Estructura de la base de datos histórica en tiempo real
Las ventajas y desventajas de un sistema de base de datos en tiempo real se reflejan principalmente en si proporciona funciones completas, si el rendimiento del sistema es superior, si puede completar el acceso efectivo a los datos, diversas operaciones de datos, procesamiento de consultas, y métodos de acceso, verificación de integridad para garantizar la gestión de transacciones relevantes, conceptos de transacción, programación y control de concurrencia, gestión de ejecución y control de acceso, y pruebas de seguridad.
El siguiente es el diagrama de la estructura del sistema de Likong: consta de la estación de recopilación DA, el servidor de datos, el servidor WEB y el cliente. También realiza un intercambio de datos efectivo con la base de datos relacional a través de la cual se recopilan. DA, enviado al servidor de datos por DA SERVER y luego enviado a otros clientes de manera efectiva por el servidor de datos.
El servidor de base de datos en tiempo real pSpace consta principalmente de las siguientes partes:
Servidor pSpace:
Responsable del procesamiento de datos en tiempo real, almacenamiento de datos históricos y estadísticas de todo el sistema de aplicación pSpaceTM Procesamiento de datos, solicitudes de servicios de datos, gestión de activación de eventos, gestión de programación, gestión de recursos, configuración del sistema, etc.
Servicio de datos pSpace:
Proporciona funciones de servicio de datos para que el software de terceros acceda al servidor pSpaceTM, incluidos: servidor OPC, servidor DDE, enrutador ODBC, interfaz API base, etc. .
p>pSpace COM SDK:
COM SDK proporciona una interfaz de programación basada en objetos COM para que los usuarios desarrollen aplicaciones basadas en pSpaceTM Server.
pSpace Visual ActiveX:
Es un conjunto de controles abiertos, tales como: control de datos, control de texto, control de gráfico de barras, control de tendencias, etc. El control puede acceder directamente a datos reales. -Base de datos de tiempo y datos de bases de datos relacionales.
Recolector de datos del servidor pSpace DA:
El servidor pSpaceTM DA es el programa de servicio de gestión de comunicaciones del equipo de la estación de recopilación de datos, que se utiliza para el intercambio de datos entre el sistema y las fuentes de datos como DCS y PLC, con función de equilibrio de carga de comunicación de red automática y función de almacenamiento en búfer de datos de desconexión.
Servidor web de pSpace
Utilice IIS como servidor de administración web y utilice el cliente gráfico para generar páginas web.
Utilice pSpace Visual ActiveX para crear su propia web; servidor y página web;
Utilice pSpace Webserver y utilice un cliente gráfico para generar una página web;
Cliente pSpace
Software de configuración de monitoreo: serie Forcecontrol;
pSpace client
Software de configuración de monitorización: serie Forcecontrol;
pSpace client
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Microsoft Excel: utilice el estándar EXCEL método complementario para acceder a la base de datos a través de la red;
Cliente "ligero": navegador Microsoft Internet Explorer 5.0 o superior;
Visual ActiveX: el kit de herramientas de control visual pSpace es un producto de cliente proporcionado para establecer conexiones de clientes, incluye un conjunto de controles ActiveX, tales como: control de datos, control de texto, control de gráficos de barras, control de tendencias, etc.;
Herramientas de desarrollo secundarias e interfaces de acceso
La interfaz de acceso estándar se utiliza para llamadas a programas de clientes o acceso a software de terceros. Por lo tanto, la integridad y apertura de la interfaz determinan principalmente el rendimiento del desarrollo secundario de las interfaces de acceso a la base de datos de pSpace y las herramientas de desarrollo. incluyen lo siguiente:
1) DBI API
DBI es un conjunto de interfaces de acceso a bases de datos en tiempo real que proporciona a los usuarios una interfaz de programación de bajo nivel a través de la cual pueden interactuar con The El cliente se conecta para leer y escribir datos en la base de datos para cumplir con la función de reconexión de retransmisión. Puede obtener información de la estructura de la base de datos y controlar dinámicamente los conjuntos de datos cambiantes. La interfaz DBI adopta un mecanismo de acceso rápido a los datos y el rendimiento del acceso a los datos puede alcanzar 110.000 veces/. segundo, que puede ser adecuado para diversas aplicaciones industriales, como simulación de procesos, control óptimo y diagnóstico experto.
