Интеграция с другими компонентами пакета FacforySuife 2000

База данных реального времени IndustrialSQL Server является важной составляющей пакета FactorySuite 2000 и легко интегрируется с любым компонентом этого пакета на любом уровне. Конфигурационные данные SCADA-системы InTouch хранятся вместе с конфигурационными данными IndustrialSQL Server. IndustrialSQL Server получает данные от серверов ввода/вывода, DDE, FastDDE и SuiteLink, а также хранит архивы InTouch, InControl, InBatch, InTrack и SPCPro. Для просмотра данных и построения аналитических графиков InTouch может использовать как собственные архивы, так и архивы IndustrialSQL Server.

Что касается области применения.

В перечень обязанностей производственно-технического персонала предприятия входят: повышение качества продукции, повышение эффективности производства, а также повышение коэффициента полезного действия используемого оборудования. Все эти цели недостижимы без владения оперативной и архивной информацией о состоянии производства и характеристиках выпускаемой продукции.

Специалисты по контрольно-измерительным средствам должны иметь полную инфор­мацию о структуре и функционировании всей системы контрольно-измерительных приборов. IndustrialSQL Server может предоставить им всю необходимую конфигураци­онную информацию типа значений контрольных параметров, допустимых ошибок и предельных границ, а также осуществлять регистрацию функционирования всей системы, записывая информацию типа отклонений рабочих параметров от установ­ленных, ошибок измерения и выходов за предельные границы и тем самым позволяя находить ответы на многие вопросы: является ли значение данной контрольной точки оптимальным для данного контура регулирования? не привело ли срабатывание блокировочного узла к генерации ложной ошибки? достаточен ли объем информации, выдаваемой оператору данным алармом? и пр.

Технологический персонал должен иметь информацию о поведении процесса в устано­вившемся и неустановившемся режиме. IndustrialSQL Server хранит всю информацию о параметрах и событиях процесса, предоставляя специалистам возможность анализи­ровать переходные и аварийные состояния процесса.

Обслуживающий персонал должен иметь информацию о текущем состоянии оборудо­вания и условиях его эксплуатации. IndustrialSQL Server хранит как производственный архив, так и оперативные данные.

Руководители производственных отделов нуждаются в итоговой информации о ходе производственного процесса и основных событиях. IndustrialSQL Server может предоставлять требуемые данные как в итоговом, так и сгруппированном виде, а также записывать информацию о произошедших событиях. С его помощью руководители смогут получать точные ответы на следующие вопросы: каков объем дневного выпуска продукции? каковы причины и длительность простоев оборудования в этом месяце? соответствует ли выпуск продукции плановым показателям? и пр.

Работники службы контроля качества должны иметь полную информацию о качестве выпускаемой продукции, несоответствиях и отклонениях от заданных параметров. IndustrialSQL Server может осуществлять запись всех измеряемых технологических параметров и связывать их с конкретной продукцией либо партией, помогая находить ответы на разные вопросы: не повлияло ли изменение технологической карты на качество продукции? какова вероятность появления дефектов в продукции данного типа? существует ли взаимосвязь между данным температурным профилем и отклонениями данного параметра от заданного значения? и пр.

Операторы технологического оборудования должны иметь возможность сравнивать текущие условия эксплуатации с существовавшими ранее и выявлять анормальное поведение процесса. IndustrialSQL Server хранит как оперативные, так и архивные дан­ные и позволяет сравнивать их.

3-й учебный вопрос: База данных реального времени Plant2SQL компании Citect

Родственный Citect продукт, называемый Plant2SQL, позволяет предоставлять техноло­гическую информацию, являющуюся прерогативой SCADA-систем.

Plant2SQL поддерживает простой доступ к данным технологического процесса как из приложений, так и со стороны пользователей. Пользователям теперь доступны самые последние данные технологического процесса, что позволяет им принимать решения, полностью владея информацией о процессе производства.

