1、PIDataLink基礎培訓教材山東魯能軟件有限公司目錄1. PI-DataLink簡介51. 1.1它是如何工作的52. 1.2時間格式63. 1.3PI 菜單71. 重新產生隊列74. 1.4一個簡單的報表72. 基本信息83. 時間關聯數據104. 內插值125. 1.5公式復制135. 作業136. 1.6壓縮后的數據157. 1.7采樣數值176. 練習198. 1.8計算值197. 練習219. 1.9使用過程數據條件過濾數據228. 練習2310. 1.10性能公式（Performance Equations）239. 練習2511. 1.11時間統計（Time Filter）2

2、610. 練習2912. 1.12在DataLink中使用曲線圖3111. 練習題3213. 1.13共享數據341. PI-DataLink簡介OSI Software公司的 PI-DataLink 提供了一個 PI Universal Data Server 與兩個流行的電子表格軟件的連接。使用 PI-DataLink插件，用戶可以直接使用Microsoft Excel 或者 Lotus 1-2-3 與PI系統直接交換信息。這些特性，加上電子表格本身的函數，使 PI-DataLink 成為一個收集、分析和報告PI數據的易于使用的強有力工具。本課程僅描述 Microsoft Exc

3、el的插件。當 PI-DataLink 插件加載后，在 Microsoft Excel 增加了一個PI菜單項。要加載此插件，先找到 PIPC32.xll 文件，通常安裝在計算機的 PIPCEXCEL 目錄中。注： 也可使用 File>Open 打開插件，但這樣只在本次有效。從Excel菜單中使用 Tools > Addins 選項。1.1 它是如何工作的當向Excel電子表格的單元格中插入標簽值時，不是把具體數值放入單元格中，而是將PI-DataLink 的對應函數放入單元格中，然后從PI數據庫中取回數據。PI-DataLink 中的函數都使用單元格的絕對地址（使用$D$1 而不是

4、 D1)。要復制公式，首先將單元格絕對地址修飾符去掉。要更改一個函數時，必須按 <CTRL><SHIFT><ENTER>鍵。 <F9> 功能鍵將重新計算整個電子表格，計算單頁時，按 <Shift><F9>鍵。使用 PICurVal 函數 (實時值)的單元格在電子表格重新計算時計算一次。其它函數僅在此函數改變（或對應的單元格改變）時重新計算一次。這就是為什么說TODAY() 和 NOW() 函數是非常有用的。當使用它們作為起始時間或結束時間時，電子表格更新一次，對應的PI函數也會重新計算一次。請參見用戶手冊中的 “PI-Da

5、taLink Functions” 相關章節。1.2 時間格式當使用時間時，Excel 將計算時間標簽， PI-DataLink 就地系統的時間。如果使用PI 系統的時間格式，那么服務器將會解釋出多數的時間字符串。如果使用PI 系統的時間標簽 (如：*-1h) ，數據不會自動更新。也許顯示的始終都是同一個代表PI的 “now” 的縮寫值。你必須編輯或修改那個特殊的單元格，使得它能顯示正確的當前值。但是如果使用的是 Excel 格式 (用同樣的例子的話，就是： now()-1/24)，每次打開或刷新該電子表格時，該值就會被更新。下表中列出許多PI 格式和 Excel 格式的時間：PI 時間 (服

6、務器時間)Excel 時間 (客戶端時間)*-7HNow() - 7/24T-1DToday() 1Mon1-Mar-99 7:00:00*7:00:00YMarch 4, 1999 TODAY() 函數可以有多種使用方式。例如：如果現在是2004年2月23日，下列是一些 TODAY()函數的應用：=today ()2/23/2004 0:00=today ()-1 2/22/2004 0:00=today () +(7/24)2/23/2004 7:00=today ()-1+(7/24) 2/22/2004 7:00 NOW 函數也是非常有用的：=now()2/23/2004 12:34=

