pSpace

pSpace 是企业级实时历史数据库,pSpace可以构成一个复杂的企业信息化系统,企业信息化系统是采用了实时历史数据库技术的计算机系统,该系统不仅仅是一组对数据进行处理的软件,也不只是一个数据库。一个实时历史数据库系统是一个实际可运行的,按照数据方式存储、维护和向应用程序提供数据或信息支持的系统,它是存储介质、处理对象和管理系统的集合体,由数据库、硬件、软件几部分组成,pSpace是企业信息化的核心处理软件平台。能为其他管理软件提供高效的数据接口,pSpace是一个具有标准接口的、可二次开发的平台。

实时数据库为最终用户提供了快捷、高效的工厂信息,由于工厂实时数据存放在统一的数据库中,工厂中的所有人,无论在什么地方都可看到和分析相同的信息,客户端的应用程序可使用户很容易对工厂级实施管理,诸如工艺改进、质量控制、故障预防维护等。通过实时数据库可集成产品计划、维护管理、专家系统、化验室信息系统、模拟与优化等应用程序,在业务管理和实时生产之间起到桥梁作用。

pSpace 企业级实时历史数据库为完全的分布式结构,可任意组建应用模式,支持C/S和B/S应用;它可以提供丰富的企业级信息系统客户端应用和工具;大容量支持企业级应用,内部实现高数据压缩率,可实现历史数据的大量存储,灵活的扩展结构可满足各种需求,具备广泛的安全性和可跟踪性。

pSpace实时历史数据库能完成来自DCS、FCS和其它控制系统的实时数据的采集、存储、压缩,实时数据和历史数据的检索、统计、分析、建模,并进行曲线、图表显示,实现了流程工业中典型的应用功能,如工艺流程图展现、历史曲线分析、历史报警分析、EXCEL报表插件等,能为其他管理软件提供高效的数据接口,将连续存储的历史数据与这些管理软件进行双向通讯,pSpace是一个具有标准接口的、可二次开发的平台。

由采集站DA、数据服务器、 WEB服务器、客户端组成,同时和关系数据库进行有效的数据交换,DCS的数据经过DA进行采集,由DA SERVER送到数据服务器,数据服务器再有效的送给其它客户端。

pSpace实时数据库服务器主要由以下几部分构成:

pSpace Server:

负责整个pSpaceTM应用系统的实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、数据服务请求、事件触发器管理、调度管理、资源管理、系统配置等。

pSpace Data Service:

为第三方厂家的软件访问pSpaceTM Server时提供数据服务功能,包括:OPC Server、DDE Server、ODBC Router、Base API接口等

pSpace COM SDK:

COM SDK为用户开发基于pSpaceTM Server的应用程序提供基于COM对象的编程接口。

pSpace Visual ActiveX:

是一组开放的控件,如:数据控件、文本控件、棒图控件、趋势控件等,控件可以直接访问实时数据库和关系数据库的数据。

pSpace DA Server数据采集器:

pSpaceTM DA server是数据采集站的设备通讯管理服务程序,用于系统和DCS、PLC等数据源之间的数据交换,具有自动网络通信负荷平衡功能和断线数据缓冲功能。

pSpace的Web服务器

使用IIS作为Web管理服务器,用图形客户端生成Web网页;

使用pSpace Visual ActiveX自行创建Web服务器和Web网页;

使用pSpace Webserver,用图形客户端生成Web网页;

pSpace 客户端

监控组态软件:力控Forcecontrol系列;

Microsoft Excel:采用标准EXCEL加载宏方式通过网络访问数据库;

“瘦”客户端:Microsoft Internet Explorer 5.0或以上版本的浏览器;

Visual ActiveX:pSpace可视化控件工具包是为建立客户端连接而提供的客户端产品;它包括一组ActiveX控件,如:数据控件、文本控件、棒图控件、趋势控件等;

二次开发工具及访问接口

标准访问接口供客户端程序调用或第三方软件访问使用,因此接口的完整性、开放性决定实时数据库二次开发的性能的优劣,pSpace访问接口及开发工具主要包括以下几种:

