王愛(ài)平先生 GE Fanuc中國(guó)區(qū)軟件產(chǎn)品經(jīng)理
　　專家簡(jiǎn)介：王愛(ài)平，20年工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，長(zhǎng)期從事SCADA系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。2002年加入GE Fanuc，從事軟件應(yīng)用及市場(chǎng)開(kāi)發(fā)。
　　根據(jù)工藝流程和水廠構(gòu)筑物的地理分布情況, GE Fanuc自動(dòng)化產(chǎn)品可以廣泛應(yīng)用于市政水/污水處理行業(yè)。

　　水廠應(yīng)用中對(duì)自動(dòng)化的要求主要包括幾個(gè)方面
　　- 生產(chǎn)力 （優(yōu)化可用資源包括人力、化學(xué)藥品和能源）
　　- 精確性 （嚴(yán)格檢測(cè)、數(shù)據(jù)采集和報(bào)告結(jié)果）
　　- 高可用性（24/7/365 送水）
　　- 可維護(hù)性 （開(kāi)放式系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)化以降低生命周期成本）
　　因此，提供具有優(yōu)化存儲(chǔ)和提取能力的歷史數(shù)據(jù)記錄就變得至關(guān)重要。
　　HMI和SCADA系統(tǒng)是水處理數(shù)據(jù)的主要來(lái)源，其歷史數(shù)據(jù)在許多水廠中也有重要的應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)的HMI/SCADA系統(tǒng)使用各自的數(shù)據(jù)目標(biāo)，通過(guò)ODBC接口傳至關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，或者提供一個(gè)簡(jiǎn)單格式(*.mdb)的文件處理歷史數(shù)據(jù)。這些方法通常僅提供了一些簡(jiǎn)單的操作查詢來(lái)瀏覽流量、溫度或其他模擬量數(shù)據(jù)的趨勢(shì)。雖然RDB的方式已經(jīng)相當(dāng)靈活，但是仍然需要大量的用戶化工作完成獲取數(shù)據(jù)的定義。當(dāng)讀取的數(shù)據(jù)較多或要求選擇相關(guān)時(shí)段的數(shù)據(jù)時(shí)，性能會(huì)明顯下降。再有這類歷史庫(kù)通常僅限于綁定在自身的應(yīng)用軟件中，無(wú)法包括從外圍系統(tǒng)（例如LIMS, HVAC/設(shè)備控制，安防系統(tǒng)）集成的數(shù)據(jù)。
　　近年來(lái)，企業(yè)級(jí)歷史庫(kù)的技術(shù)有了較大的發(fā)展。企業(yè)級(jí)歷史庫(kù)產(chǎn)品（例如GE Fanuc公司的Proficy Historian）特別設(shè)計(jì)的卓越性能保證了在一個(gè)單一、安全的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)里提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和發(fā)布。Proficy Historian歷史庫(kù)單臺(tái)服務(wù)器就可完成20,000事件/秒處理250,000個(gè)不同的數(shù)據(jù)點(diǎn)。其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了傳統(tǒng)HMI/SCADA中歷史庫(kù)的能力。除了這個(gè)優(yōu)異性能外，企業(yè)級(jí)的歷史庫(kù)還可以很容易地?cái)U(kuò)展其計(jì)算能力，對(duì)原始的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算。
　　在水處理的應(yīng)用中，經(jīng)常需要對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行比較瀏覽，比如瀏覽一個(gè)月中流量、混濁度及pH值的每小時(shí)平均值、最小值和最大值。這種查詢，如果采用了高效的企業(yè)級(jí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)即可很容易地實(shí)現(xiàn)。使用Proficy Historian無(wú)需要求用戶具備關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)來(lái)編寫復(fù)雜的SQL語(yǔ)句。所有標(biāo)簽的定義、數(shù)據(jù)的查詢都可采用集成化環(huán)境完成。
　　由于企業(yè)級(jí)歷史庫(kù)可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)以極高的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，（Proficy Historian可以按100毫秒采集）這樣對(duì)記錄大量的基于時(shí)間標(biāo)簽的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為了有效地減少硬盤的消耗，在不影響數(shù)據(jù)精度和查詢速度的前提下，Proficy Historian采用了高效的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，使得整個(gè)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的尺寸大大小于采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的歷史庫(kù)。