7、now()-(8/24)2/22/2004 4:341.3 PI 菜單PI 的菜單如下圖所示：本課程將討論這些功能。第一部分是取單個數據的工具。第二部分是取一段數據的工具。1.3.1 重新產生隊列當先選擇一個電子表格上的結果隊列，并且在PI-DataLink 菜單中選擇相應的功能菜單時，原先產生這些結果的信息就會顯示在各個區域內。這對于當調整某些數值和增加一些數值時是非常有用的。另外，當在結果隊列上單擊鼠標右鍵時，在對應菜單的第一項選擇相同的功能，選中它，就會出現產生這個隊列的結果對話框。1.4 一個簡單的報表本節描述如何使用PI數據生成一個報表。本節使用一個新的電子表格。1.4.1 基本信息

8、1. 鍵入如上圖所示的列表頭 在描述區域中的 “*” 鍵不是通配符，將其設置為空時相當于通配符。2. 選擇 PI>Tag Search 啟動搜索對話框來搜索標簽點。在“Tag Mask”區域鍵入 “SQ*” ，單擊 “Search”按鈕，將搜索出以 “SQ” 開頭的標簽點。注： 可以同時搜索多個屬性。描述屬于子鏈搜索，不是一個通配搜索。如果僅使用描述或數值進行搜索時，搜索是很慢的。使用標簽名搜索是最快的搜索方式。也可以在數值區域重使用非正常值作為搜索條件（如：越低限 “UnderRange,”超上限 “OverRange,” 無數據“No Data,”輸入輸出超時 “IO Timeout

9、,” 計算錯誤“Calc Failed,” 新建 點“Pt Created”) 3. 從點列重選擇SQ:F100 標簽點。單擊 OK。注： 在點搜索窗口重單擊 Pt. Attr. 按鈕可以觀察對應點的屬性。4. 選擇單元格 B6。5. 從菜單中選擇 PI>Tag Attribute. ，啟動屬性對話框。6. 在 Attribute 區域選擇 “descriptor.”。 7. 單擊OK完成上述操作。 8. 選擇單元格 C6。9. 從菜單中PI>Current value. 啟動實時數據對話框。注： 如果選擇 time at left 選項，則會在每個點的左側放上時間標簽。 由于我們

10、沒有在表頭上放時間，所以本作業中不要做這項工作。10. 選擇標簽名區域，單擊 A6 單元格選擇標簽名。11. 單擊 按鈕，完成本項工作。12. 按 F9 鍵更新電子表格，將更新實時值（如果有新值存在時）。注： 可以改變顯示數值默認的小數點位置。使用 PI>Settings. 選項來改變顯示數值和時間的格式。1.4.2 時間關聯數據13. 在單元格 D1 和 D2中鍵入起始時間和結束時間。使用今天和昨天的時間，不是直接顯示的時間。注意使用時間的語法格式，不正確的語法是常見的錯誤。14. 選中 D6單元格，這里將放置計算結果。15. 從菜單中選擇 PI>Calculated value

11、. ，將啟動計算對話框。單擊 Tagname (cells) 區域，在電子表格中選擇自 A6單元格開始的標簽名列。16. 單擊 Start time (cell) 區域，在電子表格中選擇起始時間單元格 D1 。17. 單擊 End time (cell) 區域，在電子表格中選擇結束時間單元格 D2。18. 在 Mode 選擇 “average.”。19. 不選擇 Conv. factor 區域。通常情況下僅僅使用 total 模式。20. 不要選擇時間標簽，時間在左側，時間在上部。如果不做累加功能，則不用設置轉換因子（Conv. factor）注： 如果你改變開始和結束時間單元格 D1 和D2

12、中的值，那么平均值也會重新計算。21. 單擊OK結束本項工作。 1.4.3 內插值22. 選擇 E6 單元格。 23. 從菜單中選擇 PI>Archive value. ，啟動文檔數據對話框。 24. 在選擇 Timestamp (cell) 區域，在電子表格中選擇接受時間單元格 D2 。25. 忽略“ no timestamp”, “time at left”, 和“time on top”選項。選擇 interpolated 為返回數據模式。exact time 選項是指標簽在給定的時刻有一個存檔值，例如可以在給定時刻手工輸入實驗室數據。如果在那個時刻沒有數據，系統將返回“No ar

