Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

MU_po_BD_dlya_zaochnikov

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
15.03.2016
Размер:
359.34 Кб
Скачать

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования «Могилевский государственный университет продовольствия»

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

БАЗЫ ДАННЫХ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИКИ

Методические указания и контрольные задания для студентов специальности

1–53 01 01 Автоматизация технологических процессов и производств заочной формы обучения

Могилев 2012

УДК 004

ББК 32.81

Рассмотрено и рекомендовано к изданию на заседании кафедры автоматизации технологических процессов и производств Протокол № __ от ______2012 г.

Составитель ассистент И.В. Акиншева

Рецензент к.т.н., доцент М.М. Кожевников

Методические указания предназначены для использования студентами специальности 1 – 53 01 01 Автоматизация технологических процессов и производств заочной формы обучения при самостоятельном изучении дисциплины «Базы данных в системах автоматики», а также при выполнении контрольной работы.

Приведена программа дисциплины, контрольные задания, а также методические указания по изучению курса и выполнению контрольной работы.

УДК 004

ББК 32.81

Учреждение образования «Могилевский государственный университет продовольствия», 2012

2

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………...

4

1 Общие методические указания и программа дисциплины…………………...

5

2 Контрольная работа……………………………………………………………..

6

2.1

Общие методические указания к выполнению контрольной работы……

6

2.2

Часть 1. Теоретические вопросы……………………………………………

7

2.3

Часть 2. Составление рабочей базы данных и формирование запросов…

9

Список рекомендуемой литературы……………………………………………..

22

Приложение А – Основные функции SQL………………………………………

23

3

Введение

Целью преподавания дисциплины «Базы данных в системах автоматики» является получение углубленных знаний по способам взаимодействия и обмена информацией на уровне более высоком, чем локальные контуры управления, осознание студентами структуры современных сложных систем автоматического управления.

Задачами курса предусматривается знакомство со структурой современных систем управления, технологией OPC (OLE for Process Control), COM (Component Object Model) объектов; структурами баз данных; описание основных форм обращения к табличным данным, определение понятия запросов; знакомство с языком программирования SQL; описание места обращения к базам данных в структуре проектов систем комплексной автоматизации; реализация обращений на базе прикладных пакетов программного обеспечения (Trace Mode).

В результате изучения дисциплины «Базы данных в системах автоматики» студенты должны:

иметь представление

-о структуре современных систем управления;

-о технологии СОМ (Component Object Model) и ОРС (OLE Process Control); -об обработке данных, получении, записи и источниках данных; -об основных интерфейсах и программном обеспечении для построения баз

данных; -о связи баз данных с системами автоматизации;

иметь навыки

-разработки баз данных применительно к системам автоматизации; -рациональной систематизации данных в базе данных; -реализации многотабличных запросов, сортировки, объединения данных в

базе данных; -изменения и обновления базы данных путем применения основных

инструкций; -подключения системы управления базами данных к системам

автоматизации;

знать

-принципы обращения к базам данных технологических параметров; -структуру и организацию языка SQL;

-основы программирования на SQL;

-принципы взаимосвязи прикладного программного обеспечения с установленными СУБД;

уметь использовать

-основные интерфейсы объектов при интеграции приложений; -функции программного обеспечения для создания баз данных;

-основные структуры систем управления базами данных при создании баз данных внедряемых в рабочий процесс.

4

1 Общие методические указания и программа дисциплины

Для самостоятельного изучения теоретической части дисциплины «Базы данных в системах автоматики» студентами-заочниками рабочая программа курса предусматривает 70 часов для полной и сокращенной формы обучения в 9 и 10 семестрах соответственно. При изучении дисциплины необходимо использовать литературу, список которой приведен в конце данных методических указаний. Студентам рекомендуется составлять краткий конспект по каждому разделу теоретической части курса в соответствии с нижеприведенной программой.

Структура современных систем управления, технология ОРС, СОМ

объектов. Понятие баз данных.

Необходимость общей системы обмена информацией при интеграции. Экскурс в СОМ/DСОМ. Интерфейсы объектов. Доступ к объектам. Обмен в СОМ. Регистрация. Обслуживание объектов. Удаленные объекты. Предоставление, использование и реализация объектов. ОРС в свете СОМ. Сетевые базы данных. Реляционные модели данных.