2) COM SDK
SDK proporciona una interfaz de programación basada en objetos COM para que los usuarios desarrollen aplicaciones basadas en pSpaceTM Server. Una instancia escrita con COM SDK puede conectarse a múltiples servidores al mismo tiempo. Al mismo tiempo, también puede utilizar COM SDK para crear varias instancias al mismo tiempo, proporcionando bibliotecas de clases orientadas a objetos para que los usuarios desarrollen aplicaciones. Los usuarios pueden mejorar la eficiencia del desarrollo programando con esta herramienta. Uso de VB, VBScript, .net y otros entornos de desarrollo.
3) Proveedor OLE DB
La aplicación proporciona la interfaz de acceso ADO de la base de datos de pSpace Server.
4) DAI SDK
La herramienta abierta de pSpace para la interfaz de recopilación de fuentes de datos, el software de interfaz de recopilación DAI se puede ejecutar de forma independiente en una máquina de nodo de red y se puede procesar de forma remota para configuración y monitoreo. , Tiene las siguientes funciones:
DAI puede usar directamente el controlador del software de configuración de control de fuerza original;
DAI tiene una función de caché de desconexión, además, DAInterface también necesita Agregar varios; interfaces;
DAI admite interfaces de archivos XML y CSV y puede recopilar fuentes de datos fuera de línea.
Indicadores de rendimiento de la base de datos en tiempo real:
Desde la perspectiva del entorno operativo de la base de datos en tiempo real, además del rendimiento de su propio software, el sistema de base de datos en tiempo real también depende de el sistema operativo, el entorno de hardware, etc.
La capacidad de un solo servidor puede alcanzar más de 12.0000 puntos;
La base de datos histórica admite sistemas operativos de 64 bits como Unix, Linux, Windows, etc.;
Sistema completo de grabación de eventos, todas las acciones del operador se verifican y registran, lo que puede usarse como base para el seguimiento;
Potente algoritmo de compresión: guarda los datos en un formato de alta compresión, utilizando archivos muertos. compresión de zona y tasa de cambio, con una relación de compresión de 1: 30;
Admite un algoritmo de puerta giratoria optimizado para comprimir datos históricos;
Algoritmo de almacenamiento en disco especializado para garantizar una consulta rápida de datos históricos masivos datos formados a lo largo de muchos años;
Tipos de datos comunes admitidos, como punto flotante, booleano, cadena y tipos "cualquiera";
El rendimiento de la base de datos admite la escritura/consulta de 20 000 puntos de datos por segundo ;
Admite la copia de seguridad en línea de la base de datos histórica y el procesamiento simultáneo de múltiples servidores;
Admite la redundancia de la base de datos;
La recopilación de datos IO se desconecta y se vuelve a conectar: las fallas de comunicación pueden se restaura automáticamente, la sincronización de tiempo de E/S compensa automáticamente la desviación del reloj de la PC.
Creación de un portal de información empresarial
Likong pSpace puede proporcionar soluciones de software completas para empresas al crear portales de información de red basados en Internet/Intranet, y también admite terminales portátiles PDA para acceder a Likong WEB. servidor.
Existen varios métodos para la administración web de los datos del servidor pSpaceTM:
Utilice IIS como servidor de administración web para convertir la pantalla del proceso general en una página web. Todo el sistema no tiene nada que hacer. con el sistema WIN Perfectamente integrado, el paquete de control de herramientas basado en la configuración WEB se puede consultar a través de las búsquedas correspondientes y puede generar páginas WEB directamente;
Utilice el software de configuración para crear un servidor web y páginas web. luego publíquelos;
Los usuarios usan pSpaceTM Visual ActiveX para crear sus propios servidores y páginas web;
Los usuarios pueden usar sus herramientas de desarrollo de sitios web familiares, como FrontPage, Dreamweaver, ASP, etc. para crear páginas de inicio, configurar sitios web y agregar contenido a páginas web. Los controles integrados en pSpace Visual ActiveX crean visualizaciones de datos para pSpaceTM Server.
Las características son las siguientes:
Alta sincronización de páginas web e imágenes de proceso
pSpace Web Server logra un alto grado de sincronización del lado del servidor y del lado del cliente Imágenes en el navegador Puede navegar por varias pantallas de proceso al mismo tiempo. La interfaz gráfica que ve tiene el mismo efecto que la pantalla de proceso generada por el software de configuración general. Los datos adoptan el método de transmisión de cambios, que tiene una operación y datos más rápidos. velocidad de actualización.