13、chive entry at given time”.信息。 1.5 公式復制使用上述例子，我們將學習如何利用Excel的拖動和復制方法來復制公式。PI-DataLink 總是使用單元格的絕對引用地址。為了使用拖動和復制方法，我們必須將絕對地址轉變為相對地址引用。 關于絕對地址和相對地址引用的詳細資料，請參見Excel 的用戶手冊或幫助文件。選中第一個標簽點和描述。在電子表格的上部編輯區域中選擇引用單元格，本例中是 $A$6。按 F4 鍵直到“$”符號消失。重新選擇這個單元格，使用右下角的小標簽，將單元格的下邊拖動至覆蓋所有的單元格，然后釋放鼠標，那么所有標簽點的描述均出現在列中了。對其它標簽

14、點重復此項工作。注： 當在列中輸入公式時，你可以同時選中多個列來代替單個的列，這樣可以縮短操作時間。1.5.1 作業使用 DataLink 從PI 數據庫中取得單個數值。參加作業題 “DL_exercise_01_Template.xls” 。答案：1. 先找出單元個A7標簽點的屬性。單擊單元格 B7，從菜單中選擇 “Tag attributes” ，在接下來的對話框中填入下列內容：- Tagname : 選擇 A7- Attribute : 選擇 “descriptor” (默認項) 然后單擊“OK”.找出其它標簽點的屬性 (單元格 A8, A9, A10 and A11)，重復上述標簽點的

15、步驟。注： 為了節省時間，某些Datalink函數可以通過選中多個單元格來做同樣的工作。本例中，實時值（ Current Value），歷史值（ Archive Value）和標簽點屬性（ Tag Attribute）均可以從電子表格中同時選擇多個標簽點。2. 重復步驟1，在C列中增加工程單位。從標簽點屬性中選擇 “Units” 。3. 在D 和 E列中，顯示所有5個標簽點的實時值和時間。單擊單元格 D7 ，從PI菜單中選擇 “Current value”，在“ Tagname”區域中選擇 A7，同時選中“Time at left ”選項，然后單擊 “OK”。4. 從PI菜單中選擇第二項 “A

16、rchive value”，將光標放在單元格 B19 中，使用“ interpolated”返回數據方式，在“ tagname”區域中，從電子表格中選擇 單元格A19 至 A23 ，單元格 D14 作為時間。最后，選中” time at left“選項，然后單擊 “OK”。5. 重復上述第5步，對單元格 D19 和 F19，做同樣的工作。6. 在單元格H19中，做PI菜單中 “Archive value” 的工作，但是在返回數據方式中選擇“ exact time”方式。選擇 H14 作為時間，然后單擊 “OK”。在“ exact time”返回數據方式，不會返回時間戳。注意：可以不用對話框來實

17、現 PI-DataLink 函數功能。下列為簡單公式舉例：Tag attribute: =PITagAtt("tagname","NameOfAttributeYouWant",”PIServer”)e.g.: =PITagAtt($A$7,"descriptor",) =PITagAtt("sinusoid","units",)Current Value: =PICurrVal("tagname",Outcode,”PIServer”) =PICurrVal($A$7,1,

18、)Archive value: =PIArcVal("tagname","Date",Outcode,”PIServeur”,”Mode”)Where “Mode” = Interpolated or previous or next=PIArcVal($A$7,$D$13,1,”Interpolated”)Exact Time Value: =PIExTimeVal("tagname","Date",”PIServer”)=PIExTimeVal($A$7,$H$25,)備注：本作業的步驟1中顯示了取得某個標簽點

19、的某時刻值的功能。為了節省時間可以同時選中多個標簽點，如步驟5所示。最后，也可以使用Excel 的復制/粘貼功能，但是在使用前，必須重新編輯公式，并從公式中去掉不必要的 “$” (單元格的絕對參考值) 。應當注意的是，當使用歷史值時注意標簽點的類型和“step”屬性之間的關系。例如，對于離散數字標簽點，“ interpolated”與“ previous values”數值相同，并且有相同的時間戳，因為在兩種狀態之間沒有中間值。最后，在報告中必須注意工程單位的重要性。如果沒有它們，其它人可能無法理解報告中的數值。1.6 壓縮后的數據壓縮后的數據就是存儲在PI系統中的數據。本節將學習如何從系統中

