Базы данных в промышленной автоматизации

С точки зрения организации информации заводская автоматизация несколько отстает от автоматизации офисной деятельности, при этом многие технологические и произ­водственные БД основываются на устаревших и довольно негибких технологиях.

Как правило, производственному персоналу всегда не хватает информации. Операторам, специалистам, ремонтникам, начальникам - всем нужен доступ к текущим и архивным производственным данным, статистической и итоговой информации и т.д. Все они хотели бы иметь какое-то единое средство доступа к информации (например, обладающее мощью и открытостью РБД).

Однако, традиционные БД не всегда применимы в системах промышленной автомати­зации. Можно выделить несколько основных ограничений:

• производственные процессы генерируют данные очень быстро. Чтобы хранить производственный архив системы с 7500 рабочими переменными, в БД каждую секунду необходимо вставлять 7500 строк. Обычные БД не могут выдержать подобную нагрузку;

• производственная информация не вмещается. Многомесячный архив завода с 7500 рабочими переменными требует под БД дисковой памяти объемом около 1 Терабайта. Сегодняшние технологии такими объемами манипулировать не могут;

• SQL как язык не подходит для обработки временных или периодических данных, типичных для производственных систем. В частности, чрезвычайно трудно указать в запросе периодичность выборки возвращаемых данных.

2-й учебный вопрос: База данных реального времени IndustrialSQL Server компании Wonderware

IndustrialSQL Server компании Wonderware позволяет преодолеть перечисленные выше ограничения, впервые превращая реляционную технологию в разумное решение для систем промышленной автоматизации. Что же такое IndustrialSQL Server?

IndustrialSQL Server - внутризаводской хранитель архивной информации, включая данные о событиях и соответствующих реакциях.

IndustrialSQL Server представляет собой РБД, в которой учтена скорость поступления и объемы производственной информации. Он позволяет осуществлять сбор и запись данных в сотни раз быстрее, чем это делают обычные БД на аналогичной платформе, и при этом еще и занимает значительно меньше дискового пространства.

IndustrialSQL Server - опора пакета промышленной автоматизации Wonderware FactorySuite2000. Несмотря на то, что IndustrialSQL Server поставляется компанией Wonderware как самостоятельный продукт, он одновременно является одним из главных компонентов пакета FactorySuite2000, его «сердцем». Будучи интегрированным со SCADA-компонентом InTouch, IndustrialSQL Server способен накапливать при помощи серверов ввода/вывода информацию практически от любых измерительных приборов и устройств сбора данных.

IndustrialSQL Server - система управления РБД реального времени, использующая язык SQL.

IndustrialSQL Server представляет собой расширение Microsoft SQL Server. При этом он обеспечивает скорость накопления данных на порядок выше, характеризуется снижением размеров пространства хранения и реализует расширение языка SQL в области обработки данных, имеющих временные ярлыки (метки).

Объединение серверов IndustrialSQL Server и Microsoft SQL Server незаметно для пользователя. Можно сказать, что IndustrialSQL Server превращает Microsoft SQL Server в сервер РБД реального времени. При этом клиенты могут напрямую обращаться к IndustrialSQL Server при помощи тех же утилит, что используются сервером Microsoft SQL Server.

Выбор Microsoft SQL Server в качестве основы для IndustrialSQL Server объясняется несколькими причинами. Во-первых, в мире существуют более 200 миллионов пользователей Microsoft SQL Server. Во-вторых, Microsoft SQL Server является самой продаваемой БД для Windows NT. В-третьих, SQL поддерживается всеми крупными производителями серверов БД и большинством средств разработки и языков программирования.

IndustrialSQL Server с точки зрения взаимодействия IndustrialSQL - MS SQL:

• сохраняет некритичную во времени информацию в БД Microsoft SQL Server. Вся технологическая информация сохраняется в специальных таблицах расширения;

• поддерживает пропускную способность, то есть обеспечивает сохранение огромных потоков информации с высокой разрешающей способностью;

• поддерживает целостность данных, то есть обеспечивает запись больших объемов информации без потерь;

• добавляет в Microsoft SQL Server свойства сервера реального времени.

Рис. 6.2. IndustrialSQL Server на основе MS SQL Server

На рис. 6.2 показаны информационные потоки в системе управления. С одной стороны, это данные, поступающие из различных источников для сохранения в БД, с другой -данные, запрашиваемые потребителями через интерфейс SQL-сервера.

Стандартным механизмом поиска информации на сервере IndustrialSQL Server является SQL, что гарантирует доступность данных самому широкому кругу приложений. В под­множество языка SQL входит расширение, служащее для получения динамических производственных данных из IndustrialSQL Server и позволяющее строить запросы на базе временных отметок. Все приложения, работающие с Microsoft SQL Server, могут также подключаться и к IndustrialSQL Server.

Используемая в IndustrialSQL Server архитектура клиент-сервер позволяет заполнить промежуток между промышленными системами контроля и управления реального времени, характеризующимися большими объемами информации, и открытыми гибкими управленческими информационными системами. Благодаря мощному и гибкому процессору запросов пользователи могут осуществлять поиск любой степени сложности для выявления зависимостей и связей между физическими характерис­тиками, оперативными условиями и технологическими событиями.

Рассмотрим характеристики РБД IndustrialSQL Server более подробно.