IndustrialSQL数据库系统的应用.docx
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IndustrialSQL数据库系统的应用.docx
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IndustrialSQL数据库系统的应用
IndustrialSQL数据库系统
目前,数据库在烟草行业正处在一个日趋成熟的时期,为了更好地运用数据库,我们必须采用一种可靠、稳定性好、性能优越的数据库系统,这样即保证了系统的运行质量,又能充分体现出数据库的存储稳定性、准确性,通常我们使用MsSQL来存储数据,但MsSQL存储数据要求存储空间特别大,为了解决这一难题,我们使用Wonderware公司的InSQL数据库系统,它是全球效率最高、成本最低的用于工厂的实时关系型数据库,它可以为工厂提高产品质量与生产效率提供正常的信息。
他是针对MICROSOFTSQLSERVER2000的扩充,高速采集工厂数据,并大量减少数据存储空间,并将工厂数据与事件、生产及配置数据集成在一起。
它利用开放及灵活的MICROSOFT平台,真正将企业办公室与工厂现场连接起来。
一、概述
目前,在很多数据库管理系统中,就应用了IndustrialSQL关系型数据库,它通过现场I/OServer服务器,应用WinCC上位监控系统,采集底层PLC的数据,把WinCC数据通过OPC-SERVER传送到数据库服务器中。
IndustrialSQL数据库以比一般数据库快100倍的高速数据采集获取工厂数据,这样就可以避免数据的丢失,在存储方式上使用实时动态数据压缩算法,只需要传统数据库2%的硬盘空间;我们以前用的SQL语句虽然功能强大,但是它不适合处理连续产生的大量数据,IndustrialSQLServer扩展了内置的MSSQLServer所使用的TransactSQL语言,使它具备了查询连续的大容量数据的能力,就可以存储大量历史数据,并将工厂数据与事件、摘要、生产及配置数据集成在一起,它支持周期性和突发性数据存储算法,可以连续查询。
当InSQLServer无法正常工作时,还可通过IDAS(InSQLDataAcquisitionService)实现存储/转寄数据的功能,可自动恢复连续的数据内容;IndustrialSQLServer内嵌了微软的MSSQL数据库,是开放性最好的数据库之一,利用开放及灵活的Microsoft平台,真正地将办公室与工厂现场连接起来;生产人员可使用Wonderware工具或丰富的前端软件包,来监视、分析及报告其生产过程。
ActiveFactory是功能强大的为工厂和过程控制数据进行分析的客户端/服务器工具,可使存储于IndustrialSQLServer中的数据发挥其最大的价值;ActiveFactory可提供随时间的数据趋势分析,基于MSExcel的易使用的数字化数据分析,基于MSWord的综合性的数据报表;ActiveFactory与MSOffice无缝集成,在MSWord,Excel与IndustrialSQLServer之间提供高速度,双向SQL传送。
IndustrialSQLServer还集成了MicrosoftSQLServer及WindowsNT的安全保护措施,限制XX的存取,并确保数据的安全。
二、InSQLServer主要功能
根据数据库管理系统的使用,发现InSQLServer的功能非常强大,主要体现在以下几个方面:
1、它利用OPCServer的OPCLink功能无缝的把WinCC和InSQLServer连接起来,而且可以快速地采集模拟量和开关量。
2、当安装InSQLServer后,InSQLServer自动建立两个数据库,其中一个叫Holding,它用来临时存放输入到InSQLServer的数据。
另一个叫Runtime,它结合了通常结构的SQL数据表和一些叫扩展表的特殊数据表(见图一),这些表可以用来远程访问。
在Runtime数据库中主要存放
(图一)
历史和实时的工厂数据,数据存放在硬盘上的历史数据库中。
3、它还提供了众多的数据视图和存储过程,使客户程序可以异地访问数据。
它有两种存储方式:
周期性存储和突发性存储。
周期性存储是以一个固定的时间间隔存储数据,保证了数据的准确性和完整性;突发性存储是当数据发生变化时才存储。
历史数据主要存放在Circular区域,当Circular区域满了以后,最老的数据会按照“先进先出”的原则自动移到Alternate中,