20、取得壓縮后的數據。使用PI-DataLink有兩種方法從系統中取得壓縮后的數據：使用起始時間和點數，使用起始時間和結束時間。本節中使用第一種方法。打開一個新的電子表格，如下圖方式鍵入標簽名 (sq:f100)，起止時間 和時間間隔。1. 選擇 A6單元格放置結果。2. 從菜單中選擇 PI>Compressed data (start time/end time). 啟動壓縮數據對話框。 選中Tagname (cells) 區域，在電子表格中選擇單元格 A1中的標簽名。 3. 選擇 Start time (cell) 區域，在電子表格中選擇起始時間單元格B2 。4. 選擇 Start ti

21、me (cell) 區域，在電子表格中選擇結束時間單元格 B3 。5. 選擇 show timestamps 選項。 如果不選擇此項，則只能看到數值，看不到時間。6. 單擊OK。注意到顯示的數值是平滑增長的，但是，文檔中確不是這樣存儲的。1.7 采樣數值PI 系統不是平均時間間隔存儲數據的，而是存儲壓縮數據（ “compressed data.”）。 在上例的電子表格中，鍵入標簽名和時間如下圖所示。你可以采用在PI歷史庫里面檢索出來的等時間間隔的數據進行靜態分析.1. 選擇單元格 D6. 檢索結果將放置于此.2. 在菜單欄選擇 PI>Sampled data. 出現對話框后. 點擊 Ta

22、gname (cells) 域. Highlight the tagname in cell A1. 3. Click on the Start time (cell) field and click on cell A2 to select the start time.4. Click on the End time (cell) field and click on cell A3 to select the end time.5. Click on the Time interval (cell) field and click on cell A4 to select the dat

23、a sampling interval.6. Fill the show times field. If you do not, you will see only the values without the time stamps of each value.7. Click on the OK button. Notice how there are data points in the Sampled column that are not in the Compressed Column.高級練習1. 在D列增加第二個測點,采用測點 CDT158. 檢索采樣數據取同樣的開始時間、結束

24、時間、時間間隔.Note: Excel中的 CORREL 函數用來計算 A 和 C兩列數據的相關系數. If you suspect that there is a time lag between two process values that are correlated, you can change the start and end time of one of the tags to see if the correlation coefficient increases as the two arrays of data are offset at different inter

25、vals.2. 應用 Excel中的 CORREL函數求出兩列的相關系數.3. 創建數據的散點圖表,用一列左x軸，另外一列做y軸.Here is a spreadsheet that compares two sets of data using the correlation function (CORREL) and an x-y plot (also referred to as a scatter plot). Yours should look similar.1.7.1 練習作為檢修負責人，可能更想知道3泵的運行時間比。使用PI插件可以產生如下報表。本練習采用文件 “DL_exer

26、cise_03_Template.xls”.答案：1. 從標簽點 “BA:Active.1”中取得泵的運行狀態，從PI菜單中使用 Compressed data (start time/number) 填充頭兩列。不要忘記選中“ Show times”選項。2. 要知道泵的總體運行時間，我們先分別找出 “Active” 和 “Inactive”的時間，然后將時間合計起來，為了找到時間的不同,我們采用以下函數:e.g.:=IF(B7="active",A8-A7,0)本表達式應該放在第 8行.上述表達式的意思是如果泵的持續狀態為 “active”, 函數應該返回持續時間, 否

27、則返回0.3. 時間累計計算采用 Excel的 Sum()函數. 1.8 計算值在計算一段時間內的流量合計值時，當不是按天統計時，需要一個轉換因子。下表列出了時、分、秒的轉換因子。從 每天轉換到轉換因子每時24每分1440每秒86400計算數值和計算函數中的 “average” 模式是一種時間權重的平均值。對于離散數據的平均值，請使用 “mean” 模式。更多的關于PI和平均值的內容，請參加OSI培訓網站上的文件 Average.doc 。下面是一組水平數據列的標簽點的平均值 (單元格 b5.e5) 在一個新的電子表格重，鍵入如下圖所示的標簽名和時間戳。完整的電子表格參見PICBT.XLS 文

