CITECT数据库说明.docx
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CITECT数据库说明.docx
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CITECT数据库说明
1.1.1内嵌历史数据库软件平台
出于数据管理的需要,在总调度中心设置历史数据库CitectSCADAReports,CitectSCADAReports是自动化行业里最可靠的软件产品,结合了冗余的SCADA连接器和自动地数据回补、以及MSSQLserver的高安全性,从而保证了数据在死机和停机发生时的安全无丢失。
CitectSCADAReports使用开放的OPC、API标准来与控制系统接口,并且能够精确地记录每秒100,000个变化。
有些其它的历史数据存储软件通过(最佳线)数据趋势曲线来实现大量数据的压缩,而Citect的系统通过逢变则存的技术来避免压缩带来数据的不精确度。
CitectSCADAReports利用100%MicrosoftSQLServer2005作为它的内嵌的历史数据存储。
这个工业标准不仅通过一个著名的、IT专业人员信任的、通用的数据库服务器来桥接工厂现场与商务系统,而且它开放的符合工业标准的技术和令人信服的安全性使得其能够轻松地集成你的商务和MSOffice,从而降低企业总拥有成本。
使用熟悉的MSSQL技术带来的结果就是安装成本的降低和培训成本的最小化。
历史数据收集所有过程标签值的变化,以及每个控制系统中的报警活动。
每个变化的存储都带有时间标记(精度可达100纳秒),并且有一个OPC的质量标记。
数据可以按用户定义的速率得到,速率甚至可以低于秒级。
历史数据支持冗余控制系统连接。
一旦一个连接失效,控制系统会从另一个连接获取历史数据。
一旦连接到历史数据的网络失效,虽然不能实时获得数据,但在网络正常时,历史数据会通过控制系统的趋势和报警系统回传而获得。
质量标识使用OPC状态和子状态存储,定义关联定制的高字节子状态,精确反应了SCADA系统数据的状态。
为了减少存储量,历史数据仅当数据的值变化时,才对它存储。
另外,每个数据标签可以设置死区,使较小的波动或者无关的变化,能够从存储数据中滤除。
数据直接存储到SQL服务器的表中,这样做会增加数据的存储空间,这些数据也可以用于外部的应用和用户。
为了计算磁盘的确切空间,CitectSCADA报表中提供一个磁盘空间计算器和性能计数器,来显示每秒钟发生的变化。
存储的历史数据是安全的,SQL服务器的安全机制保证了每个历史表格的安全,用户只能在SQL服务器内查看和操作。
这强迫用户只能使用与自己身份一致的功能访问和改动历史数据。
标准的SQL审计工具也能够观看是否有任何非授权编辑数据库的情况发生。
当从外部应用访问数据时,直接存储数据到SQL服务器的优势是明显的。
具有SQL连接的大量应用确保你的数据在你需要时是有效的。
主动的数据交换
CitectSCADAReports补足了它的直接访问SCADA系统数据和历史数据的能力,因为它具有在控制系统和其他商业数据库之间,主动提取、转换和加载(ETL)数据的能力。
这使得CitectSCADAReports的工作,象在商业应用和控制系统之间,建立了一个预定安排的接口。
数据的传送可以按时间进行,也可以在SCADA内处理的条件或者其他ETL任务的失败而进行。
CitectSCADAReports的行为也象一个接口,调用标准的ActiveX脚本,并且可以从SQL服务器内部发送电子邮件或者执行数据发送任务。
数据库的功能
Ø历史数据获取
∙100ms(或更大)
∙死区(每个标签)
Ø历史数据精度
∙100ns(使用外部时标)
∙OPC质量标识
Ø历史数据读取性能
∙100,000变化每秒(双cpu)
∙40,000变化每秒(单cpu)
Ø历史数据安全
∙视窗集成或者基于SQL用户
∙每个表格,条目,手续的安全
Ø历史数据接口
∙SQL天然的客户端
∙OLE-DB
∙ODBC
∙Web服务
Ø提取/转换/加载
∙提取标签值,并把他们存于数据库
∙提取标签趋势值,并把他们存于数据库
∙提取报警概要信息,并把他们存于数据库
∙提取历史趋势数据,并把他们存于数据库
∙提取来自数据库的标签值,并把他们传送到其他的SDADA系统中。
结构及配置
Ø支持的SCADA系统
∙CitectSCADA
∙InTouch
∙Fix32
∙IFix
Ø支持的企业数据库系统
∙MSSQL(7.0,2000,2005)
∙MSDE(1.0,2000)
∙Oracle(7,8,9)
Ø历史数据接口
