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類型分類：: 科普知識(shí)

數(shù)據(jù)分類：: 高壓斷路器

pSpace實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的功能

發(fā)布日期：2022-04-27 點(diǎn)擊率：78 品牌：Blueone/深圳華杰

　　一個(gè)實(shí)時(shí)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。
　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也具有一般DBMS的基本功能：
　　永久數(shù)據(jù)管理，包括數(shù)據(jù)庫的定義、存儲(chǔ)、維護(hù)等。
　　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。
　　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。
　　存取控制，安全性檢驗(yàn)。
　　對數(shù)據(jù)庫的可靠性進(jìn)行控制。
　　
　　力控?軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有下列基本功能：
　　1. I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與回送
　　因?yàn)閷?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用所面向的監(jiān)控對象最終還是要落實(shí)到具體的硬件設(shè)備的。數(shù)據(jù)庫支持的I/O設(shè)備的種類越多，它為用戶提供的應(yīng)用范圍就越廣泛。力控?數(shù)據(jù)庫目前支持的I/O設(shè)備包括：DCS、可編程控制器(PLC)、智能模塊、板卡、智能儀表、控制器、變頻器等等。另外，也支持DDE和OPC接口，可以和采用DDE或OPC標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備通訊。力控?數(shù)據(jù)庫與I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換方式有多種，包括：串行通訊方式、板卡方式、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方式、適配器方式、DDE方式和OPC方式等。力控?數(shù)據(jù)庫可同時(shí)連接多臺(tái)不同類型的I/O設(shè)備，并對所連接的所有各種類型的I/O設(shè)備都可以指定不同的掃描周期，對同一個(gè)設(shè)備上不同的I/O點(diǎn)參數(shù)也可以指定不同的掃描周期。

　　用戶可任意指定各數(shù)據(jù)的采集周期，可至毫秒。在外部設(shè)備允許時(shí)，可同時(shí)啟動(dòng)多進(jìn)程進(jìn)行采集以提高采集速度。可通過各種協(xié)議連接網(wǎng)絡(luò)上的外部設(shè)備。
　　
　　2. 輸入處理
　　任何來源的數(shù)據(jù)在進(jìn)入數(shù)據(jù)庫前，均可先進(jìn)行數(shù)據(jù)來源檢查，上、下限檢查，并進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換、簡單濾波、開方等處理后再進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。
　　對于模擬量，其值用工程單位表示，即量程變換以后的數(shù)值，如，８０kg/h。
　　經(jīng)量程變換處理后的PV值計(jì)算公式為：
　　PV = EULO + （PVRAW - PVRAWLO） *（EUHI - EULO）/（PVRAWHI - PVRAWLO）
　　其中參數(shù)PVRAW表示原始過程測量值，PVRAWHI表示原始過程測量值上限，PVRAWLO表示原始過程測量值下限，PVRAWHI和PVRAWLO的具體值與所接I/O設(shè)備有關(guān)。下表給出了以O(shè)MRON PLC的DM區(qū)數(shù)值為例的力控?數(shù)據(jù)庫原始測量數(shù)據(jù)量程轉(zhuǎn)換原理。