28、件的Sheet5。1. 選中單元格 A6。 返回數據結果將放在這個地方。注意到這不是標簽點名的正下方，這是因為A列將放置時間戳。2. 從PI菜單中選擇 PI>Calculated data. 函數，將出現“Get calculated data”對話框。單擊 “ Tagname（cells） ” 區域，選中B5單元格，用來獲取標簽名。選擇“ Start time (cell) ”字段，單擊 E1 單元格，選擇起始時間。選擇“ End time (cell) ”字段，單擊 E2 單元格，選擇結束時間。選擇“ Time interval (cell) ”字段，單擊 E3 單元格，選擇計算時間

29、間隔。在本例中，計算結果是24小時內的1小時平均值。在“ Mode ”區域內選擇 “average.”。忽略 Conv. factor 選項。通常只有在“ total ”模式下才用它。 選中“ show times ”選項，如果不選中，將只會看到數據而看不到時間戳。本例中，時間將會顯示在A列中。1.8.1 練習假設你是產品部經理，要將上周產品匯總成表。要顯示上周的產品累計、平均值、最大值、最小值和標準方差值。同時，還要將這些數值按天顯示出來。This exercise uses the file “DL_exercise_04_Template.xls” on your workbook di

30、sc.答案：1. 首先，填寫周報表的累計部分。選擇單元格 B16 ，從PI菜單中選擇Calculated Data 獲得合計值。在對話框中輸入下列信息：Tagname: Cell $B$3 / Start time: Cell $B$4 / End time: Cell $B$5時間間隔不需要填寫，因為我們需要這個時段的一個結果。注： 對于合計值，必須選擇合適的轉換因子。模板中顯示的單位是 GPM (加侖/分)。而PI系統中假設 工程單位/天，因此需要一個1440 分/天 的轉換因子。2. 重復步驟1，并修改計算模板，得到平均值，最小值，最大值和周的值的范圍。對于最后值范圍的計算部分，選中 “

31、show percent good” 選項，來檢查整個計算時段內的有效數據。3. 重復步驟1和2 ，得到日生產報表部分，但要設定時間間隔為1天 (選擇對應的引用表格)。1.9 使用過程數據條件過濾數據如果要過濾存檔數據，可以使用過濾表達式來過濾原始數據。過濾表達式是基于性能公式表達式基礎之上的。例如,，只提取運行10小時后的試驗結果。或者過濾掉系統啟動和關閉時段的數據。下例中， SINUSOID 點的未過濾的數據和過濾過的數據進行比較。使用的過濾條件是SINUSOID > 50。 下面是一個更加復雜的例子。在Sheet6例子中，同時列出了未經過濾和過濾后的CDM158 的數據。使用的過濾

32、表達式是當 CDM158 的前一個存檔值為 “auto”時的值。在本例中要找出 CDM158 從“Auto” 轉到“Manual” 狀態的時刻。仔細檢查結果會注意到， 10:51分的 “Manual” 狀態被過濾掉了，因為它的前一個狀態不是 “Auto”。1.9.1 練習 制作一張顯示超出特定參數值的生產過程顯示圖。生成一張越上限和越下限值的報表。使用 “DL_exercise_05_Template.xls” 。1.10 性能公式（Performance Equations）PI服務器軟件支持通過PI-DataLink 調用內部的性能公式（ performance equation ）計算語

33、言。(性能公式語法的詳細內容，請參見PI服務器文件 第一卷的PE-7 部分) 這就意味著，PI-DataLink 可以向PI服務器調用 Excel 內置的函數以外的計算功能。打開一個新的電子表格，在單元個 A1 輸入下列公式之一。· timegt(cdt158,*-1d,*,150) Result is in seconds· pctgood(cdt158,*-1d,*)· timeeq(cdm158,*-1d,*,”manual”)注： 完整的函數列表，請參加PI-DataLink 手冊的附錄 A ，或者PI數據文檔手冊的性能公式章節。1. 分別在單元格A2,