∙SQLNativeClient
∙OLE-DB
∙ODBC
CitectSCADAReports提供了表格、视图和用户函数,使用户很容易直接的获取数据,或者用于统计计算,例如第一条、最后一条、最大值、最小值、平均值和总值,开关次数和时间的统计。
这些统计可适用于整个运行阶段,或者以时间或者以变量的值作为统计查询区间,例如配方名称、工艺步骤,或者泵的运行。
部分特性
Ø控制系统与MSSQL或者ORACLE数据库的数据传递
Ø实现Push(写入)和Pull(读取)数据的功能
Ø实现从控制系统到商业系统的主动数据传送
Ø实现控制系统和数据库之间的数据定时(按照时间间隔循环)或者实时(系统里当前发生的动作触发)传送
Ø允许数据库的数据能被SCADA系统的常规操做所直接利用,而不是简单地复制控制系统内存中的数据
Ø任务失败或者成功时提供诊断的信息,并同时能够触发事件通知相关的人员
Ø稳定可靠的兼容多种SCADA系统
Ø持续地将多个控制系统的变量和报警记录进单个具有工业标准的数据库,并且具备二进制记录的高性能和高稳定可靠性
Ø变量和报警数据为OPC可兼容的格式,从而保证不同的SCADA系统的数据显示,并能获取所请求的数据
Ø因为历史数据保存在MSSQL数据库表格中,使得使用时无需学习新的语言或者高级API接口就可以轻易获取,并且MSSQLSERVER2005开放的接口允许最多的应用程序进行访问
Ø更佳可视性
Ø利用MSSQLSERVER的功能,工厂系统和商业程序进行信息交互,通过工业标准的报表工具,为用户提供了整个企业的视图。
用户可以共享文件,邮件PDF文件或者使用网络门户站点。
这样允许用户在不同的地方都清楚的知道有哪些变化,从而提高可操作性。
Ø最小化可控报警
Ø用户通过存储在历史库里的报警信息,使得操作者需要响应的报警个数最少化。
Ø每个用户可以决定他们需要获取的信息等级以及数据格式。
这使得管理人员拿到的报表总览具有数据深挖的能力以便在需要时提供更多细节。
报表样式包括共享文件(所有常用的MS格式,以及最新的MSReportingServices工具)、AdobePDF、和web门户。
Ø允许通过时间或变量查询,诸如操作员、班次、产品、批次、模式等。
CitectSCADAReports能够便利地分析实时运行情况以及从过去的记录中分析趋势信息,而这一切,都丝毫不对正在运行的生产过程产生影响。
通过在工厂层面安装的历史数据库,报表可以包含特定生产区域的数据,而且允许该区域内任何新添设备被自动添加到报表中。
ØCitectSCADAReports能将多个控制系统中的数据统一为一个单一的、便于查看的树状结构,能将控制系统中的变量、报警、趋势转换为商务系统更易于接受的方式-商务语言,而不是原始的控制系统信息。
这种树状结构采用基于Windows的安全机制或者本地配置的安全口令。
Ø在WEB浏览器下和MSExcel中,无需历史数据库,可以提供对控制系统历史记录的直接访问。
Execl客户端也可以直接访问从SCADA或者历史数据库中来的数据。
也可以选择WEB客户端从树状结构中获取工厂层面的任何数据。
Ø将控制系统数据与过程历史数据库的查询和报表整合为一个单一的数据仓库,以满足所有管理上的需求
Ø能够进行过程分析,任何变量、报警或趋势能够和其他的进行比较而与原始数据源无关。
分析工具包含适于任何变量的即时趋势图、趋势图、针对于趋势变量的柱状图和XY坐标图、针对于报警变量的甘特和Pateto图。
MicrosoftSQLServer2005是Microsoft公司推出的SQLServer数据库管理系统的最新版本。
具有完全的Web功能,通过对高端硬件平台以及最新网络和存储技术的支持,可以为最大的Web站点和企业级的应用提供可扩展性和高可靠性,使用户能够在Internet商业领域快速创建应用,从而减少了建立电子商务应用、商业智能数据仓库和商业线路应用所需的时间。
此外MicrosoftSQLServer2005提供了重要的安全性方面的增强,保护防火墙内和防火墙外的数据。
MicrosoftSQLServer2005支持强有力的、灵活的、基于角色的安全,拥有安全审计工具,并提供高级的文件加密和网络加密功能。
MicrosoftSQLServer2005在数据库服务器自动调整和自动管理技术方面在数据库领域中处于领先地位,使客户可以集中精力处理商业战略上的问题而不是去细微调整数据库服务器的各项参数。
其新特性主要有以下内容:
Ä对XML和Internet标准的丰富支持。
Ä通过Web对数据进行轻松安全地访问。
Ä强大的、灵活的基于Web的分析。
Ä安全的应用程序管理。
Ä电子商务解决方案的可伸缩性。
Ä商业解决方案的可伸缩性。