Servidor web de nivel empresarial
pSpace Web Server está especialmente diseñado para construir servidores web de nivel empresarial. Tiene capacidades de rendimiento de datos de alta capacidad y buena solidez. Acceso simultáneo de hasta 500 clientes.
Mecanismo de seguridad completo
pSpace Web Server proporciona un mecanismo completo de gestión de seguridad. Sólo los usuarios autorizados pueden modificar los parámetros del proceso. Al utilizar pSpace Web Server, los administradores pueden estar seguros de que no tienen que preocuparse por modificaciones ilegales o no autorizadas.
Cliente
El sistema de gestión de bases de datos históricas en tiempo real de Likong proporciona herramientas básicas de configuración del cliente. La interfaz abierta puede gestionar el cliente en la gestión de activos, diagnóstico de equipos, etc. en aplicaciones avanzadas. Para el desarrollo, cada software de aplicación cliente puede ejecutarse en la misma computadora que pSpace Server, o también puede ejecutarse de forma distribuida en otras máquinas de nodos de la red.
1) Herramienta de gestión Admin
Herramienta de configuración del sistema pSpace. Incluyendo: configuración en línea de puntos de base de datos, interfaces de recopilación, monitoreo del estado del servidor y del recopilador, inicio y detención de servicios remotos, etc.
2) Software de configuración Forcecontrol
Monitorización completa en tiempo real del sistema de programación de producción, análisis de curvas, informes de producción, alarmas, eventos, etc.
3) Complemento de Excel: complemento de Excel, las funciones completas incluyen:
Consultar datos originales
Consultar datos actuales
Utilizar puntos de índice para consultar y filtrar datos;
Consultar el valor de muestreo de los datos;
Consultar valores estadísticos (valor mínimo, valor máximo, valor promedio, desviación estándar , valor acumulativo, valor de recuento) ;
Mostrar, importar y exportar etiquetas;
Importar y exportar datos;
Mostrar, importar y exportar mensajes;
Mostrar interfaz de colección;
4) pBatch
Recuperación y representación de datos del proceso de producción por lotes, que puede rastrear diversa información relacionada con la producción por lotes.
5) Servidor de alarmas
Servidor de alarmas.
6) Agente SNMP:
Una herramienta de administración de red que puede diagnosticar equipos de red en línea.
Herramientas de aplicación de capa superior
Herramientas de informes:
Puede obtener varios datos de proceso de la base de datos en tiempo real en la herramienta de informes universal de Likong® completar el procesamiento de datos Consulta y cálculo; establecer un sistema de informes potente, flexible y fácil de usar.
Herramientas de diagnóstico de operación de equipos:
Las herramientas de diagnóstico de operación de equipos de producción pueden comprender fácilmente la hora, la ubicación, el estado y la causa de los eventos de falla del equipo operativo, reduciendo así los costos de mantenimiento del equipo.
Herramienta de registro de grupos de tendencias:
Proporciona una función de registro de tendencias muy rica. El registro de tendencias históricas y de tendencias en tiempo real permite la superposición multicapa de curvas de tendencias y datos buenos y malos. Se puede distinguir por color, que puede mostrar el período de muestreo, la precisión numérica y los cambios de curva de los datos.
Herramientas de análisis gráfico:
Incluye diez tipos de herramientas de análisis gráfico, como histogramas, gráficos circulares y gráficos de áreas, que son muy convenientes para la visualización y comparación de datos. Los gráficos son transparentes, lo que facilita ver las diferencias en los datos.
Lupa de curva de tendencia:
Con la herramienta de lupa de curva de tendencia, puede ampliar las curvas históricas y en tiempo real en cualquier momento, lo que hace que sea muy conveniente analizar series de tiempo. datos. A través del botón de desplazamiento de la curva de tendencia, puede desplazarse hacia adelante y hacia atrás para ver los cambios en la curva de tendencia.
Herramientas de contabilidad de costos:
Herramientas de plantillas de contabilidad de costos integradas, que incluyen un sistema de contabilidad (contabilidad de unidades de producción básicas, informes y contabilidad financiera), un sistema de presupuesto y evaluación y consulta de información en tiempo real. (Rendimiento, consumo, consumo energético, etc.), informes estadísticos de costes.
