Главная Пресс-центр Статьи и публикации IndustrialSQL Server - база данных реального времени, "MKA", N 3, 1999

IndustrialSQL Server - база данных реального времени, "MKA", N 3, 1999

Куцевич Н. А., ЗАО «РТСофт», Москва

Реляционные базы данных — хорошо отработанные и общепринятые информационные технологии в самых разнообразных современных приложениях. Это стандарт де-факто. Мощь и гибкость языка SQL превосходят характеристики различных узкоспециализированных интерфейсов, пришедших, в частности, и в производственную среду. Применение обычных РБД не позволяет обеспечить высокоскоростной сбор данных, сохранить большой объем информации без потерь, что часто требуется при реализации промышленных или специальных систем управления. Разработанный компанией Wonderware IndustrialSQL Server расширяет возможности реляционной базы данных для хранения производственной и технологической информации с организацией доступа к ней через язык SQL.

Введение

Информационный «бум» — отличительный признак нашего времени — способствовал широкому распространению такого мощного средства хранения и обработки информации, как базы данных (БД). В самом общем смысле БД — это система хранения информации, обращение к которой осуществляется через средство управления базой данных (СУБД). На практике — это данные, рассортированные по уникальным идентификаторам и организованные в виде таблиц. Основное назначение БД — предоставить пользователю нужную информацию в нужном месте и в нужное время. И надо сказать, что по мере своего развития БД справлялись с этой задачей все лучше и лучше. Тем не менее, первые БД не совсем соответствовали ожиданиям. Организации и предприятия должны были бороться с огромными объемами дублированной и иногда противоречивой информации, предоставляемой, к тому же, различными и, зачастую, несовместимыми друг с другом способами.

Первые технологии или немного истории

Путь развития БД — это путь все большего и большего отстранения программно-го обеспечения от физических структур данных.

До появления БД информация хранилась в отдельных файлах. Самые первые системы управления файлами позволяли программистам создавать, записывать, обновлять и читать эти файлы. Файловая система имеет органический недостаток: программы должны точно «знать», где расположены данные. Как следствие — для определения адресов в развитых системах хранения данных необходимо применение сложных, трудно оптимизируемых и модифицируемых алгоритмов.

Первыми попытками абстрагирования программ от физических структур данных были индексные файлы, обеспечивающие доступ к информации посредством индексных ключей т.е. для поиска записей в файле использовалась совокупность указателей Например, архивный файл индексировался по именам переменных, а извлечение данных происходило по конкретному имени переменной. Такой подход решал определенный круг проблем, но индексным файлам по-прежнему были присущи многие ограничения, характерные для простых структур с единственной точкой входа. Сюда можно отнести, в частности, и неоптимальное хранение информации (дублирование, недостаточное структурирование), и значительное время поиска в больших файлах, не говоря уже о затратах на аппаратное обеспечение.

В качестве возможного решения этих проблем явились иерархические БД. В таких базах элементы данных строго упорядочены, причем так, что данные одного уровня подчиняются (является подмножеством) данных другого, более вышестоящего уровня. В такой модели связи данных могут быть отражены в виде дерева-графа, где допускаются только односторонние связи от старших вершин к младшим. В качестве иллюстрации можно привести промышленный завод, имеющий несколько производственных линий, каждая из которых состоит из определенного числа механизмов, с каждым из которых связано определенное количество параметров и т.д. Иерархическая модель показывает хорошие результаты, при условии, однако, что взгляд пользователя на данные совпадает с иерархической структурой использующейся модели данных. Применительно к нашему заводу это означает, что запросы по данным, связанным непосредственно с его функциональной структурой, будут выполняться достаточно эффективно. В то же время запросы, относящиеся, скажем, к его конкретной продукции или партии будут в одинаковой мере и сложны, и неоптимальны или даже вовсе невозможны.