34、A3和A4中填入起始時間、結束時間和時間間隔。2. 從PI菜單中選擇 PI>Expression calculation. 函數，調用表達式計算函數。3. 在“ Expression”, “Start Time”, “End Time”和“Time Interval”字段中分別引用 A1, A2, A3和 A4 單元格。4. 選中 “show times” 選項。 單擊 OK 按鈕獲得數據。可以與Excel的公式結合使用，組合許多不同的表達式，組成復雜的報表。1.10.1 練習使用表達式計算公式來計量敞口混合罐的輸入輸出平衡，以得到蒸發損耗。輸入可以認為是水，計量單位是LB/s，輸出的計

35、量單位是 m³/h (也認為是水)。 根據下列物理特性，計算出最近8小時內每小時的蒸汽損耗，單位是 mol/h 。Density = 1000 kg/m³Molar mass = 18 g/mol練習題 “DL_exercise_07_Template.xls” 答案：1. 計算公式：2. 將上述公式以PI性能公式的語法格式填入到 “Evaporation Expression”區域中，其語法格式為：('SINUSOID'*3600*0.454-'CDT158'*1000)*1000/183. 先填入 “Hourly loss by evap

36、oration” 部分，選中該部分的左上角單元格，從PI菜單中選擇 Expression Calculation 函數。4. 在對話框中填入電子表格表頭中注明的起始時間、結束時間、蒸發表達式和時間間隔。5. 對于計算 Current Losses，由于表達式計算需要一個時間間隔，我們需要選擇一個接近于現在的很小的時間間隔，只允許返回一個值。可以進行如下設置：· StartTime = *-1s· EndTime = *· Interval = 2s1.11 時間統計（Time Filter）PI-DataLink 具有返回滿足一定條件的時間總值的功能。例如：機組在

37、一段時間內手動運行方式的小時數或者生產超限的總分鐘數。條件（ “condition”）的格式按照性能公式（ “performance equation”）的格式 (如練習 6所示)。我們將在練習7中看到，性能公式的計算能力是非常強大的。在使用 Time Filter 公式之前，為了得到時間值，需要在服務器上設置性能公式，使用 “TimeEQ” 函數。1. 建立如下電子表格。 如果要找到每小時內機器工作在手動狀態下的時間（如分鐘數），只要使用如下簡單的表達式即可：(cdm158 = “Manual”)從PI 菜單中選擇 PI => Time Filtered 來建立第一的數據列。計算結果如

38、下圖所示：高級練習1: 將表達式改為參數超范圍的時間，例如：(sinusoid <= 20 OR sinusoid >= 90)高級練習2: 利用Excel 的數據確認（Excel Data Validation function）功能，增加一個下拉框來選擇數據的單位，指向不同的時間選擇。將如下圖所示：1.11.1 練習對于檢修工人來講，他可能想知道一個泵的運行時間，那么就可以使用Time Filtered函數來找出泵在運行狀態下的時間。請將此方法與練習3進行相比較。這種方法只要進行一步計算就可以了，不需要Excel 的 IF 函數來判斷。使用 “DL_exercise_08_Te

39、mplate.xls” 文件。答案：1. 在條件單元格中鍵入下列表達式： BA:ACTIVE.1="Active"注： 本表達式的第一個符號是兩個單引號，不是雙引號。2. 選擇左上角的單元格作為數據輸出單元格。3. 從PI菜單中選擇 Timed Filtered。4. 在對話框中填上起始時間、結束時間、計算間隔和統計統計條件。5. 選中顯示時間（ Show Times）選項。6. 從電子表格中選擇報告的時間單位 (本例中單元格 C9的時間單位是小時數)注： 表達式可以包含多個統計條件，使用邏輯運算符 OR 和AND來組合。如下列所示： Ba:active.1'="Active" and 'Sinusoid'>30. 注意下例和上例之間的時間條件區別 Ba:active.1'="Active" OR