Литература: /1/, /2/.

Технология ОРС в свете объектов СОМ.

Архитектура ОРС. Основные типы текущих спецификаций. Описание технологии OLE и ее элементов. Системы управления файлами. Логическая структура файлового архива.

Литература: /1/, /2/.

Программирование интерфейсов объектов.

Программирование интерфейсов объектов. Разработка спецификаций СОМинтерфейсов и СОМ-объектов. ОРС-сервер (потребители снизу). ОРС-клиент (потребители сверху).

Литература: /1/, /2/.

Обработка данных. ОРС и интеграция.

Обработка данных. ОРС и интеграция. ОРС Data Access. Получение данных. Запись данных. Источники данных. Организация данных. Нижний уровень полевые шины и отдельные контроллеры. Средний уровень цеховые сети. Уровень АСУ ТП – уровень систем типа SCADA. Уровень АСУ П – уровень приложений управления ресурсами предприятия.

Литература: /1/, /2/.

Основы программирования на SQL. Запросы.

Инструкции. Ключевые слова. Имена таблиц, столбцов. Типы данных, константы. Выражения, встроенные функции. Простые запросы на выборку. Вычисляемые столбцы. Отбор строк. Условия отбора. Принадлежность диапазону. Проверка на членство. Составные условия отбора. Сортировка. Объединение нескольких запросов. Многотабличные запросы на выборку. Объединение по равенству. Запросы с использованием отношения

5

предок/потомок. Запросы на выборку к трем и более таблицам. Итоговые запросы на выборку, группировка. Подчиненные запросы на выборку.

Изменение базы данных. Целостность данных.

Добавление новых данных, однострочная инструкция INSERT, многострочная инструкция INSERT. Утилиты пакетной загрузки. Удаление существующих данных, инструкция DELETE. Обновление существующих данных, инструкция UPDATE. Условие целостности данных. Условия на значения. Ограничения на значение столбца. Целостность таблицы.

Литература: /1/, /2/.

Обработка транзакций.

Понятие транзакций. Инструкции COMMIT и ROLLBACK. Модель транзакции в стандарте ANSI/ISO. Транзакции в многопользовательском режиме.

Литература: /1/, /2/.

Связь SCADA-систем с СУБД.

Создание базы данных на базе СУБД MS Access. Конфигурирование системы. Задание полей. Построение запросов при помощи мастера.

Литература: /1/, /2/.

2 Контрольная работа

2.1 Общие методические указания к выполнению контрольной работы

Контрольная работа включает реферативное изложение теоретических вопросов из таблицы 1 и контрольное задание, условие которого приведено в разделе 2.2 данных методических указаний. Вариант определяется двумя последними цифрами шифра студента в зачетной книжке. При оформлении контрольных работ необходимо соблюдать следующие требования.

1– Контрольные работы выполняются в соответствии с требованиями СТП СМК 4.2.3–01–2011. На титульном листе обязательно указывается фамилия студента, группа, шифр зачетной книжки, а также адрес.

2–В конце работы приводится список использованной литературы, ставиться дата выполнения и личная подпись студента.

Таблица 1 – Вопросы к теоретической части контрольной работы

Вариант

 

Теоретические вопросы

1, 00

1.

Общая современная структура АСУТП и ее уровни.

2.

Типы БД и особенности их функционирования.

 

2, 51

1.

Пакеты прикладных программ (СУБД)

2.

Особенности и преимущества РБД.

 

3, 52

1.

Стандарт ODBC.

2.

Этапы проектирования РБД.

 

 

 

6

Продолжение таблицы 1

4, 53

1.

Стандарт ОРС, интеграция.

2.

Правила нормализации РБД.

 

5, 54

1.

Технология OLE.

2.

Типы отношений в РБД.

 

6, 55

1.

Интерфейсы объектов (СОМ-интерфейсы).

2.

Типы ключей в РБД.

 

7, 56

1.

Удаленные объекты.

2.

Условия и ограничения, накладываемые на отношения в РБД.

 

8, 57

1.

Архитектура ОРС. Типы спецификаций ОРС.

2.