Иерархические БД не получили широкого распространения. Реальный мир от-нюдь не является иерархическим. Перспективнее оказались сетевые СУБД, учитывающие более сложные взаимосвязи между составляющими БД элементами (теоретически, по крайней мере, допускаются связи «всех со всеми»). Управляющие программы для таких СУБД становились все более и более независимыми от физических структур данных. Но все равно необходимо знать, как управлять этими структурами, — по-прежнему для таких моделей характерна сложность реализации СУБД, а сами программы остаются весьма чувствительными к модификациям. И еще. Поскольку каждый элемент данных должен содержать ссылки на другие элементы, требуются значительные объемы памяти, как дисковой, так и оперативной. Дефицит последней может приводить к замедлению доступа к данным, лишая сетевую БД основного ее достоинства — быстродействия.

Системы управления реляционными базами данных

Процесс отделения программ от структур данных завершили, в конечном итоге, реляционные базы данных (РБД).

В РБД все данные представлены исключительно в формате таблиц, или, по терминологии реляционной алгебры, отношений (relation). Таблица в реляционной алгебре — это неупорядоченное множество записей (строк), состоящих из одинакового набора полей (столбцов). Каждая строка характеризует некий объект, каждый столбец — одну из его характеристик. Совокупность таких связанных таблиц и составляет БД, при этом таблицы полностью равноправны — между ними не существует никакой иерархии. Реляционная модель является простейшей и наиболее привычной формой представления данных.

Можно было бы привести более строгое определение, но это не является пред-метом настоящей статьи. Здесь нам важно отметить следующее. РБД позволили моделям данных отражать взаимосвязи прикладной области, а не методы программного доступа к данным и структурам данных. Это огромный шаг вперед по нескольким причинам:

Отражающие прикладную область знаний модели данных являются интуитивно понятными конечному пользователю.

Реорганизация данных на физическом уровне совершенно не влияет на выпол-нение прикладных программ. Одним из важнейших побочных эффектов данного преимущества является появление клиент-серверных архитектур, сохраняющих все достоинства централизованного администрирования и управления данными, с одной стороны, и дружески настроенных по отношению к пользователю клиентских программ, с другой. Благодаря нормализации удается избежать чрезмерного дублирования данных.

По идее, с точки зрения быстродействия, реляционные СУБД должны проигры-вать сетевым и иерархическим моделям. Однако специальные методы, в частности, индексирование БД, позволяют поддерживать их скоростные характеристики на достаточно высоком уровне.

Развитие РБД

По мере все более широкого распространения реляционных моделей данных крупные поставщики БД расширяли функциональные возможности, повышали производительность в борьбе за место на рынке. В качестве примеров новых функций можно привести следующее:

Хранимые процедуры.
Откомпилированные последовательности SQL-операторов, которые хранятся в БД. Хранимые процедуры исполняются быстрее обычных SQL-операторов, уменьшают объем сетевого трафика и скрывают сложность SQL-выражений от конечного пользователя.

Триггеры.
Последовательности SQL-операторов, автоматически запускаемые сервером при возникновении определенных, связанных с данными событий. Обычно они используются для поддержания целостности данных и выполнения таких, связанных с модификацией данных, операций, как трассировка (распечатка программой связанных с ее выполнением событий) и аудирование (ведение журнала событий с целью обеспечения безопасности вычислительной системы.).

Дублирование и рассредоточение.
Довольно часто с целью повышения произво-дительности, безопасности и готовности информации приходится дублировать данные на удаленных БД. Например, дублировать хранящуюся на удаленном сервере итоговую производственную информацию в центральной БД.

Взаимодействие с другими системами.
После того, как электронная почта приобрела широкую популярность, поставщики БД разработали интерфейс, позволяющий посылать определенные почтовые сообщения в момент возникновения определенных, связанных с операциями над данными, событиями.

Индустрия РБД в настоящее время — крупный бизнес. Условия на рынке сейчас диктует «большая пятерка»: IBM, Informix, Microsoft, Oracle и Sybase. Они владеют львиной долей рынка БД.