1)DBI API

DBI是一套实时数据库访问接口,给用户提供底层编程接口,通过它可以与客户端连接,对数据库进行数据读写,满足继线重连功能,可以获取数据库结构信息,动态控制变化数据集,DBI接口采用了快速数据访问机制,数据访问吞吐量可达到11万次/秒,可以适合过程仿真、优化控制、专家诊断等多种行业应用。

2)COM SDK

SDK是为用户开发基于pSpaceTM Server的应用程序提供基于COM对象的编程接口,用COM SDK编写的一个实例可以同时连接多个Server,也可以用COM SDK同时建立多个实例,提供面向对象的类库供用户开发应用程序,用户使用该工具编程可以提高开发效率,该工具可以在VC++,VB,VBScript,.net等开发环境下使用。

3)OLE DB Provider

应用程序提供pSpace Server数据库的ADO访问接口。

4)DAI SDK

pSpace的数据源采集接口的开放工具,DAI采集接口软件都可以单独运行在一台网络结点机,并可在远程对其进行配置与监控,具备以下功能:

DAI 可以直接利用原有的力控组态软件的驱动程序;

DAI 具备断线缓存功能;另外DAInterface还要增加几个接口;

DAI 支持XML、CSV文件接口,可采集离线数据源。

实时数据库性能指标:

从实时数据库运行环境来看,实时数据库系统的除了自身的软件性能外,还取决于所使用的操作系统、硬件环境等。

单台服务器容量可达12,0000点以上;

历史数据库支持unix linux windows等64位操作系统;

完整的事件记录系统,所有操作员的动作均被检查并记录,可作为跟踪依据;

功能强大的压缩算法:按高压缩格式保存数据,采用死区和变化率压缩,压缩比为1:30;

支持优化旋转门算法对历史数据进行压缩;

专用的磁盘存贮算法来保证对长年形成的海量历史数据的快速查询;

支持的浮点型、布尔型、字符串型、等常见数据类型及“任意”类型;

数据库吞吐量支持每秒写入/查询20,000个数据点;

支持历史数据库在线备份,多服务器并发处理;

支持数据库冗余;

IO数据采集断线重连:通讯故障能够自动恢复,I/O时间同步;自动补偿 PC 时钟偏差。

力控实时历史数据库管理系统提供了基本的客户端组态工具,开放的接口可以高级应用中的资产管理、设备诊断等管理客户端的开发,每个客户端应用软件都可以与pSpace Server运行在同一台计算机上,也可以分布式地运行在其它网络结点机上。

1)管理工具Admin

pSpace系统配置工具。包括:在线配置数据库点、采集接口、监控服务器和采集器状态,启、停远程服务等。

2)Forcecontrol组态软件

完成生产调度系统的实时监控,曲线分析、生产报表、报警、事件等。

3)Excel Add-In:Excel加载宏,完成功能包括:

查询原始数据;

查询当前数据;

利用索引点查询过滤数据;

查询数据的采样值;

查询统计值(最小值、最大值、平均值、标准方差、累计值、计数值);

显示、导入、导出标签;

导入、导出数据;

显示、导入、导出消息;

显示采集接口;

4)pBatch

批量生产工艺数据的检索和表示,可跟踪与批量生产相关的各种信息。

5)Alarm Server

报警服务器。

6)SNMP Agent:

网络管理工具,可以在线诊断网络设备。

报表工具:

可以在力控®的万能报表工具中获取实时数据库的各种过程数据,完成数据的查询与计算;建立易用、灵活、强大的报表系统。

设备运行诊断工具:

生产设备运行诊断工具可以方便地了解运行设备故障事件发生的时间、地点、状态和原因,从而降低设备维护成本。

趋势组记录工具:

提供了非常丰富的趋势记录功能,实时趋势和历史趋势记录允许趋势曲线多层重叠,可以通过颜色区分好数据和坏数据,可以显示数据的采样周期、数值精度和曲线变化情况。

图形分析工具:

包括直方图、饼图、面积图等十种图形分析工具,非常方便数据的显示与比较。图形具有透明性,从而更加容易地观察到数据之间的差别。

趋势曲线放大镜:

