OSIsoft PI

Wat is OSIsoft PI?

OSIsoft PI, tegenwoordig het AVEVA PI System, is een industrieel dataplatform en historian dat procesdata uit PLC’s, DCS’en en SCADA-systemen realtime verzamelt, efficiënt opslaat als tijdreeksen en in context beschikbaar maakt voor analyse en IT-systemen. Het platform werd ontwikkeld door OSIsoft, dat in 1980 werd opgericht door J. Patrick Kennedy in San Leandro (Californië). AVEVA nam OSIsoft over voor circa 5 miljard dollar; de overname werd op 19 maart 2021 afgerond, en sindsdien valt het PI System onder AVEVA, dat sinds januari 2023 volledig eigendom is van Schneider Electric. In de proces-, energie-, water- en farma-industrie geldt PI als de de facto standaard voor enterprise-historians en vormt het vaak de centrale datalaag binnen OT-convergentie.

🧠 Wat doet het PI System?

Het PI System heeft vier kerntaken:

• Verzamelen - leest meetwaarden (tags, in PI-termen PI Points) uit besturingen, sensoren en systemen via interfaces, connectors en adapters
• Opslaan - bewaart jaren aan procesdata als tijdreeksen in de PI Data Archive, met filtering die ruis weggooit maar procesverloop behoudt
• Contextualiseren - koppelt tags via het Asset Framework aan assets zoals pompen, reactoren en productielijnen
• Ontsluiten - levert data aan operators, engineers, data-analisten en IT-systemen zoals MES, ERP en cloudplatformen

Een PI-installatie kan van een paar duizend tot miljoenen tags omvatten, verspreid over tientallen sites. Daarmee is PI geen vervanging van SCADA of een DCS: het bestuurt niets, maar onthoudt en ontsluit wat die systemen doen.

🔧 Uit welke onderdelen bestaat het PI System?

De PI Server bestaat formeel uit de PI Data Archive en de PI AF Server. De overige onderdelen bouwen daarop voort. Moderne AVEVA-adapters versturen data via het Open Message Format (OMF) naar een PI Server, naar AVEVA Data Hub of naar Edge Data Store.

⚙️ Hoe slaat PI zoveel data efficiënt op?

PI filtert data in twee stappen voordat die permanent wordt opgeslagen.

1. Exception reporting - de interface of adapter stuurt een nieuwe waarde alleen door als die meer dan de exception deviation (ExcDev) afwijkt van de vorige verzonden waarde, of als de ExcMax-tijd is verstreken. Dit is een eenvoudige deadband en spaart vooral netwerkverkeer.
2. Compressie - de PI Data Archive vergelijkt elke nieuwe snapshot met het laatst gearchiveerde punt via het swinging door-algoritme. Liggen tussenliggende waarden binnen de compression deviation (CompDev) op een rechte lijn, dan worden ze niet opgeslagen; bij het opvragen interpoleert PI ertussen.

De vuistregel van AVEVA is: stel CompDev in op de precisie van het meetinstrument (of kleiner) en ExcDev op de helft daarvan. In een praktijkstudie die AVEVA in 2023 presenteerde, daalde het netwerkverkeer met ongeveer 70% door exception reporting alleen, en de opgeslagen hoeveelheid data met ongeveer 94% door de combinatie. De keerzijde: te ruime instellingen vlakken pieken af, zodat gemiddelden en trends het algoritme weerspiegelen in plaats van het echte proces. Voor kritieke metingen, zoals data onder GxP of 21 CFR Part 11, kiezen beheerders daarom bewust strakkere of geen compressie.

🏭 Waar zit PI in de OT-architectuur?

Binnen het Purdue Model staat PI niet op niveau 1 of 2, maar haalt het daar wel data vandaan.

Een veelgebruikt patroon is een PI Server per site op niveau 3 en een tweede PI Server in de DMZ of IDMZ die via replicatie (bijvoorbeeld PI-to-PI) wordt gevuld. Kantoorgebruikers lezen dan alleen de kopie, zodat geen enkele IT-verbinding het productienetwerk binnenkomt. Wie strengere scheiding wil, plaatst een datadiode in die replicatiestroom. Het Asset Framework sluit goed aan op het hiërarchische equipmentmodel van ISA-95.

📡 Hoe komt data in PI?

PI kent honderden collectoren. De belangrijkste bronnen en protocollen zijn:

• OPC UA, OPC DA en OPC HDA - de meest gebruikte route naar PLC’s, DCS’en en SCADA-servers; Ethernet IP-apparatuur wordt meestal via een OPC-server ontsloten
• Modbus en Modbus TCP - voor meters, pompen en eenvoudige besturingen
• DNP3 en MQTT - via AVEVA-adapters, onder meer voor telemetrie en IIoT-apparaten
• Bestanden en databases - gestructureerde bestanden en relationele bronnen, bijvoorbeeld uit labsystemen

Elke collector buffert lokaal. Valt de verbinding met de PI Server weg, dan houdt het PI Buffer Subsystem de data vast en stuurt die later na. Met n-way buffering schrijft een collector tegelijk naar alle leden van een PI Data Archive-collective, een groep redundante servers die zo allemaal dezelfde data ontvangen en elkaar bij uitval kunnen vervangen.

📊 Wat zijn Asset Framework en Event Frames?

Het Asset Framework (AF) maakt van losse tagnamen zoals FIC101.PV herkenbare objecten: “Pomp P-101 > debiet”. Met templates definieert u één keer hoe een pomp eruitziet (attributen, eenheden, berekeningen) en past u dat toe op honderden pompen. Dashboards en analyses werken dan op het template, niet op individuele tags.