Ä数据仓库解决方案的可伸缩性。
Ä最大的正常运行时间和可靠性。
Ä集成的和可扩展的分析服务。
Ä简单的管理和调整。
Ä增强和简化的事务处理-SQL(T-SQL)开发和调试。
Ä灵活的和可扩展的数据转换。
1.2数据库
数据库分实时数据库和历史数据服务器,实时数据库存储在实时服务器中,由上位监控软件CitectSACDA来管理,历史数据存储在历史服务器中,历史数据库管理系统采用内嵌SQLServer2005的CitectSCADAReports。
1.2.1实时数据库
实时数据库的数据类型可分为:
布尔型(Boolean)、字节型(Byte)、短整型(Int)、长整型(Long)、实型(Real)、字符串型(String)等。
实时数据支持VTQ格式,即包含数值(Value)、时间标记(Timestamp)以及质量(Qulity)信息。
实时数据的刷新时间可由用户定义,CitectSCADA采用自动动态优化和抢占式的多任务来最大限度地发挥系统性能,以最快速的方法获取实时数据。
实时数据的传输的速率取决于I/O设备的响应速度及采用的通讯协议的效率和通信速率。
本系统方案可满足现场信号变化到控制中心HMI界面信号变化的系统响应时间小于1.5s的技术指标。
控制中心SCADA系统的数据刷新时间更可高达300ms。
实时数据通过澳大利亚Citect公司提供的CitectReport写入其内嵌的历史数据库。
1.2.2历史数据库
SCADA系统的历史数据库采用开放式关系型标准数据库平台,数据库管理软件采用SQLSERVER2005,软件可提供开放的接口和标准,支持标准的ODBC访问和SQL连接。
其它应用程序和用户可通过标准数据库技术访问SCADA系统的历史数据。
SQLServer是一项全面完备的数据库和数据分析包,提供全面支持Web功能的数据库解决方案,并提供了对可扩展标记语言(XML)的核心支持以及在Internet上和防火墙外进行查询的能力,在世界上的数据库应用中占有重要的地位。
它优秀的性能和对于Windows系统良好的兼容性保证了它能够胜任SCADA系统的历史数据处理工作。
1.2.3SCADA数据的同步和备份
SCADA数据的同步和备份包括实时数据的同步和备份以及历史数据库的同步和备份两部分内容。
CitectSCADA提供标准的网络功能支持SCADA实时数据库之间的自动数据同步和备份,CitectSCADA与CitectSCADA之间的识别采用NETBIOS名来定位,CitectSCADA通过NETBIOS名定位到合适的对象后,映射两个数据库的内存来实现同步。
主控中心的实时数据同步、主控中心与场站的实时数据同步均采用这种机理,不需要额外的软件开发工作。
CitectSCADA监控系统具有本地历史数据库功能,它以趋势文件的形式保存在本地计算机中,文件中数据的存储采用通用的格式,并有时间标签,利用CitectSCADA的内部功能可方便将指定时间段内的数据导出至DBF、CSV文件中,然后利用数据库技术将这些通用数据库文件导入到历史数据库中,实现异地数据的同步和备份。
历史数据库的同步和备份则采用SQLServer2005内嵌的复制同步机制来完成。
复制作为一个重要并且强大的技术,为分布式数据的存储和处理提供了有力支持。
微软公司的SQLServer2005可以生成数据的拷贝,并能把这些数据的拷贝分发到不同的地方,自动进行数据的同步,保持所有的数据拷贝具有相同的数据。
SQLServer2000采用一种称为“松散一致”的复制模式在两个数据库之间进行复制。
这两个数据库既可以在同一台计算机上,也可以在不同的计算机上,彼此通过局域网(LAN)、广域网(WAN)进行连接。
SQLServer的复制有以下几个特点:
1.基于事务
有复制标志的事务从源数据库的事务日志读出,并送到目的数据库。
例如执行了一条Insert语句使源数据库的数据发生变化,这条Insert语句会被写入到一个数据库中,我们称之为发布数据库(Distrbution)。
在适当的时候,这条Insert语句会送到复制的目的数据库并执行该Insert语句,以此保证两端的数据保持同步。
2.以三种不同的方式使用服务器
(1)出版(Publication):
作为源数据服务器(在本系统中是各分局的SQLServer服务器),当标志复制的表(Table)的数据发生变化时,产生该变化的事务被刻上复制标志,由日志阅读器(LogReader)把该事务送入分发数据库(DistributionDatabase)。
这些事务寄存在分发数据库中直到被传送到目的服务器。
(2)分发(Distribution):
包含有分发数据库。
分发服务器接受出版服务器的更改事务,并保存到分发数据库中。