利用趋势曲线的放大镜工具,可以放大任何时间的实时和历史曲线,非常方便地分析时间序列的数据。通过趋势曲线的滚动按钮,可以前后滚动查看趋势曲线的变化情况。

成本核算工具:

内嵌成本核算模板工具,包括核算体系(生产基本单位核算、财务核算及其报表)、预算和考核体系、信息实时查询(收率、消耗、能耗等)、成本统计报表。

质量分析工具:

提供质量分析模板工具,将生产过程的实时数据和质量点的采样数据进行比较,在线进行评估,以便生产管理人员及时掌握各个产品的质量数据。长期保存质检数据,便于质量分析。

安全性及用户管理

网络安全

在进行项目设计时,在数据采集站可进行双网卡配置以保证生产网和管理网的物理隔离,DA SERVER采集站软件设计中可以保证数据单项传输,防止管理网的干扰生产网。

用户管理

实时数据库提供了完备的安全保护机制,以保证生产过程的安全可靠,用户管理具备多个级别,并可根据级别限制对重要工艺参数的修改,以有效避免生产过程中的误操作。

实时数据库提供了安全区的概念,同级别,不同安全区的数据不可以互相操作,保证了数据的分布式的管理。

提供基于远程的用户管理,增加更多的用户级别及安全区,管理所有用户的远程登陆信息。

加密管理:

支持工程加密,用户可以通过加密锁自己定义工程密码,没有此加密锁任何非法用户无法侵入,保护了自己的工程结构;

操作事件:

可以详细的记录操作事件和系统事件,方便事故追忆;

开机自动运行设置、有效的屏蔽系统键盘,可以防止非法用户入侵;

数据采集器DA SERVER

DA SERVER 是Server 与各种数据源之间的接口,DA SERVER具有自动网络通信负荷平衡功能和断线数据缓冲功能,DA SERVER可以和Server运行在同一服务器内,也可以运行在不同的前端机上,通过TCP/IP与Server通信。

DA SERVER主要有以下几种:

DA SERVER:专用的数据采集服务器,通过它中心服务器可以采集各种DCS、PLC、FCS等I/O设备的数据,DA SERVER可以集成HMI/SCADA组态软件的数据采集接口,对于已经安装运行了组态软件的SCADA工作站,通过该数据采集器可以很方便地将SCADA数据采集到Server中。

MOPC:通过该数据采集器,Server可以采集其他各种第三方的OPC Server的数据。

支持通过RS232、RS422、RS485、电台、电话轮巡拨号、以太网、移动GPRS、CDMA、GSM网络等方式和设备进行通讯;

开发环境下具备在线诊断设备通讯功能,可以动态的打开、关闭设备,通讯故障后具备自动恢复功能;

支持控制设备和控制网络冗余,控制设备进行切换时,通讯会自动切换;

支持多种协议的设备挂在一条通讯链路上与DA SERVER进行通讯,方便电台等远程通讯;

支持与设备采取主从、主主、从主等多种交互机制来进行通讯,比如对MODBUS标准协议设备,支持主与从2种方式与设备通讯;

可以采集带时间戳的数据,毫秒级数据采集速率,实现历史数据向实时数据库的回插功能,可以采集记录仪、录波器数据,支持SOE,完成事件监视。

支持的设备种类

支持主流的DCS、PLC、DDC、现场总线、智能仪表等1000多种厂家设备的通讯;也可以按照用户提出的通信协议和硬件接口,在较短时间内开发新的驱动程序。

无所不在的移动通讯

所有设备的驱动程序支持通过移动GPRS、CDMA网络与控制设备进行通讯,DA SERVER节点与其远程DA SERVER节点也可以进行移动通讯;

DA SERVER移动数据服务器与远程设备的通讯为并发处理、完全透明的解决方案,消除了一般软件采用虚拟串口方式造成数据传输不稳定的隐患,有效的流量控制机制保证了远程应用中节省通讯费用;

支持设备主动通过GPRS上传数据的方式进行数据传输。

pSpace支持与国外的各种数据库进行数据交互,比如INFOPLUS、PI、PHD等。

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