1、力控产品培训之,2015年01月,实时数据库,力控科技,技术服务电话：4008988181,培训目标：,掌握实时数据库概念,掌握力控实时数据库使用,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,了解力控实时数据库机制,目录 Contents,章一：实时数据库介绍,章二：力控实时数据库,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,章一：实时数据库介绍,力控科技在国内率先将分布式实时数据库的理论引入监控组态软件领域，并用之来描述大型生产企业数据模型。区域实时数据库支持无限分层和扩展，实时数据库根据情况可对生产数据按区域、单元、子单元等层次来管理数据。实时数据库点ID支持路径和超长
2、点名，变量名最长可达255位。实时数据库支持基于EXCEL或关系数据库的点表导入和导出，方便工程管理和开发。区域实时数据库内置多种功能块，来完成生产数据的输入与输出处理，可实现累计、统计、控制、线性化、小信号切除、PID控制、各种运算等多种功能。,SCADA系统实时数据库概述,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,力控SCADA平台软件内置的分布式实时数据库引擎确保了具有良好的实时性，历史数据存储归档支持数据定时存储、条件存储、变化压缩存储、趋势压缩存储等多种储存技术，软件中历史数据的保存时间是不受限制的，仅仅取决于磁盘的容量。可通过调节配置参数来平衡历史数据存储容量和实时数据处理效率。 力控S
3、CADA平台软件具备分布式的数据源管理模式。SCADA软件的可视化人机交互界面无需编程，直接通过远程数据源的组态方式就能与远程数据库进行信息交互，完成生产监控、查询、曲线分析等各项功能。,SCADA系统实时数据库概述,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,力控SCADA系统实时数据库系统是一个分布式数据库系统 。 力控SCADA系统实时数据库系统由管理器和运行系统组成，实时数据库将组态数据、实时数据、历史数据等以一定的组织形式存储在介质上。 实时数据库运行系统可以完成对生产实时数据的各种操作：如实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等。 管理器是管理实时数据库的开发
4、环境（DbManager），通过DbManager可以生成实时数据库的基础组态数据，来供运行系统调用。,SCADA系统实时数据库概述,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,SCADA软件中的数据库:主要是监控层的界面技术,面向装置级设计,系统规模对数据查询存储要求低。主要是针对数据实时性要求较高，对历史数据访问功能较弱，只适用于中小型调度系统。 企业实时历史数据库:面向企业调度级,对历史数据要求很高,是信息化范畴,接口开放灵活，复杂大型的生产调度系统。工业通用监控组态软件Forcecontrol6.1 和Forcecontrol V7.1是企业实时历史数据库pSpace6.0的C/S客户端，是M
5、ES系统中的组成部分，监控组态软件的HMI、web等技术和发布与pSpace6.0是一体化集成的。SCADA软件中的数据库的HMI、DB、IO、NET是分离的结构正是借鉴了分布式实时数据库的思想，保证了系统的延续性,不同规模的系统查询、管理也不一样。SCADA软件中的区域实时数据库是一个“轻量级”数据库。企业实时历史数据库及管理系统是个“重量级”数据库。,SCADA实时数据库与企业级实时数据库的区别,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,数据库是指按照一定数据结构和模型来组织、存储和管理数据的仓库。采用 关系模型建立起来的数据库叫做关系数据库。关系数据库是建立在集合代数基础上，应用数学方法来处理
6、数据库中的数据。现实世界中的各种实体以及实体之间的各种联系均用关系模型来表示。由于关系数据库的广泛使用，人们习惯把关系数据库简称为数据库，但是数据库绝不仅仅是关系数据库。比如：嵌入式数据库、内存数据库、实时数据库、面向对象数据库、文档数据库等都是数据库。,实时数据库与关系数据库的区别,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,实时数据库是采用实时数据模型建立起来的数据库，用于处理不断更新的快 速变化的数据及具有时间限制的事务处理。实时数据库技术是实时系统和数据库技术相结合的产物，利用数据库技术来解决实时系统中的数据管理问题，同时利用实时技术为实时数据库提供时间驱动调度和资源分配算法。主要应用于工业监
