力控科技 工業(yè)實時歷史數(shù)據(jù)庫pSpace 工控軟件
pSpace在企業(yè)信息化的作用
對于現(xiàn)代工業(yè)企業(yè),如何能使決策者隨時查看生產(chǎn)過程數(shù)據(jù),以便快速地做出更為靈活的商業(yè)決策,是企業(yè)信息化建設(shè)的關(guān)鍵,在企業(yè)MES所關(guān)注的各項資源中,生產(chǎn)過程信息依然是重要的資源,如果不能解決生產(chǎn)過程信息實時有效上傳的問題,將仍然無法充分利用和保障MES及ERP管理系統(tǒng)的投資。
企業(yè)MES核心是實時歷史數(shù)據(jù)庫,實時數(shù)據(jù)庫可用于工廠過程的自動采集、存儲和監(jiān)視,可在線存儲每個工藝過程點的多年數(shù)據(jù),可以提供清晰、精確的操作情況畫面,用戶既可瀏覽工廠當前的生產(chǎn)情況,也可回顧過去的生產(chǎn)情況,可以說,實時數(shù)據(jù)庫對于流程工廠來說就如同飛機上的“黑匣子”。
工廠的歷史數(shù)據(jù)對公司來說是很有價值的,實時數(shù)據(jù)庫的核心就是數(shù)據(jù)檔案管理,它采集并存儲與流程相關(guān)的上千點的數(shù)據(jù),多年應(yīng)用歷史數(shù)據(jù)庫管理的經(jīng)驗告訴我們,現(xiàn)在很難知道將來進行分析時哪些數(shù)據(jù)是必須的。因此,保存所有的數(shù)據(jù)是防止丟失所需信息的最好方法。此外,要改進產(chǎn)品,必須具備與之相關(guān)物料的信息,并了解當前和過去的操作狀態(tài)。實時數(shù)據(jù)庫采集、存儲流程信息,用來指導(dǎo)工藝改進、降低物料、增加產(chǎn)量。
實時數(shù)據(jù)庫為最終用戶提供了快捷、高效的工廠信息,由于工廠實時數(shù)據(jù)存放在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中,工廠中的所有人,無論在什么地方都可看到和分析相同的信息,客戶端的應(yīng)用程序可使用戶很容易對工廠級實施管理,諸如工藝改進、質(zhì)量控制、故障預(yù)防維護等。通過實時數(shù)據(jù)庫可集成產(chǎn)品計劃、維護管理、專家系統(tǒng)、化驗室信息系統(tǒng)、模擬與優(yōu)化等應(yīng)用程序,在業(yè)務(wù)管理和實時生產(chǎn)之間起到橋梁作用。
北京三維力控推出的pSpaceTM就是這樣一個極具競爭力的軟件產(chǎn)品,pSpaceTM作為企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫,通過極高速度的數(shù)據(jù)采集、大量歷史數(shù)據(jù)存儲和大量實時過程數(shù)據(jù)的發(fā)布,實現(xiàn)企業(yè)信息集成的基礎(chǔ)平臺,它為企業(yè)實現(xiàn)底層監(jiān)控、信息集成提供了全方位的軟件解決方案。
pSpace可以構(gòu)成一個復(fù)雜的企業(yè)信息化系統(tǒng),企業(yè)信息化系統(tǒng)是采用了實時歷史數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅僅是一組對數(shù)據(jù)進行處理的軟件,也不只是一個數(shù)據(jù)庫。一個實時歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個實際可運行的,按照數(shù)據(jù)方式存儲、維護和向應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)或信息支持的系統(tǒng),它是存儲介質(zhì)、處理對象和管理系統(tǒng)的集合體,由數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件幾部分組成,pSpace是企業(yè)信息化的核心處理軟件平臺。
pSpace 企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫為完全的分布式結(jié)構(gòu),可任意組建應(yīng)用模式,支持C/S和B/S應(yīng)用;它可以提供豐富的企業(yè)級信息系統(tǒng)客戶端應(yīng)用和工具;大容量支持企業(yè)級應(yīng)用,內(nèi)部實現(xiàn)高數(shù)據(jù)壓縮率,可實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的大量存儲,靈活的擴展結(jié)構(gòu)可滿足各種需求,具備廣泛的安全性和可跟蹤性。
