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Die Brücke von der Automatisierung zur IT


Fortsetzung des Artikels von Teil 1

PI System für saubere und vergleichbare Daten

PI-System, OSIsoft
Beim PI System handelt es sich um eine Infrastruktur für industrielle Zeitreihendaten und eine dafür optimierte Datenbank. Das PI System nimmt die Daten auf, analysiert und visualisiert sie.
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Beim PI System handelt es sich um eine Infrastruktur für industrielle Zeitreihendaten und eine dafür optimierte Datenbank. Das PI System nimmt die Daten auf, analysiert und visualisiert sie. Dazu führt es Echtzeitberechnungen je nach Kundenwunsch durch. Beispielsweise berechnet das PI System einen Durchfluss oder erkennt im Rahmen eines statistischen Modells „Ausreißer“, und zwar im Millisekunden-Bereich. Daraufhin kann es sofort den Operator alarmieren.

Das PI System weist den Daten (Signalen) aus den unterschiedlichen Quellen eine Hierarchieebene zu. Ohne sich mit den darunter liegenden jeweiligen Systemen auskennen zu müssen, sieht dann auch ein Mitarbeiter, der mit diesen Systemen nicht in der Tiefe vertraut ist, sofort, ob es sich beispielsweise bei einem bestimmten Signal um einen Temperaturwert handelt und ob in Celsius oder Fahrenheit gemessen wurde. Nun ist es möglich, die Temperaturen aller Messstellen auf einen Blick im Kontext anschauen zu können. Ohne die Software von OSIsoft müssten die Mitarbeiter die Signale mühselig heraussuchen. »Der Kontext ist extrem wichtig, nur dadurch kann man all die vielen Daten bewerten«, so Papenfuss.

Ein weiterer Vorteil: Auf Basis der Hierarchie können Templates aufgesetzt werden, also ein Datengrundmodell, etwa für eine Turbine, für ein Windrad oder für ein Kreuzfahrtschiff. Kommt in einem solchen System eine Pumpe hinzu, setzt man sie einfach in das Template ein. Dazu ein Beispiel: Wer Windparks betreibt, der muss Windkraftanlagen verschiedener Typen und Hersteller überwachen. Bisher arbeiteten die Betreiber oft mit Spreadsheets, um die Daten vergleichbar zu machen. Das ist aufwändig, und in Echtzeit lässt sich damit sowieso nichts analysieren. Das PI System setzt dagegen eine einheitliche Schicht über diese Systeme. Alle Daten wandern in eine einheitliche Oberfläche, und jeder Windpark wird mit dem anderen Windpark vergleichbar. Das deutsche Unternehmen Juwi entwickelt und managt Projekte rund um erneuerbare Energien von der Idee bis zur Realisierung. Darüber hinaus bietet das Unternehmen Dienste für die Anlagenüberwachung nach Inbetriebnahme an. Derzeit managt das Unternehmen zirka 2300 Systeme auf der ganzen Welt mit Hilfe des PI Systems. Neue Windparks können per Template innerhalb weniger Stunden angeschlossen werden und Daten kurz darauf konsistent ausgewertet werden. Alle Daten werden integriert und sind mühelos miteinander vergleichbar.«

»Das PI System bildet die Basis unserer betrieblichen Abläufe, und damit kommt ihm eine Schlüsselrolle zu. Es fungiert als Grundstruktur. Man kann es mit einem Gebäude vergleichen – nimmt man einem Gebäude das Fundament weg, so will man nicht wirklich wissen, was geschieht«, erklärt Dr. Thomas Weiss, Bereichsleiter Plant Monitoring bei Juwi.

Das PI System zeichnet sich dadurch aus, dass es die Daten sehr effizient speichern kann – redundante Daten werden gar nicht erst aufgenommen – und dass sie sehr schnell abgerufen werden können, um sie in Echtzeit weiterzuverarbeiten. »Wir unterscheiden nicht zwischen Heiß- und Kaltspeicher, alles was gespeichert ist, ist heiß und leicht zugänglich«, so Papenfuss. Will man wissen, wann eine Turbine das letzte Mal in einer bestimmten Weise vibriert hat, ruft man einfach die archivierten Daten ab und kann sofort die Vergleichswerte anschauen.

Nebenbei sorgt das System auch für Sicherheit. Will sich ein Werksleiter, der mit mehreren über viele Jahre angeschafften unterschiedlichen Leitsystemen arbeitet, einen Überblick verschaffen, so muss er Mitarbeiter damit beauftragen, diese Daten aus den Leitsystemen auszulesen. Sie müssen sich dann in jedes Leitsystem einloggen – und könnten die Daten auch manipulieren. Das PI System dagegen beschafft sich die Daten über sichere Schnittstellen, die Mitarbeiter kommen erst gar nicht in das Leitsystem, Manipulationen können nicht so einfach stattfinden.

Auf Basis des PI Systems lassen sich die unterschiedlichsten Services realisieren. So ist die vorausschauende Wartung nur ein Werkzeug, das sich im Angebot von OSIsoft findet. Eine weitere Funktion besteht darin, die Daten so bereitzustellen, dass sie in Analysesysteme von Drittanbietern einfließen können – etwa in ein Energiemanagement-System. Der „PI Integrator for Business Analytics“, den OSIsoft vor einem Jahr vorgestellt hat, kann große Mengen archivierter Daten durchsuchen und nach Kriterien aufbereiten, die der Anwender vorgibt. Er setzt die Daten dann in ein Format, das existierende Big-Data-Systeme verwenden können, um sie zu analysieren und zu visualisieren. So lassen sich Daten in Informationen überführen, die die Anwender für ihre Entscheidungsprozesse heranziehen können.

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