Процедура создания БД в режиме Конструктор в Access.

 

9, 58

1.

Системы управления файлами.

2.

Основные типы данных в БД Access.

 

10, 59

1.

Типы баз данных.

2.

Назначение свойства Маска ввода в Access.

 

11, 60

1.

Типы связей и ключей в реляционных БД.

2.

Назначение свойства Условие на значение в Access.

 

12, 61

1.

Программирование СОМ-интерфейсов.

2.

Процедура установления связей в БД.

 

 

1.

Расширения СОМ.

13, 62

2. Назначение режима Обеспечение целостности данных, каскадное

 

обновление/ удаление связанных полей в Access.

14, 63

1.

Стандартные СОМ-интерфейсы.

2.

Типы запросов и их назначение в Access.

 

15, 64

1.

ОРС-сервер, ОРС-клиент.

2.

Создание запроса на выборку по условию в Access.

 

16, 65

1.

Варианты архитектур размещения сервисных систем.

2.

Создание сложного запроса со связками «и» и «или» в Access.

 

17, 66

1.

OLE Data Base и ее компоненты

2.

Назначение и процедура создания запроса с параметром в Access.

 

 

1.

Уровни управления предприятием.

18, 67

2. Назначение и процедура создания запроса с вычисляемым полем

 

в Access.

19, 68

1.

Полевые шины.

2.

Назначение и процедура создания итогового запроса в Access.

 

 

1.

Отдельные контроллеры.

20, 69

2.

Назначение и процедура создания перекрестного запроса в

 

Access.

21, 70

1.

Цеховые сети.

2.

Режим SQL для создания запросов в Access.

 

 

1.

АСУТП (SCADA-системы)

22, 71

2. Назначение операторов ORDER BY, GROUP BY, TRANSFORM в

 

программе запроса (привести примеры).

7

Продолжение таблицы 1

23, 72

1.

АСУП.

 

 

 

 

 

2.

Назначение форм в Access.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24, 73

1.

Язык SQL. Функциональные возможности.

 

 

 

2.

Типы форм в Access.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25, 74

1.

Роль SQL и его достоинства.

 

 

 

 

2.

Режимы создания форм в Access.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Операции

манипулирования

данными

в

SQL

(знаковые

26, 75

операторы).

 

 

 

 

 

 

2.

Редактирование форм с диаграммами в Access.

 

 

 

1.

Операции

манипулирования

данными

в

SQL

(логические

27, 76

операторы).

 

 

 

 

 

 

2.

Назначение Конструктора форм в Access.

 

 

 

 

1.

Дополнительные и множественные операторы.

 

 

28, 77

2.

Функциональные области формы в режиме Конструктор в

 

Access.

 

 

 

 

 

29, 78

1.

Функции в SQL (арифметические, знаковые, групповые).

2.

Изменение свойств элемента управления на форме в Access.

 

30, 79

1.

Функция INSERT.

 

 

 

 

2.

Создание совместных документов Access и Word.

 

 

 

31, 80

1.

Функция UPDATE.

 

 

 

 

2.

Назначение отчетов в Access.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32, 81

1.

Функция DELETE.

 

 

 

 

2.

Режимы создания отчетов в Access.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Организационная схема системы безопасности

данных на

33, 82

предприятии.

 

 

 

 

 

 

2.

Вычисления в отчетах в Access.

 

 

 

 

 

1.

Создание учетных записей (синхронный и асинхронный способ).

34, 83

2. Назначение операторов ORDER BY, GROUP BY, TRANSFORM в

 

программе запроса (привести примеры).

 

 

 

35, 84

1.

Удаление учетных записей (способ с таймером и без таймера)

2.

Типы запросов и их назначение в Access.

 

 

 

 

 

 

 

36, 85

1.

Транзакции в многопользовательском режиме.

 

 

2.

Основные типы данных в БД Access.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Проблемы, возникающие в транзакциях.

 

 

 

37, 86

2.

Назначение и процедура создания перекрестного запроса в

 

Access.

 

 

 

 

 

38, 87

1.

Журнал транзакций.

 

 

 

 

2.

Режимы создания форм в Access.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39, 88

1.

Триггеры базы данных. Определение и назначение.

 

2.