　　對輸入的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)還可進(jìn)行小信號切除處理，以防止累計(jì)、流量信號零漂波動(dòng)對計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響。用FILTERFL表示小信號切除開關(guān)。當(dāng)FILTERFL為0，表示禁止小信號切除處理；當(dāng)FILTERFL為1，表示允許小信號切除處理。用FILTER表示小信號切除限值，當(dāng)允許進(jìn)行小信號切除時(shí)，數(shù)據(jù)庫將不記錄小于FILTER的PV值變化。
　　3. 輸出處理
　　輸出處理用于在數(shù)據(jù)庫向外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)回送前，對發(fā)往現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出上、下限檢查和限值變化率檢查，并進(jìn)行輸出記錄。同時(shí)允許用戶自定義處理方法。
　　4. 數(shù)據(jù)累計(jì)處理
　　對于需要進(jìn)行累計(jì)的數(shù)據(jù)，可以將其組態(tài)為“累計(jì)點(diǎn)”類型，正確設(shè)置變量的瞬時(shí)值量程和時(shí)基后，當(dāng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后立即開始累計(jì)，例如某個(gè)進(jìn)料流量的量程是50噸/小時(shí)，就可以設(shè)置時(shí)基為3600秒。
　　5 報(bào)警處理
　　系統(tǒng)可提供高報(bào)、高高報(bào)、低報(bào)、低低報(bào)、偏差、變化率、延時(shí)、壞PV、錄入超時(shí)報(bào)警功能，提供報(bào)警確認(rèn)、報(bào)警匯總、報(bào)警歷史查詢等功能。
　　對于低低限報(bào)警、低限報(bào)警、高高限報(bào)警、高限報(bào)警，當(dāng)過程值超出了這四類報(bào)警的限值時(shí)，產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警。
　　對于偏差報(bào)警，當(dāng)過程值（PV）與設(shè)定值（SP）的偏差超出了偏差限值DEV時(shí)，報(bào)警產(chǎn)生。
　　變化率報(bào)警是通過檢測過程值（PV）的實(shí)際變化率，即如果過程PV值在變化周期RATECYC內(nèi)的變化量超出了變化率限值RATE后，產(chǎn)生報(bào)警。
　　當(dāng)設(shè)置了延時(shí)報(bào)警后，當(dāng)PV值超出限值后，并不立即產(chǎn)生限值報(bào)警，只有當(dāng)超過延時(shí)時(shí)間ALARMDELAY后，PV值仍超出限值時(shí)，才產(chǎn)生限值報(bào)警。
　　錄入超時(shí)報(bào)警檢測操作人員是否按時(shí)錄入了操作數(shù)據(jù)。如果操作人員沒有在超時(shí)限值TIMEOUT內(nèi)完成數(shù)據(jù)錄入，則產(chǎn)生此報(bào)警。
　　壞PV值報(bào)警檢測是否有壞PV值出現(xiàn)。
　　在進(jìn)行實(shí)際變化值與限值的比較時(shí)，涉及到死區(qū)設(shè)定值DEADBAND的概念：死區(qū)設(shè)定值是指在消除報(bào)警前，實(shí)際值必須降低到報(bào)警限值以下多少個(gè)工程單位數(shù)（如果是下下限或下限則在它之上的工程單位數(shù)）。例如，從報(bào)警狀態(tài)返回到正常狀態(tài)時(shí)，實(shí)際值不僅返回到報(bào)警限值內(nèi)，而且還要返回到用戶指定的死區(qū)設(shè)定值之上或之下。死區(qū)設(shè)定值防止了由于報(bào)警重復(fù)通知造成的多次報(bào)警（實(shí)際值在限值周圍變化，不斷地跳進(jìn)、跳出報(bào)警限值）。
　　以上報(bào)警參數(shù)的初始值均是在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫組態(tài)期間，由自動(dòng)化工程技術(shù)人員根據(jù)工藝需要設(shè)置的，當(dāng)在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下需要修改時(shí)，可以在圖形運(yùn)行環(huán)境下由授權(quán)的操作人員修改，也可以用腳本語言修改。
　　6. 統(tǒng)計(jì)
　　當(dāng)設(shè)置了自動(dòng)統(tǒng)計(jì)功能時(shí)，數(shù)據(jù)庫自動(dòng)對PV值的變化進(jìn)行累計(jì)運(yùn)算，可提供小時(shí)、班、日、月、年的累計(jì)值，自動(dòng)計(jì)算小時(shí)時(shí)間段內(nèi)的平均值、最大值、最小值，并形成統(tǒng)計(jì)歷史數(shù)據(jù)。
　　7. 運(yùn)算和控制
　　對于各類實(shí)時(shí)現(xiàn)場控制，其實(shí)時(shí)運(yùn)算和控制調(diào)節(jié)能力是至關(guān)重要的。力控?數(shù)據(jù)庫提供的運(yùn)算點(diǎn)和控制點(diǎn)對實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)運(yùn)算和常規(guī)控制非常有效。
　　運(yùn)算點(diǎn)含有一個(gè)或多個(gè)輸入，一個(gè)結(jié)果輸出。目前提供的運(yùn)算類型有：
　　數(shù)學(xué)運(yùn)算，加、減、乘、除、開方、求余等。
　　關(guān)系運(yùn)算，大于、小于、等于、大于等于、小于等于等。
　　位操作，與、或、非、異或等。
　　使用運(yùn)算功能，可以在數(shù)據(jù)庫中完全按照自己的要求搭建各種控制模型、運(yùn)算模型，完成數(shù)值計(jì)算。
　　控制點(diǎn)具有各種常規(guī)PID調(diào)節(jié)算法，包括：位置式、增量式、微分先行算法等。
　　8. 事件