在适当的时候,把这些事务送入订阅服务器。
缺省情况下,分发服务器与出版服务器为同一台计算机,当然也可以是不同的计算机。
(3)订阅(Subscription):
接受出版服务器的出版数据。
3.使用专用的SQLServer数据库作为复制数据的可靠队列
SQLServer的复制采用“松散一致”复制模式,其特征是源数据与拷贝数据之间并不是在任何时刻都保持完全一致,它们之间有一个延时。
源数据库的变化,不是立刻反应到订阅数据库中,而是把产生变化的事务写入一个专门的分发数据库中(Distribution)。
当这些事务累计到设定值时,由事务分发器(Distributiontask)把事务送到订阅服务器中。
订阅服务器再执行这些事务来保持源数据与拷贝数据的一致。
分发数据库完成了一种缓冲的作用,当因网络或其他问题使复制不能完成时,源数据的变化会一直保存在分发数据库中直到问题解决再自动把所有保存的事务送出,并且复制两端的数据仍保持一致。
这种方式使SQLServer2005数据的复制有极大的自适应性和可靠性,最大限度减少用户的干预。
SQLServer的复制主要组成部分有:
日志阅读(LogReader)、初始同步(Synchornization)、数据分发(Distribution)和分发数据库。
初始同步是复制真正开始执行的第一步。
类似于开始传送事务前,先给源数据库照一个快照,把传送事务前的那一时刻的数据拷贝到订阅数据库。
其实质就是把那时刻的数据生成BCP文件,通过网络传到订阅数据库。
完成初始同步后,再开始由日志阅读初始同步以后的事务,并由数据分发过程传送分发数据库中的事务到订阅服务器中去。
1.3CitectSCADAReports解决方案
Citect公司提供的CitectSCADAReports(工厂到商业解决方案)是一项低成本、易使用的工业信息管理解决方案。
利用CitectSCADAReports解决方案整合、工厂和商业信息系统,你就可以作出更好的决策,并最终增加商业效益。
CitectSCADAReports解决方案通过使用开放式工业标准技术创建一个网点,从而连接了传统上孤立的工厂层数据。
利用CitectSCADAReports解决方案,机构内的任何部门都能够使用他们熟悉的工具和方法(如MicrosoftExcel、CrystalReport、InternetExplorer等)获得工厂数据。
本系统中CitectSCADAReports系列解决方案系列包括:
ÄCitectSCADAReportsServer解决方案,一项基于工厂控制系统到数据库的解决方案;
ÄPlant2Net解决方案,基于工厂Web服务的解决方案。
CitectSCADAReports系列解决方案的主要特性有:
Ä优越的性能/价格比:
在整个企业中广泛应用CitectSCADAReports来采集工厂层数据,这个低成本的方案能够在工厂自动化控制方面最大程度地优化用户地投资。
Ä可升级:
随着工厂控制系统地扩展,CitectSCADAReports也能同时扩展。
无论您想要连接附加的工厂控制系统,还是连接不同的数据库,或是扩展系统至因特网甚至移动电话,对于CitectSCADAReports来说,所有这些都是可以办到的。
Ä适应性:
CitectSCADAReports能够灵活地迎合机构中每个人的需要,在不干扰工厂操作的情况下,迅速获得重要的工厂数据,范围涉及设备数据、工厂性能标准、产品库存及使用。
Ä易使用:
使用工业标准的桌面应用程序,如MicrosoftExcel、CrystalReport、InternetExplorer。
您会发现CitectReport解决方案非常直接并且易于使用。
为了更进一步提高可用性,Plant2NET的整个界面可以设计成代表您企业形象的画面或网页。
Ä可扩展性:
工厂层数据可以直接在Citect中浏览,或者录入到一个预先设置好的数据库中,因此可以快速启动和运行。
对于更高级的或希望连接到EPR/MIS系统的用户,CitectSCADAReports服务器能够和已有的MicrosoftSQL服务器或Oracle数据库系统整合在一起。
Ä人性化:
CitectSCADAReports系列解决方案有许多省时工具,包括可组态精灵、拖拉支持和热点链接。
CitectSCADAReports使用最新的微软组合技术,以确保缩短学习过程,增强互用性,优化品质。
Ä可维护性:
当考虑任何一个新的投资成本时,系统维护总是很重要的。
从少于25次鼠标点击的安装程序开始,您会发现配置、使用、维护CitectReport是多么容易。