4、同时,在InSQLServer项目集成的MSSQLServer下可以增加工艺(品牌、批次)、产量、质量、设备管理等数据库,提供了对工艺参数、品牌、批次的增加、修改和下载;对产量的实时记录,产生报表;为质量管理提供了有力的依据;为设备维护和下达维修计划提供信息。
三、InSQLServer的使用方法
首先安装InSQLServer软件到你的计算机,在安装InSQLServer软件之前必须保证你的计算机已经安装了以下软件:
1、MSWindowsServer2000 2、MSSQLServer2000(SP3),然后安装IndustrialSQLServer8.0、Licensing授权(包括LicenseValidation许可有效验证和TagCountEnforcement标签计数增强)以及InSQL的客户工具ActiveFactory,安装完毕后,下面介绍如何使用InSQLServer软件。
InSQL系统的设置和管理工作都是利用InSQLConsole来完成;也可以用来创建、保存和打开管理工具,该管理工具是用来管理硬件、软件和Windows系统的网络部件;双击桌面上的图标
打开InSQL8.0Console出现如下窗口(见图二),在树型面板的ConsoleRoot区域下面展开IndustrialSQLServer图标,本地计算机名称TSZS-SERVER,以图标形式出现在IndustrialSQLServerGroup中,展开当前计算机名图标,出现ManagementConsole和ConfigurationEditor两个目录树。
ManagementConsole:
包含了Status、DataAcquisition、Clients、HistoryBlocks、Log目录树;各存储着不同的信息,在Status中主要有InSQL服务器当前状态和系统运行信息,它包含了项目窗口(Item)、模板及状态窗口(Module/Statue)、时间信息窗口(Time/Message)。
项目窗口(Item)含盖了系统时间、最后的运行时间、最后运行的累计时间、最后停止时间、最后一次更改组态的时间、组态状态、系统状态、授权状态、数据库中标签总数、有效标签数、最大许可标签总数、已接受数值总数以及错误信息等;模板及状态窗口(Module/Statue)含盖了存储状态、手工存储、事件系统、远程访问允许等运行状态;时间信息窗口(Time/Message)就是当InSQL中某一状态改变时所记录的某一时间内显示的信息。
(图二)
ConfigurationEditor:
在组态编辑器中可以进行系统组态,包含系统参数设定、数据获取、标签组态:
1.System:
所有相关系统标签的逻辑分组。
●Parameters:
显示可配置的系统参数。
●DataAcquisition:
可以配置I/OServer;查看系统标签属性;通过IDAS(InSQLDataAcquisitionService)实现存储/转寄数据,即通过在许可标签数(25000)范围内添加和配置模拟量和开关量标签获取工厂数据。
●Storage:
查看存储属性。
●TagConfiguration:
可以关闭或打开提示信息;显示工程单位类型;添加、动态配置模拟量、开关量、字符串、事件标签。
2.Public:
包含所有对象并在客户端显示。
如果拥有管理权限,就可以建立、重命名和删除PublicGroups文件夹中的组,其中缺省组不能进行编辑:
AllAnalogTags、AllDiscreteTags、AllStringTags、AllEventTags和SystemStatusTags。
3.Private:
包含的对象只在当前登录用户中显示,并可以建立、重命名和删除PrivateGroups文件夹中的组。
在InSQL中DataAcquisition是比较重要的环节,在此对其关键部分的操作方法进行简单介绍:
右击DataAcquisition,选择NewIDAS…,弹出NewIDAS-General对话框,在IDASNode栏输入节点名称,例如tszs-server,点击Finish完成。
右击新建立的IDAS-tszs-server,在弹出的菜单中选择NewI/OServer…,弹出\\<>\
右击新建立的\\tszs-io-1\opclink,在弹出的菜单中选择NewTopic…,弹出\\tszs-io-1\opclink-NewTopic对话框,在TopicName栏输入tszs,点击Finish完成。
右击建立的Topic:
tszs可以导入或新建标签。
四、应用InSQL的客户端工具套件ActiveFactory