Большинство SCADA-систем могут обмениваться данными с множеством баз данных. Однако если необходимо выполнить какие-то модификации в алгоритме обмена данными, то возникают проблемы. Обычно персонал уровня управления предприятием не хочет знать особенности SCADA-систем.

С появлением Plant2SQL нет необходимости управляющему персоналу предприятия знать SQL или особенности получения данных из SCADA-архивов.

Открытые технологии типа Microsoft ActiveX используются для упрощения интеграции Plant2SQL с такими пакетами, как Microsoft Word, Excel, Access, Internet Explorer, Visual Basic.

Основные особенности Plant2SQL:

• легкий доступ к технологическим данным;

• открытые базы данных;

• никакой конфигурации или модификации в Citect не требуется;

• поддержка резервирования;

• не требуется знания SQL-языка;

• установка и просмотр данных выполняется несколькими нажатиями кнопки мыши;

• простой выбор выбранных пользователем данных для просмотра;

• адаптируемость и расширяемость;

• клиенты могут читать данные из баз данных SQL или прямо из SCADA-системы.

На основе стандартных протоколов осуществляется обмен данными в Plant2SQL (см. рис. 6.4)

Рис. 6.4. Протоколы доступа к Plant2SQL

Plant2SQL включает ряд клиентских приложений, которые могут настраиваться на различные требования пользователей.

Одно из таких приложений поставляется для Microsoft Excel. Оно позволяет пользова­телю выбирать данные и встраивать их в электронные таблицы. При встраивании допус­тимо использование всех стандартных средств (tools), чтобы представлять и анализи­ровать информацию, а затем сохранять ее для повторного использования.

Сбор данных. Plant2SQL представляет простые и быстрые средства конфигурирования для обеспечения сбора данных. Plant2SQL легко интегрирует данные технологического процесса в существующий или новый SQL Server. Если SQL Server не устанавливается, то Plant2SQL будет сохранять информацию, используя Microsoft Data Engine (MSDE), который поставляется с Plant2SQL и совместим с ним на 100% (рис. 6.5).

Рис. 6.5. MS SQL Server - основа Plant2SQL

По умолчанию все трендовые и алармовые данные автоматически доступны клиент­скому приложению. Пользователи могут выбрать список переменных, которые регистрируются в базе данных Microsoft SQL, и затем просматривать их значения в реальном времени или в ретроспективе.

Plant2SQL включает подсистему событий, которая просматривает события в Citect и может быть использована, чтобы запускать передачу или хранение набора данных. В Plant2SQL этот набор данных называется Snapshot (снимок). Мгновенные выборки переменных (Snapshots) активизируются из множества источников, включая определен­ные моменты времени или условные выражения переменных в Citect. Каждая выборка может быть сконфигурирована так, чтобы включать любую группу переменных с возможной записью в эти переменные.

Архитектура. Plant2SQL имеет различные опции расширения. В малых простых прило­жениях возможен запуск сервера и клиента Plant2SQL на одном компьютере, как клиент и сервер Citect. Если приложение растет, то разные компьютеры могут использоваться для Citect, для Plant2SQL-сервера, Plant2SQL-клиента и даже отдельный файл-сервер для базы данных, если потребуется.

Резервирование. Plant2SQL имеет встроенные средства резервирования. Отдельный Plant2SQL может подключаться к основному Citect-серверу и автоматически переклю­чаться на резервный Citect-сервер при возникновении проблем с основным. Если необходима резервная база данных SQL Server, то стандартные средства репликации могут быть использованы для репликации базы данных в резервный SQL Server. Если необходимы резервные Plant2SQL-серверы, то пара Plant2SQL-серверов может быть подключена к паре Citect-серверов.

Замечание: В Plant2SQL не существует синхронизации между основной и резервной базами данных.

Plant2SQL-клиенты позволяют нетехническим пользователям получать данные. В некоторых случаях может потребоваться более высокая степень гибкости, и Plant2SQL обеспечивает это как серверу, так и клиенту.

