王愛平先生 GE Fanuc中國區軟件產品經理
專家簡介：王愛平，20年工業自動化行業經驗，長期從事SCADA系統的開發。2002年加入GE Fanuc，從事軟件應用及市場開發。
根據工藝流程和水廠構筑物的地理分布情況, GE Fanuc自動化產品可以廣泛應用于市政水/污水處理行業。
水廠應用中對自動化的要求主要包括幾個方面
- 生產力 （優化可用資源包括人力、化學藥品和能源）
- 精確性 （嚴格檢測、數據采集和報告結果）
- 高可用性（24/7/365 送水）
- 可維護性 （開放式系統及標準化以降低生命周期成本）
因此，提供具有優化存儲和提取能力的歷史數據記錄就變得至關重要。
HMI和SCADA系統是水處理數據的主要來源，其歷史數據在許多水廠中也有重要的應用價值。傳統的HMI/SCADA系統使用各自的數據目標，通過ODBC接口傳至關系型數據庫，或者提供一個簡單格式(*.mdb)的文件處理歷史數據。這些方法通常僅提供了一些簡單的操作查詢來瀏覽流量、溫度或其他模擬量數據的趨勢。雖然RDB的方式已經相當靈活，但是仍然需要大量的用戶化工作完成獲取數據的定義。當讀取的數據較多或要求選擇相關時段的數據時，性能會明顯下降。再有這類歷史庫通常僅限于綁定在自身的應用軟件中，無法包括從外圍系統（例如LIMS, HVAC/設備控制，安防系統）集成的數據。
近年來，企業級歷史庫的技術有了較大的發展。企業級歷史庫產品（例如GE Fanuc公司的Proficy Historian）特別設計的卓越性能保證了在一個單一、安全的數據倉庫里提供生產數據的采集、存儲和發布。Proficy Historian歷史庫單臺服務器就可完成20,000事件/秒處理250,000個不同的數據點。其性能遠遠超過了傳統HMI/SCADA中歷史庫的能力。除了這個優異性能外，企業級的歷史庫還可以很容易地擴展其計算能力，對原始的歷史數據進行分析計算。
在水處理的應用中，經常需要對相關參數進行比較瀏覽，比如瀏覽一個月中流量、混濁度及pH值的每小時平均值、最小值和最大值。這種查詢，如果采用了高效的企業級歷史數據庫即可很容易地實現。使用Proficy Historian無需要求用戶具備關系型數據庫的技術來編寫復雜的SQL語句。所有標簽的定義、數據的查詢都可采用集成化環境完成。
由于企業級歷史庫可以對生產過程數據以極高的采集數據進行收集，（Proficy Historian可以按100毫秒采集）這樣對記錄大量的基于時間標簽的生產數據，為了有效地減少硬盤的消耗，在不影響數據精度和查詢速度的前提下，Proficy Historian采用了高效的數據壓縮技術，使得整個歷史數據庫的尺寸大大小于采用關系型數據庫存儲的歷史庫。
數據的安全和可跟蹤性也是企業級歷史庫中的重要功能，Proficy Historian集成了Windows的安全管理及角色管理，對每個數據標簽都可賦予一定的安全級別，并具有很強的電子簽名技術，保證對整個數據的審核跟蹤。當系統發生問題時，即可快速獲得全部審核信息。保證系統在安全的環境中運行并可符合相應法規的要求。
如何將企業級歷史庫中的數據以開放式的架構提供給管理信息系統，同樣是十分重要的。Proficy Historian還具備開放式接口，可將其他系統如LIMS和HVAC的實時數據集成到高效的數據引擎中。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企業級的歷史庫。Proficy Historian的開放架構如下圖所示。由圖可見，企業級歷史庫的數據來源是一系列高性能的數據采集器。這些數據采集器完成數據采集、死區壓縮等功能。Proficy Historian提供有三種數據采集器：
1.可將基于批次導入的數據通過文件采集器發送到歷史庫中。這種接口很容易將異種系統用標準的格式進行采集。
2.通過基于OPC標準的數據采集器，可將直接來自PLC、PACSystem、RTU和DCS中的實時數據采集到歷史庫中。
3.由于在GE iFIX/Cimplicity監控軟件中集成了大量高效、可靠的設備驅動接口，通過iFIX/CIMPLICITY數據采集器也可實現對大量PLC設備的接入。
這三種數據采集器，構架了歷史庫與外部過程數據的開放式接口。使企業級歷史庫可以很容易地獲得水廠中各種實時數據。
企業級歷史庫在結構配置及擴展性上都十分靈活。為了提高數據完整性，在數據采集器端就采用了“先保存后發送”的技術，保證采集器與服務器連接中斷時，所有實時數據會就地保存，當系統恢復連接后，數據將補發到服務器。保證數據不丟失。為了提供歷史庫服務器的可靠性，還可以配置為冗余服務器，冗余數據采集器，以及異地容災解決方案。
企業級歷史庫就像一個黑匣子，保存來自生產過程中的實時信息。有效的可視化分析工具是用好歷史庫的關鍵。GE Fanuc為Proficy Historian提供了一系列的客戶端分析應用工具，為用戶構建出了完整的解決方案。
首先通過Excel加載宏工具，可以與Proficy Historian歷史庫緊密集成，完成各種生產報表的制作，并可對歷史庫進行維護管理。OLE DB接口可使具備SQL技術的用戶對歷史庫訪問。Proficy實時信息門戶是GE Proficy系列軟件中的一大亮點。通過這一免編程的可視化組態工具，可以快速完成對歷史庫數據的綜合分析應用，并按瀏覽器頁面發布給最終用戶。實時門戶功能十分強大，可以作為企業的生產數據發布門戶，在一個頁面上同時展現來自生產的實時數據、歷史數據、管理信息及質量數據，是一個績效評估的信息平臺。
GE Proficy Historian在世界最大的新加坡樟宜水處理廠成功地運用，保證了具有50萬標簽點的系統安全穩定地運行。為工廠的優化運行、生產數據與管理系統的全面集成起到了舉足輕重的重要。
GE Fanuc提供的Proficy 軟件產品憑借其卓越的性能，可以應對數據管理的巨大挑戰，致力于為中國水/污水處理行業提供快捷、易用且具有成本效益的生產數據管理的解決方案。
