實時數(shù)據(jù)庫平臺主要負責將分散在現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)匯總到中心的服務(wù)器中,進行長期歷史存儲、并能完成各種數(shù)據(jù)展示,同時將重要的現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳送到上層應(yīng)用系統(tǒng)中,并及時向現(xiàn)場控制設(shè)備反饋上層優(yōu)化信息。
實時數(shù)據(jù)庫建立后要實現(xiàn)以下目標:
重點設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)測:對事故易發(fā)設(shè)備和重點關(guān)鍵設(shè)備的運行情況進行實時監(jiān)測,同時對采集的數(shù)據(jù)進行分析整理,并把現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)與相關(guān)的設(shè)備運行指標進行對比,超過偏差限制時產(chǎn)生報警信息并存儲報警記錄。共享相關(guān)數(shù)據(jù),為及時發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備故障隱患提供必要的數(shù)據(jù)支持。
對歷史數(shù)據(jù)的事故分析功能:系統(tǒng)提供對數(shù)據(jù)的歷史保存功能,支持多種形式報警、事故追憶、趨勢分析等功能,方便于對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的事故分析。
與上層應(yīng)用系統(tǒng)的無縫連接:實時數(shù)據(jù)庫提供各種開放接口,完成數(shù)據(jù)平臺與物料跟蹤、過程模型、優(yōu)化算法、工藝診斷模型等多個進程的數(shù)據(jù)交換和通訊。實時數(shù)據(jù)庫在為上層應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持的同時協(xié)助實現(xiàn)進程間調(diào)度關(guān)系。
人機交互界面顯示:以報表、曲線、工藝流程畫面等的形式動態(tài)的展現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)過程和工藝優(yōu)化數(shù)據(jù),支持遠程發(fā)布。
在本系統(tǒng)中,實時數(shù)據(jù)庫的主要功能是發(fā)揮其作為一種高效、穩(wěn)健的信息橋梁的作用,為設(shè)備診斷和在線工藝優(yōu)化等上層應(yīng)用程序和底層控制設(shè)備之間鋪設(shè)一條快速、及時、準確地雙向數(shù)據(jù)通路,提供一個完整、穩(wěn)定、開放性好的數(shù)據(jù)支持平臺。
實時數(shù)據(jù)庫平臺功能從結(jié)構(gòu)上可分為三級:底層設(shè)備數(shù)據(jù)采集/管理、上層系統(tǒng)數(shù)據(jù)支持、人機交互數(shù)據(jù)訪問。
底層設(shè)備數(shù)據(jù)采集/管理
自動匯總現(xiàn)場各生產(chǎn)設(shè)備的運行情況,保存歷史數(shù)據(jù),自動生成報警信息,統(tǒng)計信息等,為上層優(yōu)化系統(tǒng)的提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
上層系統(tǒng)數(shù)據(jù)支持
快速向上層應(yīng)用系統(tǒng)反映其關(guān)注的重點數(shù)據(jù)值,及時的將上層決策反饋給底層控制系統(tǒng),同時為部分應(yīng)用模塊提供程序運行觸發(fā)開關(guān)。
人機交互數(shù)據(jù)訪問
形成流程圖、報表、運行趨勢、報警等,提供數(shù)據(jù)查詢、設(shè)置參數(shù)等功能。為了保證數(shù)據(jù)安全可以建立數(shù)據(jù)訪問對象安全區(qū),每個用戶可訪問的數(shù)據(jù)對象及可執(zhí)行的操作是由其擁有的安全區(qū)及分配的權(quán)限決定的。可以將主機上所有允許訪問畫面發(fā)布到公司局域網(wǎng)上,使管理人員可以在局域網(wǎng)內(nèi)遠程瀏覽、設(shè)置數(shù)據(jù)。
硬件層次如下:
系統(tǒng)分三層,最底層是控制器,往上是中心服務(wù)器和遠程訪問客戶端。
軟件架構(gòu):
軟件主要包括:
數(shù)據(jù)服務(wù)器
WEB服務(wù)器
I/O數(shù)采服務(wù)程序
網(wǎng)絡(luò)瀏覽軟件
網(wǎng)絡(luò)通訊程序
數(shù)據(jù)調(diào)用接口
其他實用程序
