SQL с поддержкой временных параметров

Обычный язык SQL не поддерживает временные характеристики данных. В частности, 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.

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 сравнивать текущие условия эксплуатации с существовавшими ранее и выявлять анормальное поведение процесса. IndustrialSQL Server хранит как оперативные, так и архивные данные и позволяет сравнивать их.

Лекция №11

ОРС

Предпосылки появления

Нестандартность ПО уровня управления ТП(драйверов к оборудованию) приводит к проблемам:

Увеличение затрат

Каждый поставщик должен разработать свой собственный драйвер: как правило, для каждого программного пакета должны разрабатываться отдельные драйверы для каждой поддерживаемой аппаратной платформы.

Ограниченная функциональность драйверов

Разработчиком драйверов поддерживаются не все функции соответствующей аппаратной компоненты.

Ограниченные возможности расширения и изменения состава компонент системы автоматизации

Расширение функций или, например, изменение процедуры доступа, обусловленное заменой аппаратной платформы, невозможно. Следствие: драйвер либо вообще не может больше использоваться, либо работает нестабильно.

Конфликты доступа

Различные программы не могут одновременно осуществлять доступ к одним и тем же компонентам системы автоматизации, т. к. обращение к данным осуществляется через собственные драйверы, работа одного из которых в каждый момент времени блокирует возможность работы всех остальных.

Для их решения возникает вопрос, драйверы какого типа и с какими конкретными интерфейсами и функциями должны быть разработаны для того, чтобы программы различных производителей могли их без проблем использовать?

Цель ОРС

Основная цель OPC стандарта (OLE for Process Control) заключается в определении механизма доступа к данным с любого устройства из приложений. OPC позволяет производителям оборудования поставлять программные компоненты, которые стандартным способом обеспечат клиентов данными с ПЛК.

Целью программы ОРС является создание средств, при помощи которых компоненты различных производителей в рамках некоторой системы автоматизированного управления могли бы связываться с некоторой программой по стандартизованному интерфейсу.

OPC (OLE for Process Control)–это стандарт взаимодействия между программными компонентами системы сбора данных и управления (SCADA),основанный на объектной моделиCOM/DCOM фирмы Microsoft.

Через интерфейсы OPC одни приложения могут читать или записывать данные в другие приложения, обмениваться событиями, оповещать друг друга о нештатных ситуациях (тревогах),осуществлять доступ к данным, зарегистрированным в архивах (так называемые «исторические »данные).

Эти приложения могут располагаться как на одном компьютере, так и быть распределенными по сети, при этом независимо от фирмы поставщика стандарт OLE for Process Control,признанный и поддерживаемый всеми ведущими фирмами производителями SCADA систем и оборудования, обеспечит их совместное функционирование. Особый класс OPC приложений представляют собой OPC серверы конкретных аппаратных устройств –они поставляются многими производителями аппаратуры .OPC сервер создает своего рода абстракцию аппаратуры,позволяя любому OPC клиенту записывать и считывать данные с устройства.

Устройство, для которого есть OPC сервер, может использоваться вместе с любой современной SCADA системой.

ОPC –это интерфейс для системы верхнего уровня. Ниже лежащие слои –PLC,УСО и т.д.–представлены для нее в виде OPC серверов и в общем случае являются «черными ящиками ».

OPC взаимодействие основано на клиент серверной схеме. OPC клиент (например, SCADA),вызывая определенные функции объекта OPC сервера, подписывается на получение определенных данных с определенной частотой. В свою очередь, OPC сервер, опросив физическое устройство, вызывает известные функции клиента, уведомляя его о получении данных и вручая сами данные. Таким образом, при OPC взаимодействии используются как прямые COM вызовы (от клиента к серверу),так и обратные (callback, от сервера к клиенту).

Использование OPC - стандарта дает следующие преимущества:

• OPC позволят определять на уровне объектов различные системы управления и контроля, работающие в распределенной среде. Применительно к SCADA-системам OPC серверы, расположенные на всех компьютерах системы управления производственного предприятия, стандартным способом могут поставлять данные в программу визуализации, базы данных и т. д;
• OPC - устранят необходимость использования различного нестандартного оборудования и соответствующих коммуникационных программных драйверов;
• у потребителя появится больший выбор при разработке систем.

Что не может OPC

• OPC может использоваться только там, где установлен Microsoft DCOM,а это на сегодня indows NT,Windows 95/98 и теоретически некоторые системы семейства Unix.
• OPC не обеспечивает работы в жестком реальном времени, поскольку в DCOM отсутствуют понятия качества обслуживания, крайних сроков и т.п.В то же время контроль за «устареванием »данных имеется: каждое передаваемое значение (тег)сопровождается меткой времени происхождения (timestamp).Несмотря на то,что требования жесткого реального времени, строго говоря, не выполняются, реальная частота передачи данных порядка 50 миллисекунд достигается без каких либо специальных мер.