Ответы на экзамен "Проектирование систем автоматизации" - Базы данных реального времени

Базы данных реального времени

 

В настоящее время благодаря использованию БД пользователь может получить нужную информацию в нужном месте (независимо от уровня) и в нужное время. С помощью СУБД на предприятиях избавились от проблем, связанных с огромными объемами дублированной и иногда противоречивой информации, предоставляемой, к тому же, различными и, зачастую, несовместимыми друг с другом способами. Однако использование традиционных реляционных баз данных, ориентированных на АСУП, не всегда возможно в системах управления технологическими процессами. Этому препятствует несколько основных ограничений:

· производственные процессы генерируют данные очень быстро. Чтобы хранить производственный архив системы, например, с 7500 рабочими переменными, в БД каждую секунду необходимо вставлять 7500 строк. Обычные БД не могут выдержать подобную нагрузку;

· объёмы производственной информации настолько велики, что она просто не вмещается в традиционную БД! Например, многомесячный архив завода с 7500 рабочими переменными требует под БД около 1 Терабайта дисковой памяти. Сегодняшние технологии такими объемами манипулировать не могут;

· SQL как язык не подходит для обработки временных или периодических данных, типичных для производственных систем. В частности, чрезвычайно трудно указать в запросе периодичность выборки возвращаемых данных.

Результатом преодоления этих ограничений стало появление класса продуктов, называемых базами данных реального времени (БДРВ). Отмечаются две концепции создания БДРВ: новая независимая разработка БД или разработка БДРВ на основе известных реляционных БД, например, MS SQL Server. Более перспективным представляется второй способ, поскольку, во-первых, он дешевле, а во-вторых, технологичнее (идёт по стопам Microsoft, используя его новые технологии!). В качестве примера реализации БДРВ отметим, например, IndustrialSQL Server (компания Wonderware) и Plant2SQL (Ci Technologies). Основные функции БДРВ, построенные на основе MS SQL Server заключаются в следующем:

· сохранение некритичной во времени информации в БД Microsoft SQL Server, в то время как вся технологическая информация сохраняется в специальном формате;

· поддержание высокой пропускной способности, что обеспечивает сохранение огромных потоков информации с высокой разрешающей способностью;

· поддержание целостности данных, что обеспечивает запись больших объемов информации без потерь;

· добавление в Microsoft SQL Server свойств сервера реального времени.

В настоящее время БДРВ являются продуктами, ориентированными на хранение технологической информации, на обеспечение связи с управленческими данными, на использование уже ставших стандартными в подсистемах АСУП интерфейсов OLE DB, Internet.

Стандартным механизмом поиска информации на серверах БДРВ является SQL, что гарантирует доступность данных самому широкому кругу приложений. В подмножество языка SQL входят расширения, служащие для получения динамических производственных данных и позволяющие строить запросы на базе временных отметок.

Используемая в БДРВ архитектура клиент-сервер позволяет заполнить промежуток между промышленными системами контроля и управления реального времени, для которых характерны большие объемы информации, и открытыми гибкими управленческими информационными системами. Благодаря наличию мощного и гибкого процессора запросов пользователи имеют возможность осуществлять поиск любой степени сложности для выявления зависимостей и связей между физическими характеристиками, оперативными условиями и технологическими событиями.

Следует подчеркнуть, что в зависимости от требований создаваемой системы возможны следующие варианты решений:

· использование только РБД, в таблицы которой подсистема АСУТП по SQL-запросам записывает технологические данные; в дальнейшем последние могут быть использованы обеими подсистемами;

· использование БДРВ, которые обеспечивают более высокие характеристики регистрации данных и упрощают (без использования SQL) процесс внесения данных в таблицы;

· построение комбинированного решения, предполагающего использование БДРВ для технологических первичных данных и таблиц РБД для вторичной информации.

Вы здесь: Home Автоматизация Ответы на экзамен "Проектирование систем автоматизации"