过程历史学家可以成为工业物联网不可分割的一部分

过程历史学家仍然是最前沿的工具,尽管他们已经存在了很多年。它们可以构成分布式、基于云的企业的基础,并可以与工业物联网(IIoT)集成。

通过亚历克斯·马西 2016年4月28日

过程历史学家是自动化金字塔超越过程控制的第一步,是将数据转化为信息的基础。流程历史学家为强大的数据分析工具提供必要的数据来完成其工作。按照当前的技术趋势,它们甚至可以从数据中心转移到云中。

过程历史学家要点

在最基本的层面上,过程历史记录是用于存储来自工业过程的时间序列数据的数据库。数据的收集周期通常为1到10秒,或者随着数据点的变化而变化。每次收集数据时,实际值、相关的时间戳和其他信息(如数据完整性)都会写入历史记录。

一旦数据进入历史记录,就可以通过几种方式访问它。许多供应商提供数据分析包,可以与历史数据结合使用,以实现趋势、报告和各种数据库查询功能。大多数历史学家也可以直接使用现有的数据库系统进行查询,例如结构化查询语言(SQL)或存储过程。其他工具(大数据分析或机器学习算法)可以应用于数据,以发现通过其他方法不容易获得的有趣见解。

在过去几年中,一个可用的选择是使用托管的软件即服务(SaaS)将流程历史记录人员移出工厂并移到云中。一些供应商提供历史记录作为一种服务计划,其中在远程机器上配置历史记录,并且在服务订阅中包含对历史记录的数据访问。历史学家还可以在由信息技术(IT)部门管理的基于云的计算服务上进行配置。

这两个选项通常都包括服务水平协议(sla)来定义总体正常运行时间和自动备份/恢复选项。基于云的历史学家需要注意的一点是,流程和历史数据之间的“距离”增加了,这需要额外的网络资源,并且在间歇性网络故障的情况下增加了访问数据的潜在障碍。

不过,有可能两者兼得。对于那些在世界各地都安装了远程系统的公司来说,情况尤其如此。然而,为了使其发挥作用,当地历史学家需要从系统中收集数据,并将这些数据提供给监督级别的历史学家。

这提供了云计算的所有好处,同时消除了网络中断导致数据丢失的风险,本地数据存储可以在网络连接恢复在线时进行同步。这种方法非常受太阳能公司的欢迎,这些公司管理着世界各地数以千计的设施,需要以最小的中断为客户和电力公司提供数据。

利用信息

历史学家本身并不是一个非常有用的工具。如在石油与天然气工程智能自动化系列,当历史学家将数据与分析工具结合在一起,将数据转化为信息时,历史学家的真正力量就出现了。

第一种工具,通常由历史学家提供,是趋势。趋势显示时间序列数据和数据点之间的总体轨迹。大多数趋势工具提供基本的统计分析功能,包括平均、集成和范围配置,以显示值何时超过所需的限制。

除了趋势工具之外,许多历史学家还提供使用SQL工具查询历史数据的功能。这为更高级的统计分析打开了大门,并允许使用应用程序编程接口(api)将历史数据分发到其他程序。这使得将流程数据转换为报告或Microsoft Excel对用户来说是一项简单的任务。

将工业物联网与过程历史学家集成

历史学家还可用于从通过开放平台通信(OPC)和MQ遥测传输(MQTT)协议访问的IIoT设备收集和存储信息,并使用上述各种集成功能,可以将信息提供给IIoT设备。

使用API接口方法进行这种类型集成的一个例子是一家制造高尔夫球场灌溉泵站的公司。该领域的每个系统都有一台运行历史记录和web服务器的本地PC。web服务器配置了一个报告和趋势界面,可通过浏览器和移动设备访问。它还有一个API,将历史数据公开给第三方SaaS系统。

可以使用不同的参数查询API,例如描述日期范围、要传输的特定数据点、登录和安全令牌,以防止未经授权的系统访问。SaaS应用程序集成了其他数据源,包括天气信息、灌溉传感器和景观设备上的GPS单元,为维护高尔夫球场所需的所有活动提供了一个内聚的监控系统。

建立信息金字塔

使用流程历史记录可能是实现完全连接的企业的第一步。流程数据可以公开给业务系统,供统计分析使用,并使用api与第三方系统集成。

用户应该问的一些问题包括:收集哪些数据是有用的?其他系统如何使用这些数据?当数据成为不可缺少的工具时,现在和一年后分析数据最有用的工具是什么?IT和系统集成合作伙伴可以提供哪些经验和想法来构建为数据提供上下文的系统?最后,如果一个公司没有使用过程历史学家,为什么不现在开始呢?

Alex Marcy,体育老师,他是Corso Systems公司的老板和总裁,这是一家总部位于伊利诺伊州芝加哥的系统集成公司。由CFE媒体制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程cvavra@cfemedia.com

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关键概念

过程的历史学家为强大的数据分析工具提供必要的数据。

过程历史学家当数据与分析工具结合时是最有价值的。

处理数据可以用于统计分析,并使用api与第三方系统集成。

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