7、控，如：电力、石化、化工、钢铁、冶金、造纸、交通控制和证券金融等工业领域的监控。 传统的关系数据库系统旨在处理永久、稳定的数据，强调维护数据的完整性、 一致性, 其性能目标是高系统吞吐量和低代价,但对处理的定时限制没有严格要求。而实时数据库系统需要结合实时数据处理技术和数据库技术，并同时满足数据实时性和一致性的要求。实时数据库系统的主要目标是使尽量多的事务在规定的时间要求内完成，而不是公平地分配系统资源，从而使得所有事务能得以执行。,实时数据库与关系数据库的区别,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,章二：力控SCADA产品实时数据库介绍,力控产品高级培训第二
8、讲：,点：点是一组数据值（称为参数）的集合。 节点：数据库以树型结构来组织点，节点就是树型结构的组织单元。 点类型：点类型是指完成特定功能的一类点。 点参数：点参数是含一个值（整型、实型、字符串型等）的数据项的名称。 数据库访问：对数据库的访问采用“节点路径点名.参数名”的形式访问点及参数。 本地数据库：当前的工作站内安装的力控监控组态软件数据库。 网络数据库：安装在其它网络节点上的力控监控组态软件数据库就是网络数据库。 数据连接：数据连接是确定点参数值的数据来源的过程。,实时数据库基本概念,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,数据库变量与数据库DB中的点参数进行对应， 完成数据交互，数据库变
9、量是人机界面与实时 数据库联系的桥梁，其中的数据库变量不但可 以访问本地数据库，还可以访问远程数据库， 来构成分布式结构。当要在界面上显示处理数据库中的数据时， 需要使用数据库变量。数据库变量的作用域为 整个应用程序。一个数据库变量对应数据库中 的一个点参数。,实时数据库基本概念,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,实时数据库应用架构,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,DbManager是定义数据字典的主要工具。通过DbManager可以完成：点参数组态、点类型组态、点组态、数据连接组态、历史数据组态等功能。,实时数据库管理工具,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,实时数据库管理工具,力控产
10、品高级培训第三讲：实时数据库,模拟I/O点 数字I/O点 累计点 控制点 运算点 组合点 自定义类型点 雪崩控制点,实时数据库管理工具,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,数据保存,点组态时在历史参数页中设置某种历史保存方式，db运行时组态了历史参数的点就会按照设置的历史保存方式进行保存。,数据变化保存：当参数值发生的变化达到设定的变化精度时，其被保存到历史库中。 数据定时保存：每隔一定的时间保存一个数据（保存数值和时间戳）。 数据插入模式：所有历史数据都来自于db以为的其他程序，如view，vb，vc。,保存方式,实时数据库参数配置,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,历史查询,历史数据保存
11、下来后可以在力控界面上通过一些方式进行查询，目前可以进行历史查询的有函数gethisdata，gethisdataex，取到点在所选时候保存的历史值，另有组件xy曲线控件，趋势曲线，专家报表，历史报表可以以报表或曲线的方式显示查询结果。,函数gethisdata依点名和秒级时间查询当时的历史值，查询结果放在返回值里，如果设定的时刻在一秒内有几个历史值，就取里离此整秒时刻最近的时刻的值。 函数gethisdataex依点名和秒级时间查询当时的历史值，查询结果放在返回值里。,查询函数,实时数据库参数配置,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,历史数据插入,在力控提供InsertHisData函数向历
12、史库某一时刻插入历史数据。 此函数可以完成向没有历史值的时间段填充历史数据的功能。如果指定插入的历史时刻已经有值，新插入的值会覆盖以前的存在的历史值，并且不可再恢复原来的数据。 历史数据插入后就保存在特定时刻的历史数据文件中，再做历史查询时将取用修改后的历史数据。 注意：db生成的统计数据是与保存的历史数据分开的，不会将后来插入的历史数据计算在内。,实时数据库参数配置,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,报警概念,报警指的是发生规定的异常情况就立刻发出信息，通常指危急的情况。力控里数据库处理的报警专指数据库中的点数据即pv参数的值发生异常而产生的报警。,限值报警：过程值超过设定的限值产生的报警
