应用子系统，使用户十分方便地进行电厂生产过程优化及安全运行治理。

OSI Software公司与Microsoft、SAP、KBC等闻名公司保持着良好的合作关系，PI的客户端产品中底层完全采用微软Windows技术，同时也将用户界面Windows化。迄今为止，PI的客户端模块以功能强盛、灵活、易用的特点在业界一直保持着领先的地位。OSI Software公司还与世界上几乎所有的DCS/PLC厂商保持着良好合作关系，这就使得PI与DCS/PLC的数据接口建立在坚实的基础之上。

PI实时数据库系统概述世界上众多的企业都熟悉到生产过程的实时数据与历史数据是企业最有价值的信息财富，是整个企业信息系统的核心和基础。但是，假如生产现场缺乏数据，数据不完整或者不一致，以及历史数据丢失，都将导致管理者对工厂的现状无法判断，给管理带来困难，严峻时甚至导致工厂停产，发生事故等等。二十年来，OSI Software公司一直致力于实时数据库产品的开发工作，使得PI系统成为世界上最优秀的实时数据库产品。 目前，全世界超过80个国家的6500套PI系统正在投入运行中，其中全球电力企业超过30%在使用PI，而且购买PI的用户每年以25%的速度增长，使得PI的装机量近万套，成为全球装机量最多的实时数据库产品。每年一度的OSI用户大会都吸引着来自全球各地几百家的用户和厂商汇聚OSI。

实时/历史数据库和关系型数据库的区别

一、实时数据库

实时数据库是数据库系统发展的一个分支，它适用于处理不断更新的快速变化的数据及具有时间限制的事务处理。实时数据库技术是实时系统和数据库技术相结合的产物。实时数据库最起初是基于先进控制和优化控制而出现的，对数据的实时性要求比较高，因而实时、高效、稳定是实时数据库最关键的指标。

早期实时数据库的概念即我们所说的内存数据库，其相当于数据中枢的作用，将厂级相互孤立的DCS数据有效整合起来，在厂级应用中某个DCS的数据可为其他DCS的工艺算法提供数据支持，其有效解决了数据孤岛问题，拓展了DCS的功能，因而，实时数据库在先进控制和优化控制中起到了尤为重要的作用。

但早期的内存数据库并不能有效的解决实时数据的细时间粒度压缩存储，工业模型对象数值属性高度分类抽象，大容量数据的高效实时检索及处理等关键问题。而实时数据库在数据通信、数据组织、数据存储、数据检索、数据访问、数据处理、数据展现等方面的专业化及产品化，为构建基于大容量实时历史数据之上的分析应用提供了便捷稳定的数据支撑，使应用系统可以从更高更深层次充分利用宝贵的生产实时历史数据。

目前，实时数据库已广泛应用于电力、石油石化、交通、冶金、军工、环保等行业，是构建工业生产调度监控系统、指挥系统，生产实时历史数据中心的不可缺少的基础软件。

二、关系数据库

关系数据库，是指采用了关系模型来组织数据的数据库。关系模型是在1970年由IBM首先提出，在之后的几十年中，关系模型的概念得到了充分的发展并逐渐成为数据库架构的主流模型。简单来说，关系模型指的就是二维表格模型，而一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系组成的一个数据组织。关系型数据库有着以下特点：

容易理解：二维表结构是非常贴近逻辑世界的一个概念，关系模型相对网状、层次等其他模型来说更容易理解。

使用方便：通用的SQL语言使得操作关系型数据库非常方便，程序员甚至于数据管理员可以方便地在逻辑层面操作数据库，而完全不必理解其底层实现。

实时数据库系统选型

目前国内外实时数据库分为四种类型：一种是国外传统实时数据库、国外组态软件供应商实时数据库、国内传统实时数据库和国内组态软件供应商实时数据库，下面分别介绍以上四种类型的实时数据库：