Можно выделить две категории приложений в БД: оперативная обработка тран-закций (OLTP — Online Transaction Processing) и системы поддержки принятия решений (DSS — Decision Support System).

OLTP-системы используются для создания приложений, поддерживающих еже-дневную активность организации. Обычно это критические для деятельности приложения, требующие быстроты отклика и жесткого контроля над безопасностью и целостностью данных.

DSS, как правило, крупнее, чем OLTP-системы. Обычно они используются с целью анализа данных и выдачи отчетов и рекомендаций. Пользователи должны иметь возможность конструировать запросы различной степени сложности, осуществлять поиск зависимостей, выводить данные на графики и использовать информацию в других приложениях типа электронных таблиц, текстовых процессорах и статистических пакетов. Еще более широкую поддержку в процессе принятия решений обеспечивают системы оперативной аналитической обработки (OLAP — Online Analytical Processing).

Клиент-серверные технологии

Модель «клиент-сервер» в настоящее время стала доминирующей компьютерной архитектурой после того, как предприятия осознали преимущество объединения удобных и недорогих персональных компьютеров с централизованными, надежными и отказоустойчивы-ми мэйнфреймами. Клиент-серверные системы одновременно используют вычислительную мощь как клиента, так и сервера, возлагая интенсивную обработку данных на сервер и оптимизируя сетевой трафик так, чтобы повысить общую эффективность работы.

Для интерфейса в клиент-серверных системах используется SQL — язык струк-турированных запросов (Structured Query Language). Он представляет собой средство организации, управления и поиска информации в РБД. Широкое признание SQL приобрел благодаря таким своим характеристикам, как:

независимость от поставщика;
переносимость на разные компьютерные платформы;
опора на реляционные принципы хранения информации;
высокоуровневая структура;
интерактивное выполнение запросов;
полнофункциональный язык БД;
поддержка со стороны IBM, Oracle, Sybase, Microsoft и др.

Язык SQL поддерживается всеми крупными поставщиками серверов БД и подавляющим большинством производителей прикладных средств разработки и языков.

Что же такое IndustrialSQL Server?

Можно выделить несколько особенностей IndustrialSQL Server как программно-го продукта. Итак, IndustrialSQL Server это следующее:

Внутризаводской хранитель архивной информации, включая данные о со-бытиях 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.

Опора пакета промышленной автоматизации Wonderware FactorySuite200. Несмотря на то, что IndustrialSQL Server поставляется компанией Wonderware как самостоятельный продукт, он, в то же время, является одним из главных компонентов пакета FactorySuite2000, являясь, можно сказать, 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.

Система управления РБД реального времени, использующая язык SQL. Выступая в качестве сервера БД, IndustrialSQL Server представляет собой расширение Microsoft SQL Server. При этом он обеспечивает более чем на порядок выше скорость накопления данных, 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 и используются сервером Microsoft SQL Server.

Выбор Microsoft SQL Server в качестве основы для IndustrialSQL Server объясня-ется несколькими причинами.

В мире существует более 200 миллионов пользователей Microsoft SQL Server.

Microsoft SQL Server является самой продаваемой БД для Windows NT.

SQL поддерживается всеми крупными производителями серверов БД и большинством средств разработки и языков программирования.

Рассмотрим IndustrialSQL Server с точки зрения объединения IndustrialSQL-Microsoft SQL. Итак. Рассмотрим IndustrialSQL Server с точки зрения объединения IndustrialSQL-Microsoft SQL. Итак.

Что делает IndustrialSQL Server?

Сохраняет некритичную во времени информацию в БД Microsoft SQL Server. Вся технологическая информация сохраняется в специальных таблицах расширения. Поддерживает пропускную способность, т.е. обеспечивает сохранение огромных потоков информации с высокой разрешающей способностью. Поддерживает целостность данных, то есть обеспечивает запись больших объе-мов информации без потерь. Добавляет в Microsoft SQL Server свойства сервера реального времени. На рис. 1 показаны информационные потоки. С одной стороны это данные, по-ступающие из различных источников для сохранения в БД, с другой — данные, запрашиваемые потребителями через интерфейс SQL сервера.