Event Frames leggen tijdsperioden vast met een begin, een eind en context: een batch, een storing, een opstart of een alarmperiode. Dat maakt vergelijkingen als “alle batches van product X in 2025” mogelijk, wat aansluit op batchnormen als ISA-88 en op OEE-analyses. De PI Analysis Service maakt Event Frames automatisch aan op basis van een start- en eindvoorwaarde, bijvoorbeeld “debiet hoger dan 0” voor een draaiende pomp.

🔐 Hoe beveiligt u een PI System?

Een PI System bevat de volledige procesgeschiedenis en heeft verbindingen naar zowel OT als IT. Daarmee is het voor cybersecurity een aantrekkelijk doelwit en een mogelijk springpunt. Het CISA-advies ICSA-24-018-01 (januari 2024) beschreef bijvoorbeeld twee kwetsbaarheden in de PI Server (CVE-2023-34348, CVSS 7,5, en CVE-2023-31274) waarmee een niet-geauthenticeerde aanvaller de PI Message Subsystem kon laten crashen of geheugen kon uitputten. Latere adviezen in 2025 en 2026 volgden voor PI Server, PI Data Archive en PI Web API.

Leg deze maatregelen vast in een zone- en conduitontwerp volgens IEC 62443 en NIST SP 800-82, als onderdeel van Defense in Depth en een Zero Trust-aanpak. Voor organisaties onder de Cyberbeveiligingswet, die op 15 augustus 2026 in werking trad, valt de historian binnen de systemen waarvoor zorgplicht en meldplicht gelden; ISO 27001 en het NIST CSF bieden het managementkader.

🧭 Hoe pakt u een PI-implementatie of -optimalisatie aan?

1. Inventariseer bronnen en tags - welke systemen, protocollen en welke scansnelheid zijn echt nodig?
2. Stel exception en compressie per meettype in - leg CompDev, ExcDev en scansnelheid vast in een mastertabel per eenheid
3. Ontwerp het AF-model eerst - templates per assettype, aansluitend op ISA-95-niveaus
4. Kies de architectuur - site-PI op niveau 3, replicatie naar de IDMZ, buffering op elke collector
5. Richt beveiliging en beschikbaarheid in - collective, back-ups, AD-groepen en gesegmenteerde poorten
6. Plan de levenscyclus - versies, interfaces die naar adapters migreren en certificaten horen in lifecyclebeheer

Upgrades in productieomgevingen vragen validatie en een testomgeving, omdat rapportages, analyses en koppelingen met MES afhankelijk zijn van het PI System.

🔄 Hoe verhoudt PI zich tot andere historians?

PI onderscheidt zich vooral door schaalbaarheid, het Asset Framework en het brede ecosysteem van koppelingen. Open alternatieven zijn goedkoper, maar vragen meer eigen werk aan collectie, context en beheer. Steeds vaker publiceert PI data ook naar Apache Kafka, een Unified Namespace of een digital twin, en levert het de historie voor predictive maintenance en edge-toepassingen.

❓ Veelgestelde vragen

Is OSIsoft PI hetzelfde als het AVEVA PI System?

Ja, het AVEVA PI System is hetzelfde product als OSIsoft PI. AVEVA rondde de overname van OSIsoft op 19 maart 2021 af en voerde daarna de AVEVA-naam in. Veel gebruikers en documentatie spreken nog steeds van OSIsoft PI.

Wat is PI Vision?

PI Vision is de webgebaseerde visualisatietool van het PI System, waarmee operators en engineers dashboards en trends in de browser bekijken. PI Vision werkt op Asset Framework-templates, zodat één scherm voor alle gelijke assets bruikbaar is. Het is de opvolger van de oudere Windows-applicatie PI ProcessBook.

Hoe werkt compressie in PI?

PI gebruikt eerst exception reporting als deadband bij de collector en daarna het swinging door-algoritme in de PI Data Archive. Waarden die binnen de compression deviation op een rechte lijn liggen, worden niet opgeslagen en bij opvragen geïnterpoleerd. AVEVA adviseert CompDev gelijk aan de instrumentprecisie en ExcDev op de helft daarvan.

Is het PI System een SCADA-systeem?

Nee, het PI System is een historian en dataplatform, geen SCADA. SCADA en DCS besturen en bewaken het proces, terwijl PI hun data verzamelt, langdurig opslaat en in context ontsluit. PI kan wel waarden terugschrijven, maar wordt in de praktijk zelden voor besturing gebruikt.

Waar plaatst u een PI Server in het netwerk?

Een PI Server voor de site staat meestal op niveau 3 van het Purdue-model, dicht bij de procesbronnen. Gebruikers op kantoor lezen bij voorkeur een gerepliceerde PI Server of PI Web API in de IDMZ, zodat er geen directe verbinding van IT naar het productienetwerk nodig is. Een datadiode in de replicatiestroom geeft extra zekerheid.

Welke alternatieven zijn er voor PI?

Alternatieven voor het PI System zijn onder meer AVEVA Historian, historians van DCS-leveranciers en tijdreeksdatabases zoals InfluxDB of TimescaleDB. Die zijn soms goedkoper of eenvoudiger, maar missen vaak het Asset Framework en het brede aanbod aan OT-collectoren. De keuze hangt af van schaal, aantal sites en gewenste context.

📌 Samengevat

OSIsoft PI, nu het AVEVA PI System, is de enterprise-historian die procesdata verzamelt, efficiënt comprimeert en via het Asset Framework in context beschikbaar maakt voor OT en IT. Zijn waarde zit in schaal, betrouwbare buffering en assetcontext; zijn risico in de centrale positie tussen productienetwerk en kantoor. Goede compressie-instellingen, een IDMZ-architectuur en beveiliging volgens IEC 62443 maken PI tot een stevig fundament voor IT/OT-convergentie.