　　數(shù)據(jù)的安全和可跟蹤性也是企業(yè)級(jí)歷史庫(kù)中的重要功能，Proficy Historian集成了Windows的安全管理及角色管理，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)簽都可賦予一定的安全級(jí)別，并具有很強(qiáng)的電子簽名技術(shù)，保證對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)的審核跟蹤。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題時(shí)，即可快速獲得全部審核信息。保證系統(tǒng)在安全的環(huán)境中運(yùn)行并可符合相應(yīng)法規(guī)的要求。
　　如何將企業(yè)級(jí)歷史庫(kù)中的數(shù)據(jù)以開(kāi)放式的架構(gòu)提供給管理信息系統(tǒng)，同樣是十分重要的。Proficy Historian還具備開(kāi)放式接口，可將其他系統(tǒng)如LIMS和HVAC的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集成到高效的數(shù)據(jù)引擎中。管理信息的用戶可以用基于OPC、OLE DB和瀏覽器工具等接口訪問(wèn)企業(yè)級(jí)的歷史庫(kù)。Proficy Historian的開(kāi)放架構(gòu)如下圖所示。由圖可見(jiàn)，企業(yè)級(jí)歷史庫(kù)的數(shù)據(jù)來(lái)源是一系列高性能的數(shù)據(jù)采集器。這些數(shù)據(jù)采集器完成數(shù)據(jù)采集、死區(qū)壓縮等功能。Proficy Historian提供有三種數(shù)據(jù)采集器：
　　1.可將基于批次導(dǎo)入的數(shù)據(jù)通過(guò)文件采集器發(fā)送到歷史庫(kù)中。這種接口很容易將異種系統(tǒng)用標(biāo)準(zhǔn)的格式進(jìn)行采集。
　　2.通過(guò)基于OPC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集器，可將直接來(lái)自PLC、PACSystem、RTU和DCS中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集到歷史庫(kù)中。
　　3.由于在GE iFIX/Cimplicity監(jiān)控軟件中集成了大量高效、可靠的設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口，通過(guò)iFIX/CIMPLICITY數(shù)據(jù)采集器也可實(shí)現(xiàn)對(duì)大量PLC設(shè)備的接入。
　　這三種數(shù)據(jù)采集器，構(gòu)架了歷史庫(kù)與外部過(guò)程數(shù)據(jù)的開(kāi)放式接口。使企業(yè)級(jí)歷史庫(kù)可以很容易地獲得水廠中各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

　　企業(yè)級(jí)歷史庫(kù)在結(jié)構(gòu)配置及擴(kuò)展性上都十分靈活。為了提高數(shù)據(jù)完整性，在數(shù)據(jù)采集器端就采用了“先保存后發(fā)送”的技術(shù)，保證采集器與服務(wù)器連接中斷時(shí)，所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)會(huì)就地保存，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)連接后，數(shù)據(jù)將補(bǔ)發(fā)到服務(wù)器。保證數(shù)據(jù)不丟失。為了提供歷史庫(kù)服務(wù)器的可靠性，還可以配置為冗余服務(wù)器，冗余數(shù)據(jù)采集器，以及異地容災(zāi)解決方案。
　　企業(yè)級(jí)歷史庫(kù)就像一個(gè)黑匣子，保存來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)時(shí)信息。有效的可視化分析工具是用好歷史庫(kù)的關(guān)鍵。GE Fanuc為Proficy Historian提供了一系列的客戶端分析應(yīng)用工具，為用戶構(gòu)建出了完整的解決方案。
首先通過(guò)Excel加載宏工具，可以與Proficy Historian歷史庫(kù)緊密集成，完成各種生產(chǎn)報(bào)表的制作，并可對(duì)歷史庫(kù)進(jìn)行維護(hù)管理。OLE DB接口可使具備SQL技術(shù)的用戶對(duì)歷史庫(kù)訪問(wèn)。Proficy實(shí)時(shí)信息門戶是GE Proficy系列軟件中的一大亮點(diǎn)。通過(guò)這一免編程的可視化組態(tài)工具，可以快速完成對(duì)歷史庫(kù)數(shù)據(jù)的綜合分析應(yīng)用，并按瀏覽器頁(yè)面發(fā)布給最終用戶。實(shí)時(shí)門戶功能十分強(qiáng)大，可以作為企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)布門戶，在一個(gè)頁(yè)面上同時(shí)展現(xiàn)來(lái)自生產(chǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、管理信息及質(zhì)量數(shù)據(jù)，是一個(gè)績(jī)效評(píng)估的信息平臺(tái)。
　　GE Proficy Historian在世界最大的新加坡樟宜水處理廠成功地運(yùn)用，保證了具有50萬(wàn)標(biāo)簽點(diǎn)的系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。為工廠的優(yōu)化運(yùn)行、生產(chǎn)數(shù)據(jù)與管理系統(tǒng)的全面集成起到了舉足輕重的重要。
　　GE Fanuc提供的Proficy 軟件產(chǎn)品憑借其卓越的性能，可以應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)管理的巨大挑戰(zhàn)，致力于為中國(guó)水/污水處理行業(yè)提供快捷、易用且具有成本效益的生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理的解決方案。