Рис.1. IndustrialSQL Server на основе MS SQL Server.

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 за-полнить промежуток между промышленными системами контроля и управления реального времени, характеризующимися большими объемами информации, и открытыми гибкими управленческими информационными системами. Благодаря наличию мощного и гибкого процессора запросов пользователи имеют возможность осуществлять поиск любой степени сложности для выявления зависимостей и связей между физическими характеристиками, оперативными условиями и технологическими событиями.

Функциональные возможности сервера

Высокопроизводительный сервер

IndustrialSQL Server обеспечивает сбор данных в сотни раз быстрее, чем любые другие РБД, и сохраняет их на гораздо меньшем дисковом пространстве. Многоуровневая клиент-серверная архитектура служит мостом между управленческими и производственными сетями, предоставляя вышележащему уровню всю информацию в реальном масштабе времени. Опирающаяся на Windows NT Server многоуровневая архитектура представляет собой масштабируемое решение любых пользовательских требований. IndustrialSQL Server может использоваться как в небольших цехах с сотней регистрируемых технологических параметров, так и на крупных промышленных предприятиях с сотнями тысяч параметров.

Уменьшение объема хранения

IndustrialSQL Server позволяет хранить данные на пространстве, составляющем небольшую долю от соответствующего объема обычной РБД. Фактический размер требуемого для хранения производственной информации дискового пространства определяется размером и сущностью операций предприятия, а также интервалом хранения предыстории его функционирования. Например, двухмесячный архив предприятия с 4000 параметров, опрашиваемых с периодичностью от нескольких секунд до нескольких минут, будет занимать около 2 Мб дискового пространства. Используемый алгоритм упаковки информации является алгоритмом сжатия без потерь, сохраняющим высокое разрешение и качество данных.

Достоверная информация

Будучи сервером БД в составе пакета FactorySuite 2000, IndustrialSQL Server хранит наиболее полную информацию о производственных процессах. Сервер может накапливать производственную информацию с высокой разрешающей способностью, получая ее при помощи серверов ввода/вывода от более чем 800 различных контрольных и регистрирующих устройств, а также от станций InTouch и системы ввода/вывода InControl. Все эти данные объединяются сервером с конфигурационной, аварийной, итоговой информацией, сведениями о событиях, архивом InBatch, информацией системы контроля перемещения InTrack и прочими технологическими данными.

Объединение данных предоставляет пользователю множество преимуществ, вы-водя его на новый уровень представления о состоянии и ходе производственного процесса. Такой объем информации может быть полезен лишь тогда, когда пользователь имеет на руках мощный процессор запросов, позволяющий обрабатывать и фильтровать необходимые данные. IndustrialSQL Server обладает всей мощью Microsoft SQL Server со всеми его средствами фильтрации, объединения и обработки данных.

Конфигурационные параметры, как и вся предыстория модификаций, хранятся в «чисто» Microsoft SQL — таблицах, доступных через SQL. В процессе функционирования предприятия могут добавляться новые и удаляться существующие параметры, меняться описания и диапазоны измерений. Сохранение предыстории модификаций гарантирует соответствие конфигурационных параметров возвращаемым сервером архивным данным.

Сервер реального времени

В язык запросов IndustrialSQL Server включены средства работы с временными характеристиками данных. Входящие в состав Wonderware FactorySuite серверы ввода/выводы используют новый протокол SuiteLink. В этом протоколе впервые была введена концепция отметок времени и качества информации, выставляемых серверами ввода/вывода. Кроме того, благодаря протоколу SuiteLink удалось еще более повысить скорость накопления информации.