pSpace實時歷史數(shù)據(jù)庫能完成來自DCS、FCS和其它控制系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)的采集、存儲、壓縮,實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的檢索、統(tǒng)計、分析、建模,并進行曲線、圖表顯示,實現(xiàn)了流程工業(yè)中典型的應(yīng)用功能,如工藝流程圖展現(xiàn)、歷史曲線分析、歷史報警分析、EXCEL報表插件等,能為其他管理軟件提供高效的數(shù)據(jù)接口,將連續(xù)存儲的歷史數(shù)據(jù)與這些管理軟件進行雙向通訊,pSpace是一個具有標準接口的、可二次開發(fā)的平臺。
實時數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu):
一個實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)劣,主要體現(xiàn)在它提供的功能是否齊備,系統(tǒng)性能是否優(yōu)越,能否完成有效的數(shù)據(jù)存取,各種數(shù)據(jù)操作、查詢處理、存取方法、完整性檢查,保證相關(guān)的事務(wù)管理,事務(wù)的概念、調(diào)度與并發(fā)控制、執(zhí)行管理及存取控制,安全性檢驗。
以下是力控的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)組成:由采集站DA、數(shù)據(jù)服務(wù)器、 WEB服務(wù)器、客戶端組成,同時和關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行有效的數(shù)據(jù)交換,DCS的數(shù)據(jù)經(jīng)過DA進行采集,由DA SERVER送到數(shù)據(jù)服務(wù)器,數(shù)據(jù)服務(wù)器再有效的送給其它客戶端。
pSpace實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要由以下幾部分構(gòu)成:
pSpace Server:
負責整個pSpaceTM應(yīng)用系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)服務(wù)請求、事件觸發(fā)器管理、調(diào)度管理、資源管理、系統(tǒng)配置等。
pSpace Data Service:
為第三方廠家的軟件訪問pSpaceTM Server時提供數(shù)據(jù)服務(wù)功能,包括:OPC Server、DDE Server、ODBC Router、Base API接口等
pSpace COM SDK:
COM SDK為用戶開發(fā)基于pSpaceTM Server的應(yīng)用程序提供基于COM對象的編程接口。
pSpace Visual ActiveX:
是一組開放的控件,如:數(shù)據(jù)控件、文本控件、棒圖控件、趨勢控件等,控件可以直接訪問實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。
pSpace DA Server數(shù)據(jù)采集器:
pSpaceTM DA server是數(shù)據(jù)采集站的設(shè)備通訊管理服務(wù)程序,用于系統(tǒng)和DCS、PLC等數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)交換,具有自動網(wǎng)絡(luò)通信負荷平衡功能和斷線數(shù)據(jù)緩沖功能。
pSpace的Web服務(wù)器
使用IIS作為Web管理服務(wù)器,用圖形客戶端生成Web網(wǎng)頁;
使用pSpace Visual ActiveX自行創(chuàng)建Web服務(wù)器和Web網(wǎng)頁;
使用pSpace Webserver,用圖形客戶端生成Web網(wǎng)頁;
pSpace 客戶端
監(jiān)控組態(tài)軟件:力控Forcecontrol系列;
Microsoft Excel:采用標準EXCEL加載宏方式通過網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)庫;
“瘦”客戶端:Microsoft Internet Explorer 5.0或以上版本的瀏覽器;
Visual ActiveX:pSpace可視化控件工具包是為建立客戶端連接而提供的客戶端產(chǎn)品;它包括一組ActiveX控件,如:數(shù)據(jù)控件、文本控件、棒圖控件、趨勢控件等;
二次開發(fā)工具及訪問接口
標準訪問接口供客戶端程序調(diào)用或第三方軟件訪問使用,因此接口的完整性、開放性決定實時數(shù)據(jù)庫二次開發(fā)的性能的優(yōu)劣,pSpace訪問接口及開發(fā)工具主要包括以下幾種:
1)DBI API
DBI是一套實時數(shù)據(jù)庫訪問接口,給用戶提供底層編程接口,通過它可以與客戶端連接,對數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)讀寫,滿足繼線重連功能,可以獲取數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)信息,動態(tài)控制變化數(shù)據(jù)集,DBI接口采用了快速數(shù)據(jù)訪問機制,數(shù)據(jù)訪問吞吐量可達到11萬次/秒,可以適合過程仿真、優(yōu)化控制、專家診斷等多種行業(yè)應(yīng)用。