采用8.0软件处理IndustrialSQLServer数据,它以图形方式显示数据,分析数据,执行针对InSQL数据的特殊查询,显示当前过程状态,产生报表。
目前,对该软件的应用主要包括以下几方面:
●ActiveFactory Trend
以图表形式提供IndustrialSQLServer实时数据,追踪IndustrialSQLServer历史数据。
图表中显示模拟数据、离散数据、字符串或事件数据。
可以按时间查看历史数据和实时数据趋势,以及所选时间段的数据记录并进行数据统计。
对一个或多个标签,指定时间范围,在趋势图中可以查看结果如下图:
同时,对所选标签还可进行数据记录查看、改变趋势属性、查看趋势统计、打印趋势图等操作。
下面针对Trend趋势功能作以下介绍:
Trend界面主要由标记选取器、趋势图、标记列表以及菜单项组成。
在标记选取器中,标记组主要显示当前项目中各段的标签组名称,选择其中一个段名称,然后在过滤器中选择想要显示的类型,如:
模拟量、离散(开关量)、字符串、事件等,选择其中之一后,在标签名中将显示所选段的所选类型的标签,选择其中想要显示的标签(可以多选),在标记列表中列出所选标签的所选时间段的各种值,同时在趋势画面中显示同一时间段的趋势画面。
(1)时间条:
位于画面的上方,使用时间条可以输入具体的时间或相对时间段,通过鼠标和键盘可以方便地输入具体时间段,可以按下拉箭头,弹出日历,在日历中选择要输出数据的日期,在相对时间段中,可以选择最近1分钟到最近3个月,同时显示出所选时间段的数据,也可以对所选时间段数据的自动或实时更新。
见下图:
(2)标记浏览器:
使用标记浏览器可以在公共标记和私有标记以及标记组之间导航,标记浏览器使用常用的树型控制,集成标记浏览器使加入新的图表数据变得非常容易,不太熟悉标记名称的用户可以根据描述或I/O来源找到标记。
(3)缩放:
可以对所选标记进行上移标记、下移标记、增大所有刻度、全部缩小、全部自动调整、堆叠追踪、、无级缩放、全部应用无级缩放等功能。
(4)查看宽数据记录:
可以查看所选标签在所选时间段的数据,并以*.csv的格式存储起来,也可以直接以报表形式打印出来。
(5)统计:
方便地访问关于全部显示的标记的摘要信息,包括最大值和最小值、与这些数据关联的时间、平均值、范围等。
还可以对整个趋势间隙或只对两个时间光标之间的时间段进行统计。
●ActiveFactoryQuery
建立针对InSQL数据的查询。
只需选出所要查询的标签名称,选择查询类型,确定时间范围即可得到所需数据,另外还可保存查询结果,将结果保存为sql或csv类型,方便下次查询。
下图即为查询标签历史数据:
下面针对ActiveFactoryQuery的使用作以下介绍:
(1)首先进入Query界面,在文件菜单栏选择“连接”后,弹出连接对话框,这里使用默认值即可,点击确认完成连接。
(2)在查询类型下拉框中选择想要查询的类型,类型包括:
标记详细信息、实时值、历史数据、报警历史、统计值、概要数据、事件历史数据、事件快照、杂项、标记搜索、自定义查询、注释、查询收藏夹。
(3)选择想要查询的类型后,再选择标记类型(比如:
模拟量、离散、字符串、事件等),在MyInSQL下选择标记分组,选择要查询的段下的标签名,在输出结果窗口,显示出所选查询类型的结果,同时也是学习SQL语句的好方法。
●ActiveFactoryReoprt
首先制定和连接一个服务器,建立一个查询,过程与Query相似,但结果是在WORD文档内产生一个固定格式的SQL语句,这些SQL语句是可以修改的,最后只需运行它,就可以以表格形式输出结果。
在Word中还可将报表创建为可在浏览器中显示的报表格式,这样将报表存在文件或web服务器上,就可以由其他用户在浏览器中进行查看。
●ActiveFactoryWorkbook
利用Excel调出来自InSQL标记的实时数据、历史数据、统计数据,进行标记分析或直接查询标记值,并将统计与分析结果以表格、图形的形式显示在工作表中。
五、与企业管理系统有效集成
现在许多的烟草行业正在实施MES系统建设,而生产数据作为最重要的数据源必须能够及时纳入MES系统中。
IndustralSQLServer8数据库可以支持通用的SQL、ODBC或OLEDB应用程序,或者可以利用常用的开发环境(包括VisualBasic、Delphi、PowerBuilder)开发的应用程序。
利用SQLSERVER的复制和分发服务程序,可以将信息分送给其他MicrosoftSQLServer数据库应用程序。
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