Herramientas de análisis de calidad:
Proporcione herramientas de plantilla de análisis de calidad para comparar los datos en tiempo real del proceso de producción con los datos de muestreo de los puntos de calidad y realizar evaluaciones en línea para que los gerentes de producción puedan captar todos los aspectos de manera oportuna. Guarde los datos de inspección de calidad durante mucho tiempo para facilitar el análisis de calidad.
Seguridad y gestión de usuarios
Seguridad de la red
Durante el diseño del proyecto, se pueden configurar tarjetas de red duales en la estación de recopilación de datos para garantizar la red de producción y la red de gestión. El aislamiento físico, el diseño del software de la estación de recolección DA SERVER puede garantizar una transmisión de datos única y evitar que la red de administración interfiera con la red de producción.
Gestión de usuarios
La base de datos en tiempo real proporciona un mecanismo de protección de seguridad completo para garantizar la seguridad y confiabilidad del proceso de producción. La gestión de usuarios tiene múltiples niveles y se pueden analizar parámetros importantes del proceso. restringido según el nivel de modificaciones para evitar eficazmente un mal funcionamiento durante el proceso de producción.
La base de datos en tiempo real proporciona el concepto de zonas de seguridad. Los datos en el mismo nivel y en diferentes zonas de seguridad no pueden interoperar entre sí, lo que garantiza una gestión distribuida de los datos.
Proporciona administración de usuarios remota, agrega más niveles de usuario y zonas de seguridad, y administra la información de inicio de sesión remoto de todos los usuarios.
Gestión de cifrado:
Admite el cifrado del proyecto. Los usuarios pueden definir su propia contraseña del proyecto a través del bloqueo de cifrado. Sin este bloqueo de cifrado, ningún usuario ilegal puede invadir, protegiendo así su propia estructura del proyecto. ;
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Eventos operativos:
Puede registrar eventos operativos y eventos del sistema en detalle para facilitar la recuperación de accidentes;
Ejecutar automáticamente la configuración al inicio y protege eficazmente el teclado del sistema para evitar la intrusión ilegal de usuarios;
Recopilador de datos DA SERVER
DA SERVER es la interfaz entre el servidor y varias fuentes de datos DA SERVER tiene equilibrio automático de carga de comunicación de red. función y desconexión de almacenamiento en búfer de datos Función, DA SERVER puede ejecutarse en el mismo servidor que el Servidor, o puede ejecutarse en diferentes máquinas front-end y comunicarse con el Servidor a través de TCP/IP.
DA SERVER tiene principalmente los siguientes tipos:
DA SERVER: un servidor de recopilación de datos dedicado a través del cual el servidor central puede recopilar datos de varios DCS, PLC, FCS y otras E/S dispositivos de datos, DA SERVER puede integrar la interfaz de recopilación de datos del software de configuración HMI/SCADA. Para las estaciones de trabajo SCADA que han instalado y ejecutan el software de configuración, el recopilador de datos puede recopilar fácilmente datos SCADA en el servidor.
MOPC: A través de este recolector de datos, el Servidor puede recopilar datos de varios otros Servidores OPC de terceros.
Rendimiento
Soporta comunicación con dispositivos a través de RS232, RS422, RS485, radio, sondeo telefónico, Ethernet, GPRS móvil, CDMA, red GSM, etc.;
El entorno de desarrollo tiene una función de comunicación del dispositivo de diagnóstico en línea, que puede encender y apagar dinámicamente el dispositivo, y tiene una función de recuperación automática después de una falla de comunicación;
Admite equipos de control y redundancia de red de control, y control conmutación de equipos La comunicación cambiará automáticamente cuando se utilicen para la comunicación maestro-esclavo, maestro-esclavo, esclavo-maestro y otros mecanismos interactivos. Por ejemplo, para equipos de protocolo estándar MODBUS, admite dos formas de comunicación con el dispositivo: maestro y esclavo. ;
Se pueden recopilar datos con marcas de tiempo. La velocidad de recopilación de datos a nivel de milisegundos permite la función de complemento de datos históricos en la base de datos en tiempo real. Puede recopilar datos del registrador y del registrador de ondas, admite SOE. y completa el seguimiento de eventos.