（1）国外传统实时数据库包括：

a. OSI公司的PI( Plant Information System )

b. Aspen公司的IP21( InfoPlus.21 )

c. Honeywell公司的PHD( Process History Database )

d. Instep公司的eDNA(enterprise Distributed Network Architecture)

PI在国内广泛应用于电力行业，它采用了旋转门压缩专利技术和独到的二次过滤技术，使进入到PI数据库的数据经过了最有效的压缩，极大地节省了硬盘空间；IP21和PI一样属于正宗的实时数据库软件，价格和PI差不多，比较昂贵，IP21在中石油、中石化内部得到了广泛使用；由于Honeywell占据了化工行业DCS大部分份额，因此PHD在化工行业使用得也比较广泛，PHD在内部使用了Oracle关系数据库；

以上三种实时数据库均为二十世纪末推出来的传统实时数据库，由于在电力行业占垄断地位的PI价格居高不下，Instep eDNA凭借价格优势进入了电力行业，逐渐拥有了一定的客户，因此目前大型电力企业仍然偏爱OSI PI，不少中小电力企业则选择了eDNA。

特点：价格高、实时数据库包含实时数据库及其它配套软件。

（2）国外组态软件供应商实时数据库

a. Wonderware公司的Historian( 原InSQL)

b. GE Fanuc公司的iHistorian

c. Rockwell公司的RSSQL

d. Siemens公司的SIMATIC-IT-Historian

由于Wonderware的组态软件Intouch在国内工控业界的普遍使用，尤其在钢铁行业的广泛使用，因此Wonderware Historian(原InSQL)在钢铁行业占有较大的市场，Wonderware Historian在内部使用了MS SQL Server关系数据库,相对前三种实时数据库，Wonderware Historian进入实时数据库市场较晚，相对易学易用，价格偏低，实际项目中Wonderware Historian还和Intouch、APlication

PI 实时数据库系统

实时数据库系统是一种专门用于处理实时数据的数据库系统。它具备高速读写能力和快速响应能力，能够在高并发的情况下保持稳定性，并能实时地处理和分析数据。PI 实时数据库系统就是其中一种被广泛使用的实时数据库系统。本文将介绍 PI 实时数据库系统的特点、应用领域以及在工业领域中的应用案例。

一、特点

PI 实时数据库系统具备以下几个特点：

1. 高性能：PI 实时数据库系统采用高效的数据存储和检索算法，能够快速读写大量的实时数据。

2. 可扩展性：PI 实时数据库系统支持水平扩展和垂直扩展，可以根据需求灵活地扩展系统的处理能力。

3. 高可用性：PI 实时数据库系统具备故障恢复和备份机制，能够在系统故障或数据丢失的情况下进行快速恢复。

4. 数据安全性：PI 实时数据库系统采用多层次的数据安全机制，可以保护数据的机密性和完整性。

二、应用领域

PI 实时数据库系统广泛应用于以下领域： 1. 工业自动化：在工业自动化领域，实时数据对于生产过程的监控和控制至关重要。PI 实时数据库系统可以实时采集、存储和分析各类传感器数据，帮助企业实现生产过程的实时监测和优化。

2. 能源管理：能源是一个重要的资源，对于能源的实时监控和管理有助于提高能源利用效率和降低能源成本。PI 实时数据库系统可以实时收集能源消耗数据，并进行能源分析，帮助企业制定有效的能源管理策略。

3. 物流与供应链管理：在物流与供应链管理领域，实时数据的准确性和及时性对于物流运输、仓储和供应链协同非常重要。PI 实时数据库系统可以实时追踪物流信息，提供及时的数据分析和决策支持。

三、应用案例

下面是几个 PI 实时数据库系统在工业领域中的应用案例：

1. 制造业的生产监控：某汽车制造厂使用 PI 实时数据库系统对生产线上的各项参数进行实时监测和分析，确保生产过程的稳定运行。同时，系统还能够及时发现生产异常和故障，并进行提醒和报警，以减少生产事故和损失。