3. Базы данных реального времени
Важными компонентами, используемыми на верхних уровнях, являются системы управления базами данных (СУБД). Предприятия с помощью СУБД преодолели проблемы, связанные с огромными объемами дублированной и иногда противоречивой информации, предоставляемой к тому же различными и зачастую несовместимыми друг с другом способами. Но использование традиционных реляционных баз данных, ориентированных на решение задач уровня АСУП, не всегда возможно в системах управления производственного уровня. Здесь можно выделить несколько основных ограничений.
Производственные процессы генерируют данные очень быстро. Чтобы хранить производственный архив системы, например, с 7500 рабочими переменными, в БД каждую секунду необходимо вставлять 7500 строк. Обычные БД не могут выдержать подобную нагрузку.
Объемы производственной информации огромны. Многомесячный архив завода с 7500 технологическими переменными требует под БД дисковую память 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.
Как результат преодоления этих ограничений появился новый класс продуктов - базы данных реального времени (БДРВ). При этом намечаются две концепции создания БДРВ: независимая, новая разработка БД и разработка БДРВ на основе известных реляционных БД, например, MS SQL Server.
Industrial sql Server (Wonderware)
IndustrialSql Server и его особенности
IndustrialSQL Server - внутризаводской хранитель архивной информации, включая данные о событиях и соответствующих реакциях. IndustrialSQL Server представляет собой РБД, в которой учтены источники, скорость поступления и объемы производственной информации (рис.3). Он позволяет осуществлять сбор и запись данных в сотни раз быстрее, чем это делают обычные БД на аналогичной платформе, и при этом занимает значительно меньше дискового пространства.
Рис. 3. IndustrialSQLServerв интегрированной системе управления.
Несмотря на то, что IndustrialSQL Server поставляется компанией Wonderware как самостоятельный продукт, он в то же время является одним из главных компонентов пакета FactorySuite2000, его стержнем. Будучи интегрированным со SCADA-системой InTouch, IndustrialSQL Server способен накапливать при помощи серверов ввода/вывода информацию практически от любых измерительных приборов и устройств сбора данных.
Информационные потоки IndustrialSQL Server и их направление являются стандартными для баз данных реального времени: с одной стороны - это данные, поступающие из различных источников для сохранения в БД по стандартным протоколам DDE, OPC, SuiteLink, 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.
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 IndustrialSQL Server (версии 7.1 и выше) наряду с доступом по SQL-запросам, добавлена возможность получения данных по протоколам OPC, DDE, SuiteLink.