На стороне сервера Plant2SQL обеспечивается хранимыми процедурами (stored proce­dures), которые автоматически устанавливаются в SQL Server или MSDE. Plant2SQL использует эти хранимые процедуры, чтобы получать данные из Citect и сохранять их в SQL-сервере или MSDE. Эти же хранимые процедуры доступны через документиро­ванный интерфейс. Например, можно писать собственные хранимые процедуры и вызывать хранимые процедуры Plant2SQL для доступа к данным из Citect.

С клиентской стороны Piant2SQL обеспечивается ActiveX-интерфейсом, который досту­пен любому приложению.

Plant2SQL с MSDE- или SQL-сервером. Plant2SQL предлагает выбор между Microsoft MSDE и SQL Server 7.0. MSDE является частью SQL Server. Для многих приложений MSDE будет вполне достаточен. MSDE имеет меньший footprint (85 MB), но ограничивается 2 GB на базу данных и оптимизирован, когда количество одновременно работающих клиентов не превышает 5. Производительность сильно падает при увеличении коли­чества пользователей. Основное ограничение - 2 GB на область хранения. Так как Plant2SQL поддерживает гетерогенные запросы, то количество требуемого простран­ства минимизируется.

Что касается области применения.

Интеграция заводских данных с бизнес-информацией открывает большие возможности для улучшения деятельности предприятия, качества и производительности.

Персонал отдела качества (Quility Assurance) может легко сравнить продукцию произ­водства со спецификацией, проанализировать качество.

Отдел поддержки (обслуживающий персонал) может легко отследить количество часов работы оборудования, чтобы заранее запланировать и вовремя осуществить его диагностику.

Менеджеры по производству могут легко интегрировать бизнес-информацию с техно­логической и быстро просчитывать стоимость инвестиций и материальных издержек.

4-й учебный вопрос: Сравнение баз данных реального времени – IndustrialSQL Server и Plant2SQL

Рассматриваемые БДРВ в качестве основы используют одну из распространенных БД Microsoft SQL Server (следует напомнить, что имеют место и другие решения). Преиму­щества такого подхода следующие:

• большое количество пользователей владеют продуктом и потому в проектных решениях могут использовать не только возможности БДРВ, но и создавать собственные базы данных или таблицы в рамках существующей БДРВ;

• новые технологические решения (например, OLE DB), предлагаемые Microsoft и реализуемые в MS SQL Server, не требуют серьезных вложений со стороны поставщиков БДРВ. Проведение адаптации возможностей MS SQL Server для БДРВ сокращает сроки появления новых версий БДРВ с новыми возможностями;

• техническое сопровождение упрощается.

Как видно на примере указанных БД, несмотря на то, что в основе лежит MS SQL Server, реализованы они по-разному:

• для хранения данных реального времени в IndustrialSQL Server используются исторические блоки или файлы специального формата. Основное требование к ним - обеспечение высокой скорости регистрации и повышенное сжатие данных. В Plant2SQL технологические данные хранятся в стандартных MS SQL-таблицах. Для обеспечения высокой скорости регистрации используется стандартная подсистема архивов Citect;

• IndustrialSQL Server обеспечивает регистрацию в реальном времени из серверов ввода-вывода по протоколам DDE, OPC, SuiteLink. Режим регистрации в Plant2SQL поддерживается либо системой архивирования Citect, либо с помощью API (Application Programming Interface) для произвольных приложений Windows;

• доступ из клиентских приложений осуществляется по SQL-запросам. В IndustrialSQL Server в версии 7.1 добавлена возможность получения данных по DDE-, SuiteLink-протоколам.

Заключение – до 5 мин.

Методические рекомендации:

- обобщить наиболее важные, существенные вопросы лекции;

- сформулировать общие выводы;

- поставить задачи для самостоятельной работы;

- ответить на опросы студентов.

Лекция разработана «___»________20__г.

_______________________(Курнасов Е.В.)

(подпись, фамилия и инициалы автора)