　　任何用戶對數(shù)據(jù)庫的訪問均產(chǎn)生相應(yīng)的事件，并可被記錄，用戶可以訪問和查詢這些記錄。
　　
　　9. 在線組態(tài)與查詢
　　以上各種內(nèi)置的數(shù)據(jù)處理功能，均是由組態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的。這些組態(tài)數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)庫運(yùn)行時(shí)，則是以點(diǎn)參數(shù)的形式供用戶進(jìn)行查詢和修改，用戶可以用任何一個(gè)訪問數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序在線修改這些參數(shù)，當(dāng)然也可以在數(shù)據(jù)庫上直接修改或查詢。
　　10. 保存歷史數(shù)據(jù)
　　各實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫均可保存歷史數(shù)據(jù)，且可任意指定保存時(shí)間，中間可隨時(shí)停止和恢復(fù)。保存歷史數(shù)據(jù)時(shí)，先保存在內(nèi)存緩沖區(qū)內(nèi)，緩沖區(qū)滿時(shí)才一次性寫盤，讀歷史數(shù)據(jù)時(shí)先從緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)，取不到再到硬盤取，可大大提高取歷史數(shù)據(jù)速度。歷史數(shù)據(jù)采用時(shí)間-變化壓縮方法，即當(dāng)數(shù)據(jù)變化時(shí)才進(jìn)行保存，既節(jié)省外存空間，又保證數(shù)據(jù)精度。
　　11. 網(wǎng)絡(luò)通訊及并發(fā)處理
　　數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)通訊功能是構(gòu)建分布式應(yīng)用的基礎(chǔ)。例如力控?數(shù)據(jù)庫內(nèi)置了TCP/IP通訊功能。可以通過Internet/Intranet與分布在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的其它力控?數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通訊。每個(gè)分布節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)庫都可以同時(shí)為服務(wù)器方或客戶方。
　　12. 冗余及雙機(jī)熱備
　　力控?數(shù)據(jù)庫目前支持雙機(jī)熱備式冗余。即可以指定一臺(tái)機(jī)器為主機(jī)，另一臺(tái)作為從機(jī)，從機(jī)內(nèi)容與主機(jī)內(nèi)容實(shí)時(shí)同步，從機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)視主機(jī)狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)主機(jī)停止響應(yīng)，便接管控制。I/O設(shè)備只從主機(jī)接受控制指令，以免造成控制時(shí)序錯(cuò)亂，在這種情況下，從機(jī)不做任何組態(tài)，如圖3-4所示，只需選擇“從站”方式即可。
　　同步信息包括：時(shí)鐘同步、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫信息同步、歷史數(shù)據(jù)同步。
　　冗余原理如下：
　　⑴ 開始運(yùn)行時(shí)從機(jī)首先向主機(jī)數(shù)據(jù)庫注冊，報(bào)告本機(jī)地址。向主機(jī)發(fā)送時(shí)鐘同步請求，數(shù)據(jù)庫組態(tài)信息同步請求，異地歷史存儲(chǔ)數(shù)據(jù)同步請求，組態(tài)畫面同步請求。
　　⑵ 當(dāng)主機(jī)正常工作時(shí)，從機(jī)不斷向主機(jī)發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步請求。
　　⑶ 當(dāng)主機(jī)正常工作時(shí)，從機(jī)中的數(shù)據(jù)庫不進(jìn)行任何運(yùn)算，IO SERVER不進(jìn)行采集，但是可以接受用戶操作，操做結(jié)果直接送往主機(jī)。
　　⑷ 當(dāng)主機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)（超時(shí)時(shí)間）不響應(yīng)從機(jī)的同步請求時(shí)，從機(jī)便接管控制，停止向主機(jī)發(fā)送同步請求，啟動(dòng)I/O SERVER采集。這時(shí)從機(jī)將變?yōu)橹鳈C(jī)。
　　⑸ 當(dāng)故障的主機(jī)重新啟動(dòng)后，發(fā)現(xiàn)從機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)為主機(jī)，首先詢問從機(jī)是否因主機(jī)故障而轉(zhuǎn)為主機(jī)，如果是，主機(jī)將與從機(jī)信息同步，同步完成后，從機(jī)停止控制工作，將控制權(quán)還給主機(jī)。
　　從機(jī)除了與主機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)，時(shí)鐘同步外，從機(jī)每當(dāng)開始運(yùn)行時(shí)，還將與主機(jī)組態(tài)內(nèi)容同步。可以指定從站是否與主站組態(tài)信息一致，如果指定從站與主站組態(tài)內(nèi)容同步，從站啟動(dòng)后將自動(dòng)與主站組態(tài)同步。同步信息包括數(shù)據(jù)庫組態(tài)同步。信息同步時(shí)從站組態(tài)信息將會(huì)被覆蓋。
　　13. 系統(tǒng)開放接口
　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫提供了包括DDE、ODBC和ActiveX控件編程接口在內(nèi)的多種開放接口。

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