Система регистрации событий

Непрерывные данные наиболее полезны в контексте событий. Событие может представлять собой все, что угодно — завершение серии, изменение значения переменной, операции SQL по вставке, обновлению или удалению, заступление новой смены либо запуск оборудования и т.д., а также комбинации всего перечисленного. IndustrialSQL Server может различать и соответствующим образом реагировать на события. События могут инициировать определенные предписанные действия. Например, завершение очередного этапа может приводить к записи конечных значений этапа в таблицу серии, начало новой смены может запустить выдачу сменного отчета, запуск двигателя может привести к посылке определенного сообщения в ремонтную службу и т.д.

В производственных отчетах, как правило, содержится сводная, или статистиче-ская, информация. IndustrialSQL Server может автоматически обновлять сводные таблицы с заданной периодичностью, записывая в них средние величины, суммы, а также максимальные и минимальные значения. Функции копирования облегчают тиражирование сводных данных и информации о событиях, что особенно важно при принятии различных управленческих решений.

Гибкий открытый доступ

Большая доля производственной информации имеет такие же характеристики, как и обычные деловые данные. Например, конфигурационные или сводные данные. Информация подобного рода поддерживается средствами Microsoft, встроенными в IndustrialSQL Server, а именно, сервером Microsoft SQL Server. А имеющиеся клиентские приложения дают пользователям возможность выбирать именно те средства, которые наилучшим образом позволяют решать поставленные задачи.

Хотя методы доступа и являются стандартными, безопасность данных никоим образом не ущемляется. IndustrialSQL Server опирается на средства ограничения несанкционированного доступа систем Microsoft SQL Server и Windowsв NTд, гарантируя тем самым требуемый уровень защиты информации. IndustrialSQL Server представляет собой единственное место доступа к производственной информации и единую платформу разработки прикладных приложений для производства и связи с управленческими системами.

Регистрация в системе, поддержание групп пользователей и управление досту-пом к БД упрощается благодаря Microsoft SQL Enterprise Manager.

SQL с поддержкой временных параметров

Обычный язык SQL не поддерживает временные характеристики данных. В ча-стности, в нем нет никаких средств контроля времени поступления данных и никакого способа предоставления клиенту не запрошенных данных. IndustrialSQL Server расширяет возможности Transact-SQL, являющегося реализацией SQL для Microsoft SQL Server, обеспечивая управление разрешением и обновлениями, а также предоставляя основу таким временным функциям, как частота изменения и интегральные вычисления на сервере.

Простота конфигурирования

Одними из достоинств IndustrialSQL Server являются наличие готового набора функциональных возможностей и быстрота его установки в рабочей системе. Все выполняется простым нажатием на кнопку мыши, при этом сервер определяет собственные параметры с учетом существующего InTouch-приложения.

Открытая и гибкая база данных

Мощная и гибкая БД IndustrialSQL Server поддерживает доступ к информации реального времени, архивным и конфигурационным данным любыми программными средствами. Для хранения информации доступны следующие типы данных (рис.2):

реального времени;
архивные;
конфигурационные;
сводные;
сопутствующие учрежденческие.

Рис. 2. Типы данных, регистрируемых IndustrialSQL Server.

Идеология построения таблиц РБД, интегрирующих столь разнообразные типы данных из различных источников, имела ориентацию на улучшение характеристик производительности, качества и стоимости в таких ключевых областях как:

Анализ протекания процесса, диагностика, оптимизация.
Управление запасами: потребление сырья.
Техническое обслуживание (предупредительные и превентивные ремонты).
Продукция и контроль качества (SPC/SQC).
Функционирование в качестве системы управления производственным процессом.

Простота использования

Для установки, конфигурирования и использования IndustrialSQL Server от пользователя не требуется никакого знания языка SQL. Особенностью IndustrialSQL Server является его ориентация на готовые наборы функций. IndustrialSQL Server разрабатывался как не требующая никакого администрирования система управления БД. Резервные копирования базы могут выполняться средствами Microsoft BackOffice. Наличие сотен клиентских приложений позволяет выбирать из них именно то, которое соответствует требованиям пользователя по простоте и функциональным возможностям.