Tipos de equipos compatibles
Admite la comunicación con más de 1000 equipos de fabricantes, como DCS, PLC, DDC, bus de campo e instrumentos inteligentes convencionales; también se puede utilizar según la comunicación; Protocolos y protocolos propuestos por el usuario. Interfaces hardware para desarrollar nuevos drivers en un menor tiempo.
Comunicación móvil ubicua
Los controladores de todos los dispositivos admiten la comunicación con dispositivos de control a través de redes móviles GPRS y CDMA y sus nodos DA SERVER remotos también pueden realizar comunicaciones móviles. /p>
La comunicación entre el servidor de datos móviles DA SERVER y los dispositivos remotos es una solución de procesamiento concurrente y completamente transparente, que elimina el peligro oculto de la transmisión de datos inestable causada por el puerto serie virtual utilizado por el software general. El mecanismo garantiza ahorrar costos de comunicación en aplicaciones remotas;
Admite dispositivos para cargar datos activamente a través de GPRS para la transmisión de datos.
Aplicación típica de información empresarial
Shengli Oilfield Oil and Gas Gathering and Transportation Company es una empresa de producción especializada que se dedica a la recolección y transporte de petróleo y gas en Shengli Oilfield. Es principalmente responsable del crudo. exportación de petróleo y producción y transporte de gas natural en el campo petrolífero de Shengli y tareas de producción de hidrocarburos ligeros. Gestiona 9 campos de gas, 187 pozos de gas, 24 estaciones de distribución de gas, una longitud total de 240 kilómetros de gasoductos y 220 kilómetros de oleoductos, 8 estaciones de transmisión de petróleo de tamaño grande y mediano, 2 estaciones compresoras y 3 conjuntos de iluminación. Dispositivo de recuperación de hidrocarburos. Hay 13 unidades de tercer nivel bajo su jurisdicción, que tienen las características de muchos puntos, largas filas, área amplia, inflamables y explosivas, alta temperatura y alta presión.
Este sistema realiza procesamiento de información de red en equipos de producción, como depósitos de petróleo crudo y estaciones de compresión en campos petroleros. Este sistema de información integra una variedad de equipos. La integración de información utiliza OPC, DDE, ODBC, PROFIBUS, MODBUS, RS485 y otros métodos de recopilación de red para el procesamiento de datos. Es un sistema de información de red típico a gran escala con recopilación distribuida y gestión centralizada. .
El sistema de control del depósito de petróleo crudo de Shengli Oilfield utiliza principalmente el sistema de control SIEMENS. En la estación de compresores, 500.000 posiciones utilizan el sistema de control DCS modelo S9000 de Honeywell; la posición SW64 es el controlador RR del American Cooper; Compañía: el puesto de refuerzo secundario utiliza un controlador japonés Omron; el puesto de centrífuga utiliza un sistema de control DCS modelo Yokogawa CS1000; el puesto de distribución de gas utiliza un controlador ST-GT-1210 de la empresa estadounidense SIXNET; de Mitsubishi PLC; los puestos de distribución de energía están equipados con el sistema de monitoreo y protección de distribución de energía de Xu Ji.
pSpace integra eficazmente los sistemas anteriores en su aplicación, comenzando por monitorear y evaluar el consumo de materias primas y agua, electricidad, gas y viento, reduciendo el consumo de energía y materiales, optimizando el proceso de producción y mejorando la operación de producción. eficiencia a un papel clave.
Esquema de control avanzado típico
pSpace admite la interacción de datos con varias bases de datos extranjeras, como INFOPLUS, PI, PHD, etc., y se puede utilizar en varias plataformas nacionales y extranjeras a través de pSpace SERVER Realice aplicaciones de nivel superior, diagnóstico experto, control avanzado, etc. La siguiente es una aplicación para el diagnóstico de equipos de plantas de energía que integra el sistema SIS existente, el sistema Xiaoshen Detective, los disyuntores recién agregados y varios sistemas de monitoreo de equipos auxiliares. A través de varias interfaces, la mayoría de los datos en tiempo real requeridos por el sistema de mantenimiento de condición se toman de la base de datos PI en tiempo real del sistema SIS. Por lo tanto, la interfaz entre la base de datos PI y el control de fuerza en tiempo real. La base de datos es la clave para la integración de todo el sistema. El rendimiento de la interfaz Gateway determinará directamente el rendimiento de todo el sistema de mantenimiento de condiciones.