PISVG 文件格式的研究及其應用

翟 巖

華電滕州新源熱電有限公司 山東 滕州 277599

1 PI SVG 文件簡介

OSIsoft開發的OSI PI實時數據庫系統是一種廣泛應用于能源電力行業的實時數據庫系統,通常用于聯通底層的生產控制系統和頂層的管理信息系統,在現代工業管理中起著重要的作用。

OSI PI系統采用C/S結構,客戶端通常由熱工和信息人員依據現場生產流程及其控制系統,使用OSIsoft ProcessBook軟件繪制PDI流程圖。相關管理人員借助OSIsoft ActiveView ActiveX 控件,在Windows系統的IE瀏覽器端,查看生產流程及其實時數據。在這種模式下,生產管控不能離開PC機,數據監控也通常需要人員自行監視PDI畫面。

較新版本的ProcessBook軟件中,提供了將PDI流程圖文件轉換為SVG 格式矢量圖形的功能。SVG 矢量圖形,理應可以用大多數較新的瀏覽器打開,而使用ProcessBook軟件生成的SVG 文件,在瀏覽器中無法正常顯示圖形,只能在ProcessBook軟件中正常使用。

2 PISVG 文件格式的研究

SVG 的含義是可縮放矢量圖形,是基于可擴展標記語言用于描述二維矢量圖形的一種圖形格式。它由萬維網聯盟制定,是一個開放標準。根據SVG 的定義,SVG 文件是一種特殊的XML文件,可以使用一般文本編輯器編輯。使用文本編輯器打開PI SVG 文件,文件頭與通常SVG 文件比照,缺少“xmlns”“命名空間”屬性,只有“xmlns:svg”等“命名空間”,編輯文件,加入“xmlns=‘http://www.w3.org/2000/svg’”,即可使用瀏覽器打開PI SVG 文件。

PISVG 文件圖元的分析也可以對照標準的SVG 文件進行。通常,每個G 元素代表了一個圖形組合,對應PDI文件中的一個對象,觀察每個G元素,其ID屬性分類如下表:

G 的ID頭 對應顯示的元素 G 的ID頭 對應顯示的元素Line線 線段 Value值 數值Text 文本標簽 Bar 柱狀圖、條狀圖Polyline 曲線 Arrow 箭頭Ellipse 橢圓

從PISVG 文件引用的PI測點的TAG 名來分析其結構。通常SVG文件中一個或多個G 元素其本身或子元素含有PBD:Pt Tag Name 參數,其屬性類似“\服務器名PI測點名”的結構。SVG 標簽的第一個子元素為defs標簽,其子元素為PBD:Tag Uses,可推定此處為SVG 文件所有PI測點表,各PBD:Tag Uses元素子元素PBI:Symbol觀察后可推定為每個PI點關聯的圖形列表,可以快速整理出文件引用的全部PI測點及其關聯的圖形元素。

綜上,PI SVG 文件結構可以概括為:

1 ＜?xml version="1.0"encoding="UTF-8"?＞ xml文件頭2 ＜svg xmlns=view Box="0 0 1251 947"……＞ 命名空間 畫布大小等3 ＜defs＞……＜/defs＞ 圖像引用PI測點列表；PI測點影響圖像中元素列表4 G 元素 圖形表達5 ＜g id="Trend A1"PB:Type="10"＞……＜/g＞ PDI文件中趨勢圖6 ＜script language="JavaScript"＞……＜/script＞ 原有JavaScript腳本7 ＜/svg＞ 圖像結尾

文件內含JavaScript腳本,說明可以自行編寫腳本用于操作PI SVG 圖像中的元素。

3 PISVG 文件的應用及效果

根據PI SVG 文件格式的研究成果,采用B/S架構,自建WEB 應用程序。

1)使用Jquery操作SVG 文件PI測點列表段XML 對象,讀取PBD:Tag Uses元素的tag屬性,實現流程圖各測點的檢出。

2)將各PBD:Tag Uses元素對應包含的各種元素檢出,獲取其“name”屬性,作為各測點對應的圖素列表。

3)將檢出的PI測點(tag)及其對應圖素(name)對應的關系傳入WEB服務器后端。

4)將前端傳入的PI測點(tag)及其對應圖素(name)的對應關系存入關系數據庫。

5)設計后端程序,對應傳入SVG 文件參數取得關系數據庫中PI測點(tag)及其對應圖素(name)的對應關系,調用PISDK 從PISnapshot服務器讀取PI測點(tag)對應實時值(value),將數據構建為JSON 格式。

6)設計前端程序,讀取服務器后端回傳的JSON 格式數據,按對應圖素(name)的分類,將返回的PI測點(tag)的實時值(value)直接顯示到Value圖素的pb TextEl子元素內。

在數值的提取與展示的基礎上,通過操作Line、Rect、Polyline等元素的MSS2子元素的color屬性實現變色效果等更進一步實現柱狀圖、閥門狀態的動態展示,并在流程展示的基礎上加入自定義時間區間歷史曲線查詢、實時曲線監視、用戶測點收藏等功能。

經過完善后的WEB應用程序可實現PC 端Active View 控件80%的功能,建成了較完善的移動端生產監控平臺,通過應用HTML5和AJAX技術,可使用任一支持HTML5和JavaScript技術的瀏覽器訪問,解決了現有PI流程圖因依賴IE瀏覽器插件Active View 而存在的無法跨平臺使用、易白屏、易出錯、易崩潰等問題,實現了流程圖的跨平臺訪問,使生產人員和管理人員可以通過移動設備隨時隨地檢查生產設備的運行狀況,基本滿足全天候生產狀況監控的需求。

流程圖取數不再依賴客戶端PISDK 組件,全部由服務器端完成,簡化了各崗位生產實時系統的部署過程,信息管理人員不必為所有用戶安裝PISDK 套件。

H5應用匯集了原本由各終端對PIArchive服務器的訪問流,將訪問權限統一到應用WEB服務器,降低了PIArchive數據庫服務器的信息安全風險。