Интеграция с другими компонентами пакета FactorySuite 2000

Будучи БД в составе пакета FactorySuite 2000, IndustrialSQL Server тесно связан 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. Кроме того, для построения графиков в нем может использоваться новый ActiveX-объект ActiveTrend, а для извлечения данных IndustrialSQL Server, так и ActiveX-объекты доступа к базам данных, разработанные сторонними производителями. Браузер Scout имеет возможность читать данные IndustrialSQL Server. Для работы с IndustrialSQL Server были разработаны средства FactoryOffice и IndustrialWorkbook. А компоненты InControl и InTouch имеют возможность выступать в качестве поставщиков информации для IndustrialSQL Server.

Дополняющие клиентские приложения

Кроме SQL сервера в FactorySuite входит несколько специализированных при-ложений-клиентов, объединенных под названием FactoryOffice. Они предназначены для создания текущих и архивных трендов, для создания параметрических X-Y графиков и для табличного отображения текущих и архивных данных.

Кроме клиентских программ, разработанных компанией Wonderware, следует указать на десятки программ, разработанных независимыми поставщиками и применяемых совместно с IndustrialSQL Server. Подобные клиентские программы позволяют решать такие задачи, как частотный анализ, профилирование, генерация стандартных отчетов, имитация вывода на экран, средства перемещения, просмотра информации на базе браузера, воспроизведения, генерации отчетов для управляющего персонала, а также инструментарий построения различных графиков, диаграмм и схем.

Как уже говорилось, IndustrialSQL Server включает в себя возможности тради-ционных РБД, поскольку построен на Microsoft SQL Server, добавляя, однако, и уникальные свойства, связанные с регистрацией данных в реальном времени. Со сформированными в реальном времени таблицами возможна работа по стандартным SQL-запросам (рис.3).

Рис. 3. Клиент-серверная организация.

Будучи построенным на базе Microsoft SQL Server, IndustrialSQL Server исполь-зует все его возможности, в том числе и такие, как интерфейсы для обмена электронной почтой, Internet Information Server для публикации данных в Internet, репликацию и службы дистрибуции для распространения информации в другие приложения баз данных Microsoft SQL Server и Oracle.

Возможности расширения

Конечные пользователи с конкретными требованиями к просмотру, анализу и представлению данных могут разрабатывать свои собственные специализированные программы наиболее подходящими для этого средствами. Модель представления данных и стандартные прикладные интерфейсы SQL или ODBC обеспечивают знакомую стандартную среду разработки.

База данных IndustrialSQL Server довольно легко расширяется за счет удовле-творяющих специфическим требованиям к информации дополнительных таблиц, хранимых процедур и схем. Пользователи имеют возможность создавать свои собственные детекторы событий и реакцию на них с помощью как внешних программ, так и стандартного SQL, повышая тем самым мощь и возможности имеющейся системы событий.

С помощью пакета инструментальных средств разработки серверов вво-да/вывода пользователь легко может создавать свои собственные серверы.

Поддерживающие стандартные SQL или ODBC приложения

Это и Crystal Report, и Microsoft Query, и Microsoft ISQL, а также множество других прикладных пакетов типа Microsoft Access, Excel, Word, Lotus и специализированных статистических и математических пакетов.

Специализированные приложения

Эти прикладные программы могут разрабатываться в любой популярной среде программирования, включая Visual Basic, Delphi, PowerBuilder и C++.

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 вопросы типа: 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?..

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 оперативные данные.

Руководителя 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 такие вопросы типа: Каков объем дневного выпуска продукции? Каковы причины и длительность простоев оборудования в этом месяце? Соответствует ли выпуск продукции плановым показателям?..

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 вопросы типа: 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?..