13、。 偏差报警：过程值与设定值的偏差超过了偏差限值发生的报警。 变化率报警：过程值在固定时间内的变化超过一定量时产生的报警。 开关量报警：当前值与预先组态的正常状态值不同产生的报警。,报警类型,实时数据库报警机制,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,后台报警中心,报警中心与db之间保持一条通讯链路，db中产生的任何报警，报警中心会同时得到，界面组件直接向报警中心请求报警数据来显示。另外，现在每个报警点加了10个标签，点的标签信息保存在一文本文件中，后台报警中心会读取这个文件得到点的相关信息放到缓存。在做以标签过滤的查询时，就从报警中心直接得到标签信息，这样没有频繁读写磁盘文件，也提高了查询效率。
14、后台组件提供了方法可以对报警按报警组，节点名，点名进行确认。一个后台报警组件连一个数据源，一个工程可以添加多个后台报警中心，各报警中心与自己对应的数据库通讯报警信息。新的机制下所有界面的报警显示确认过程都是与后台报警中心直接交互的。,实时数据库报警机制,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,其他报警,数据库中处理的大部分报警信息为是数据点的报警，对应于现场某种需要报警的情况，必须有相应的点连接到现场，通过数值的变化来发现和提示报警。 在力控系统中，可以对系统发生的异常状况进行提示。如系统中有预定义的条件数据源故障，设备故障，可以利用这些条件在脚本中组态发生此事件时的界面提示，也就实现了异常报警的
15、功能。 另外数据库也提供了一些参数来显示数据库的状态，过程报警，设备报警，站状态，报警组，这些也可以通过数值显示系统的运行状态，我们可以利用这些状态自己组态发生状态异常变化时的提示和处理行为。,实时数据库报警机制,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,统计执行,统计值是db实时处理的。 Db运行过程当中，只要有新的采集数据来就会做统计运算。如平均值就进行pv参数值的累加，最大值最小值就对pv值与之前采到的数值进行大小比较并保存此次运算结果。直到遇到小时跳变或db正常退出时，累加值除以有效时间，把最终保存结果到磁盘上。 统计值是按小时计的。每到小时跳变或db正常退出时存一次本小时统计值。查询几个小
16、时的统计值时，就使用这几个小时存的统计值再做计算。如两个小时的平均值就使用这两个小时存的平均值相加除以2。,实时数据库数据统计机制,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,平均值统计,平均值公式为：平均值=数据累计和/正常运行的时间，是某数据库点的数值相对于时间的平均变化。其中数据累积和为正常运行时间的数据累加和。 举例1：某数据库点在2点整采到数据20，在20分钟时采到数据26，在30分钟时采到故障值-9999，在40分钟时采到数值24，在3点整采到数据28，在3点时保存的平均值如下计算：AVR=20*(20-0)+26*(30-20)+24*(60-40)/(20-0)+(30-20)+(60
17、-40)=22.8 3点时存的平均值为22.8，3点整的数据28会算到下一个小时的统计数据里。,实时数据库数据统计机制,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,统计功能说明,数据统计时，坏质量戳（-9999）是不参与统计的，(数据累计和/正常运行的时间）； 统计数据只在小时发生跳变的时候保存，比如从7：59-8：00保存7-8点的数据； 查询统计8点的一小时的数据代表7-8点的数据，8点的两小时的数据代表6-8点的数据； 力控插入历史不计算在统计数据之内； 统计数据与历史数据的关系。在数据库里定义点时只要勾选了统计，运行时就会对该点进行统计，与是否选择保存历史数据无关。两项运算是独立进行的。只是一
18、些组件会使用历史数据来计算一些统计值，使用的历史数据当然也包含插入的历史数据，这与实际保存的小时统计值是两回事。,实时数据库数据统计机制,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,统计执行,统计值是db实时处理的。 Db运行过程当中，只要有新的采集数据来就会做统计运算。如平均值就进行pv参数值的累加，最大值最小值就对pv值与之前采到的数值进行大小比较并保存此次运算结果。直到遇到小时跳变或db正常退出时，累加值除以有效时间，把最终保存结果到磁盘上。 统计值是按小时计的。每到小时跳变或db正常退出时存一次本小时统计值。查询几个小时的统计值时，就使用这几个小时存的统计值再做计算。如两个小时的平均值就使用这两个小时存的平均值相加除以2。,实时数据库数据统计机制,力控产品高级培训第三讲：实时数据库,THANKS!,