整個系統(tǒng)體系有三部分構(gòu)成:
數(shù)據(jù)采集、管理:主要對運行生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行采集,根據(jù)不同的控制系統(tǒng)采用不同的數(shù)據(jù)接口。同時對數(shù)據(jù)進行保存和管理。
應(yīng)用集成:為上層應(yīng)用提供快速及時準確的數(shù)據(jù),保證上下層數(shù)據(jù)能夠及時的進行交互。
數(shù)據(jù)展現(xiàn):主要根據(jù)系統(tǒng)功能對實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行加工處理,生成人機交互界面。制定安全機制,執(zhí)行數(shù)據(jù)訪問安全管理。
遠程發(fā)布:主要是以B/S結(jié)構(gòu)為主,相關(guān)管理人員通過IE瀏覽器以圖形或報表的形式對數(shù)據(jù)信息進行瀏覽。
各個部分的具體功能和技術(shù)特點:
數(shù)據(jù)采集、管理:
數(shù)據(jù)采集:紫金橋軟件具有豐富的I/O接口,能夠與各種DCS,PLC,智能儀表通過多種連接方式,如以太網(wǎng)、串口、撥號等。并支持DDE、OPC、設(shè)備專有通信協(xié)議等。紫金橋軟件系統(tǒng)支持多種DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng),同時有國內(nèi)最強的接口開發(fā)隊伍,開發(fā)數(shù)據(jù)接口有豐富的經(jīng)驗,可以快速的進行數(shù)據(jù)接口開發(fā)。
實時數(shù)據(jù)存儲、管理:對現(xiàn)場來的原始數(shù)據(jù)進行各種輸入處理,如量程變換、開方、分段線性化、濾波等;對于輸出到現(xiàn)場的數(shù)據(jù),要進行輸出限制和靈敏度檢查。內(nèi)部集成了一系列功能塊,如累計、計算、PID控制等,可以對原始數(shù)據(jù)進行分析、運算處理。可以對數(shù)據(jù)報警檢查,對轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)進行各種報警檢查,如限值、變化率、偏差、異常值檢查,支持延時報警。對于報警信息,可以通過聲音、圖像、手機短信等多種方式提醒相關(guān)人員。
歷史數(shù)據(jù)管理:實時數(shù)據(jù)庫將重要的生產(chǎn)參數(shù)的瞬時值、統(tǒng)計值長期保存。這些歷史數(shù)據(jù)的保存時間長于DCS、PLC或其他儀表。實時數(shù)據(jù)庫軟件具有數(shù)據(jù)壓縮能力,能夠利用有限的計算機存儲空間存儲更長時間的歷史數(shù)據(jù),并能保證快速歷史存儲與檢索。
應(yīng)用集成:
紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫提供了大量的對外接口,有標準的OPC,DDE,ActiveX接口,也有API接口、VC++類庫接口、Excel插件接口、COM組件接口、SQL接口等等。使用這些接口可以高效訪問紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫的實時/歷史數(shù)據(jù)、報警記錄、位號記錄等各種數(shù)據(jù),可以方便的進行二次開發(fā),實現(xiàn)與上層應(yīng)用系統(tǒng)的無縫集成,全部模型的響應(yīng)時間在30秒之內(nèi)。
數(shù)據(jù)展現(xiàn):
主要完成以下功能:
歷史趨勢查詢:可以查看任意時段的歷史數(shù)據(jù)、多個點可以顯示在一張圖表中,便于對比。
流程圖顯示:以圖形方式顯示現(xiàn)場的工況,動畫形式顯示現(xiàn)場的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、位移等運行參數(shù)。
過程報警:對采集來的數(shù)據(jù)進行報警檢查,生成報警記錄、并將報警傳送到客戶端提示給用戶。
報表系統(tǒng):通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的加工,可以形成各類報表,包括實時數(shù)據(jù)報表、班報、日報、月報、年報等數(shù)據(jù)。也可以定制各種歷史報表,如通過查詢時間等查詢生成各類報表。
遠程訪問:
應(yīng)用展現(xiàn)層系統(tǒng)同時支持B/S和C/S結(jié)構(gòu),用戶可以通過IE瀏覽器或者紫金橋客戶端進行訪問。同時,完善的安全管理功能可以讓用戶在授權(quán)范圍內(nèi)訪問,保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。