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

Перспектива

Одной из основных тенденций в области БД для промышленной автоматизации является стремление повысить производительность промышленных реляционных баз, наряду с улучшением надежности, простоты использования и снижением стоимости. Развитием технологии будут управлять следующие нововведения:

Трехуровневая архитектура Клиент-Сервер.
Эта архитектура позволит раз-работчикам выделить прикладную логику из клиентов и серверов в некоторый промежуточный прикладной слой. Этот слой будет строиться на основе распределенных объектов, основанных на архитектуре типа Windows DNA компании Microsoft и объектной модели типа DCOM и CORBA, которые вновь революционизируют БД. В этом слое будут располагаться различные анализаторы, трассировщики, системы управления серийными производствами и т.д.

Универсальный доступ к данным.
Новая технология доступа к данным ком-пании Microsoft, названная ею Universal Data Access, обеспечивает обращение к информации любого типа на базе единой модели доступа к данным. В основе этой модели лежит стандарт под названием OLE DB. На самом верху хранилищ данных (аналогично электронной почте и каталогам) будут находиться так называемые OLE DB-провайдеры, которые будут представлять информацию в форме, допускающей использование SQL. Программирование доступа к данным реализуется на базе набора интерфейсов ActiveX Data Objects (ADO). Эти технологии обеспечат разделение хранилищ данных и процессоров запросов, при этом удаленные базы смогут выступать как часть одной и той же логической БД. В частности, локальные человеко-машинные информации смогут хранить локальную информацию, формирующую единую, более крупную базу данных предприятия.

Заключение

IndustrialSQL Server представляет собой наиболее высокопроизводительную и самую недорогую в мире реляционную базу данных реального времени для хранения производственной информации.

IndustrialSQL Server является расширением Microsoft SQL Server, осуществляющим накопление производственных данных со значительно более высокой скоростью, занимая при этом меньшее дисковое пространство и обеспечивая связь накопленных данных с внутризаводскими событиями, а также итоговой, технологической и конфигурационной информацией.

Сервер баз данных из пакета FactorySuite позволяет расширить возможности открытой и гибкой платформы Microsoftв SQL Server до истинной интеграции сферы управления с реальным производством. Теперь производственный персонал может применять любые средства Wonderware, а также сотни других коммерческих прикладных программ от других фирм или собственные для просмотра, анализа и создания отчетов на базе накопленной информации.

IndustrialSQL Server накапливает данные с полной разрешающей способностью, выдавая клиентским приложениям в настольных компьютерах как оперативную и архивную информацию, так и данные о конфигурации, событиях, сводках и т.д. В IndustrialSQL Server объединены мощь и открытость Microsoft SQL Server, с одной стороны, и высокая скорость сбора и упаковки информации систем реального времени, с другой. Использование языка SQL в качестве стандартного интерфейса между фронтальными (клиентскими) компьютерами и машинами баз данных (серверами) гарантирует уровень открытости и гибкости, не имеющий аналогов в области программного обеспечения для промышленных целей. Это — настоящая связь офиса с производственным цехом.

Базы данных будут продолжать развиваться, а объемы информации в компьютерах — возрастать. Усложнение производственных процессов, «интеллектуализация» контрольно-измерительных приборов, датчиков и исполнительных механизмов, требования конечного пользователя относительно повышения объемов и качества информации делают это высказывание особенно справедливым для промышленных условий. Однако наиболее важные критерии оценки БД останутся теми же самыми:

Повышает ли БД возможности конечных пользователей путем предоставления доступа к нужной информации в нужном месте и в нужное время?

Обеспечивает ли БД требуемый уровень открытости и гибкости запросов?
Легко ли сопровождать и использовать БД?
Надежна ли она?
Широко ли распространена БД и хорошо ли поддерживается её технология большим числом независимых производителей программного обеспечения?
Легко ли интегрировать БД с широким спектром иного программного обеспечения?
Широк ли спектр возможных применений БД?
Успешна ли БД на мировом рынке?
Доступны ли по цене большинству пользователей аппаратные платформы, поддерживаемые БД?
Приемлема ли сама БД по цене для большинства пользователей?
IndustrialSQL Server на все эти вопросы уверенно отвечает — ДА.

20.04.2014