2)COM SDK
SDK是為用戶開發(fā)基于pSpaceTM Server的應(yīng)用程序提供基于COM對象的編程接口,用COM SDK編寫的一個實例可以同時連接多個Server,也可以用COM SDK同時建立多個實例,提供面向?qū)ο蟮念悗旃┯脩糸_發(fā)應(yīng)用程序,用戶使用該工具編程可以提高開發(fā)效率,該工具可以在VC ,VB,VB,.net等開發(fā)環(huán)境下使用。
3)OLE DB Provider
應(yīng)用程序提供pSpace Server數(shù)據(jù)庫的ADO訪問接口。
4)DAI SDK
pSpace的數(shù)據(jù)源采集接口的開放工具,DAI采集接口軟件都可以單獨運行在一臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)點機,并可在遠程對其進行配置與監(jiān)控,具備以下功能:
DAI 可以直接利用原有的力控組態(tài)軟件的驅(qū)動程序;
DAI 具備斷線緩存功能;另外DAInterface還要增加幾個接口;
DAI 支持XML、CSV文件接口,可采集離線數(shù)據(jù)源。
實時數(shù)據(jù)庫性能指標:
從實時數(shù)據(jù)庫運行環(huán)境來看,實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的除了自身的軟件性能外,還取決于所使用的操作系統(tǒng)、硬件環(huán)境等。
單臺服務(wù)器容量可達12,0000點以上;
歷史數(shù)據(jù)庫支持unix linux windows等64位操作系統(tǒng);
完整的事件記錄系統(tǒng),所有操作員的動作均被檢查并記錄,可作為跟蹤依據(jù);
功能強大的壓縮算法:按高壓縮格式保存數(shù)據(jù),采用死區(qū)和變化率壓縮,壓縮比為1:30;
支持優(yōu)化旋轉(zhuǎn)門算法對歷史數(shù)據(jù)進行壓縮;
專用的磁盤存貯算法來保證對長年形成的海量歷史數(shù)據(jù)的快速查詢;
支持的浮點型、布爾型、字符串型、等常見數(shù)據(jù)類型及“任意”類型;
數(shù)據(jù)庫吞吐量支持每秒寫入/查詢20,000個數(shù)據(jù)點;
支持歷史數(shù)據(jù)庫在線備份,多服務(wù)器并發(fā)處理;
支持數(shù)據(jù)庫冗余;
IO數(shù)據(jù)采集斷線重連:通訊故障能夠自動恢復(fù),I/O時間同步;自動補償 PC 時鐘偏差。
構(gòu)建企業(yè)信息門戶
力控pSpace可以為企業(yè)在創(chuàng)建基于Internet/Intranet的網(wǎng)絡(luò)信息門戶時提供完整的軟件解決方案,同時支持PDA掌上終端訪問力控的WEB服務(wù)器。
對pSpaceTM Server的數(shù)據(jù)進行Web管理有以下幾種方式:
使用IIS作為Web管理服務(wù)器,將通用流程畫面轉(zhuǎn)換為Web網(wǎng)頁,整個系統(tǒng)與WIN系統(tǒng)無縫集成,基于WEB組態(tài)的工具控件包通過相應(yīng)的檢索便可以進行查詢,能夠直接生成WEB頁面;
使用組態(tài)軟件創(chuàng)建Web服務(wù)器和Web網(wǎng)頁然后發(fā)布;
用戶使用pSpaceTM Visual ActiveX自行創(chuàng)建Web服務(wù)器和Web網(wǎng)頁;
用戶可以使用自己熟悉的網(wǎng)站開發(fā)工具如:FrontPage、Dreamweaver、ASP等創(chuàng)建主頁,設(shè)立網(wǎng)站,并在網(wǎng)頁中嵌入pSpace Visual ActiveX中的控件建立pSpaceTM Server的數(shù)據(jù)顯示。
特點如下:
Web頁面與過程畫面的高度同步
pSpace Web Server實現(xiàn)了服務(wù)器端與客戶端畫面的高度同步, 在瀏覽器上可以同時瀏覽多個過程畫面, 看到的圖形界面與通用組態(tài)軟件生成的過程畫面效果完全相同,數(shù)據(jù)采用變化傳輸?shù)姆绞?,具有更快的運行與數(shù)據(jù)更新速度。
企業(yè)級Web服務(wù)器
pSpace Web Server專為構(gòu)建企業(yè)級Web服務(wù)器而設(shè)計,具備高容量的數(shù)據(jù)吞吐能力和良好的健壯性,力控Web Server支持多達500的客戶端的同時訪問。
完善的安全機制
pSpace Web Server提供完善的安全管理機制。只有授權(quán)的用戶才能修改過程參數(shù)。使用pSpace Web Server時,管理員盡可安心,不必擔心非法或未授權(quán)的修改。
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