在您的工厂控制系统的数据库中新增加一个报警、变量和趋势标签,发布这些数据后,所有的CitectSCADAReports客户机,包括Plant2NET、Plant2Pocket在内都能够立刻使用这些数据。
Ä无限的Excel客户机:
一旦CitectSCADAReports被安装在一个节点上,您就可以拥有无数个MicrosoftExcel客户机,而不用付任何附加的许可费。
Ä强大的分析功能:
CitectSCADAReports解决方案利用领先技术,为您的决策提供信息。
拥有功能齐全的制图和报表工具,您可以迅速制定具有实时和历史数据的图表和报表。
在Plant2NET中显示的任何工厂层数据都能够拷贝进剪贴板,并且粘贴在第三方应用程序中。
1.3.1CitectSCADAReportsServer解决方案
CitectSCADAReportsServer是一个让你随时获得所需数据的解决方案,CitectReportServer是工厂控制系统和数据库系统及信息管理系统的一个中间接口软件。
它能一个或多个不同的控制系统中轻易地获得详尽的工厂层数据信息,建立连接后,CitectSCADAReportsServer能自动从控制系统中导入变量、报警、趋势。
同时CitectSCADAReportsServer能够同使用微软SQLServer和Oracle数据库系统进行信息共享与交换。
这样CitectSCADAReportsServer就可以在工厂控制系统和数据库系统之间建立快速有效的链接,实现历史的归档和调用。
CitectSCADAReportsServer解决方案主要包含以下几部分功能:
1.3.1.1服务器管理器
CitectReport服务器管理器运用于自身各方面的组态和管理,包括:
Ä工厂控制系统连接
Ä数据库连接
Ä可浏览(发布)数据
Ä安全存取
Ä任务
Ä事件
Ä工厂层连接
CitectSCADAReports服务器能与一个或多个不同的控制系统建立连接,建立连接后,CitectSCADAReportsServer可以自动发布从控制系统中导入的标签、报警、趋势信息。
双向的数据传输方法既可以从工厂控制系统中读取数据,又可以写入数据。
1.3.1.2数据库连接
在CitectSCADAReports中,有两种典型类型的数据库连接应用。
第一种是数据归档,录入数据库可以是MicrosoftSQLServer或Oracle。
这是一个预定义的数据库,为用户提供“一次点击”式的工厂层的数据层录入方式。
第二种数据库连接,存在于MicrosoftSQLServer或Oracle接口中,是一种专门用于CitectSCADAReports服务器和管理信息系统之间的自定义数据库。
发布数据
通过客户机选择需要浏览的数据,并且在相关商业用户的各级机构中发布,工厂层的数据就被转换为信息了。
安全性
为了确保在CitectSCADAReportsServer中存取发布信息的安全,确定被授权者和他们的权限是很重要的。
CitectSCADAReportsServer拥有良好的安全机制,只有在授权与许可的情况下才可访问和操作CitectSCADAReportsServer信息。
权限访问和控制细度可以达到单个标签层。
CitectSCADAReports服务器允许用户设置个人或群组存取数据的权限。
事件
CitectSCADAReports事件被用于确定何时任务被启动。
CitectSCADAReportsServer的事件探测系统支持如下几种触发方式:
Ä基于时间周期
Ä例外报告存储
Ä变量值(Tag)的变化
Ä外部任务触发
任务
任务在事件中被启动,并且由您确定是运行一个ActiveX脚本还是传输数据。
数据传输允许信息从一个数据源(工厂控制系统或数据库)输入到另一个数据源。
ActiveX脚本,例如VB脚本可以进一步定制CitectSCADAReports。
Excel客户机
CitectSCADAReportsServer提供无限的免费Excel客户机服务,一但CitectSCADAReportsSever被安装在一个节点上,工厂内部人员可利用MicrosoftExcel来获取和分析数据库或工厂信息。
报表客户机
使用预建立的报表模板为你创建专业的报表。
使用CrystalReports可以创建自定义报表模板,它提供了一种简单、开放的方法来合并单一或多重数据库中的数据。
1.3.2Plant2Net解决方案(工厂Web解决方案)
Plant2Net解决方案是一种基于工厂到网络(Web)的系统解决方案,利用Plant2Net软件来建立基于Web的数据分析平台
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