Назначение форм в Access.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Основные составляющие триггера.

 

 

 

40, 89

2. Режим SQL для создания запросов в Access.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Продолжение таблицы 1

41, 90

1.

Связь SCADA-систем с СУБД.

2.

Условия и ограничения, накладываемые на отношения в РБД.

 

42, 91

1.

Объектно-ориентированные СУБД. Основные особенности.

2.

Типы ключей в РБД.

 

43, 92

1.

Общая современная структура АСУТП и ее уровни.

2.

Типы запросов и их назначение в Access.

 

44, 93

1.

Пакеты прикладных программ (СУБД)

2.

Создание запроса на выборку по условию в Access.

 

45, 94

1.

Стандарт ODBC.

2.

Создание сложного запроса со связками «и» и «или» в Access.

 

46, 95

1.

Стандарт ОРС, интеграция.

2.

Назначение и процедура создания запроса с параметром в Access.

 

 

1.

Технология OLE.

47, 96

2. Назначение и процедура создания запроса с вычисляемым полем

 

в Access.

48, 97

1.

Интерфейсы объектов (СОМ-интерфейсы).

2.

Назначение и процедура создания итогового запроса в Access.

 

 

1.

Удаленные объекты.

49, 98

2.

Назначение и процедура создания перекрестного запроса в

 

Access.

 

1.

Архитектура ОРС. Типы спецификаций ОРС.

50, 99

2. Функциональные области диаграммы в режиме Конструктор в

 

Access.

2.2 Составление рабочей базы данных и формирование запросов

При составлении рабочей базы данных «Метрологическое обеспечение» студенту необходимо выбрать, согласно последнему номеру зачетной книжки, средства автоматизации, используемые в технологических процессах для измерения:

0

– давление;

5

– масса, вес;

1

– температура;

6

– вязкость;

2

– влажность;

7

– скорость, частота;

3

– расход;

8

– уровень;

4

– концентрация;

9

– плотность.

В рабочей базе данных студент должен создать таблицы «Средства автоматизации», «Поверяющая организация», «Договора поверки», «Сотрудники» и заполнить поля таблиц по схеме, представленной в таблице 2.

9

Таблица 2 – Схема заполнения полей в рабочей БД «Метрологическое обеспечение»

Таблица

Поля

 

Тип данных

Свойства

Средства

Наименование

Текстовый

Ключевое

автомати-

Количество

Числовой

 

зации

Тип

 

Текстовый

 

 

Описание

Текстовый

 

 

Дата поступления

Дата

 

 

Дата

следующей

Дата

 

 

поверки

 

 

 

Поверяющая

Организация

Текстовый

Ключевое

организация

Адрес

 

Текстовый

 

 

Телефон

 

Текстовый

 

 

Стоимость поверки

Денежный

 

Договора

Договор

 

Текстовый

Ключевое

поверки

Наименование

Текстовый

 

 

Количество

Числовой

 

 

Цена

 

Денежный

 

 

Дата

 

Дата

 

 

Организация

Текстовый

 

 

Сотрудник

Текстовый

 

Сотрудники

Сотрудник

Текстовый

Ключевое

 

Должность

Текстовый

 

 

Телефон

 

Текстовый

 

В таблице «Средства автоматизации» должно быть заполнено не менее 10 строк, в которых приводятся описания средств автоматизации, заявленные производителем. В таблице «Поверяющая организация» приводится перечень поверяющих организаций, осуществляющих свою деятельность на территории Республики Беларусь, в количестве не менее 3. В таблицах «Договора поверки» и «Сотрудники» количество заполненных строк должно быть не менее 5. В таблице «Сотрудники», указываются должности сотрудников, ответственных за поверку средств автоматизации на предприятиях.

2.2.1 Создание связей между таблицами

Следующим этапом выполнения контрольной работы является установление связей между таблицами.

При установлении связей между двумя таблицами определяется, какая таблица является главной, а какая подчиненной. Связываемое поле главной таблицы должно быть ключевым, т.е. первичным ключом таблицы. Связываемое поле подчиненной таблицы обычно является полем вторичного, или внешнего, ключа, тип данных и размер которого совпадают с полем первичного ключа главной таблицы.

10

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]