力控科技 工業(yè)實時歷史數據庫pSpace 工控軟件
pSpace在企業(yè)信息化的作用
對于現代工業(yè)企業(yè)，如何能使決策者隨時查看生產過程數據，以便快速地做出更為靈活的商業(yè)決策，是企業(yè)信息化建設的關鍵，在企業(yè)MES所關注的各項資源中，生產過程信息依然是重要的資源，如果不能解決生產過程信息實時有效上傳的問題，將仍然無法充分利用和保障MES及ERP管理系統(tǒng)的投資。
企業(yè)MES核心是實時歷史數據庫，實時數據庫可用于工廠過程的自動采集、存儲和監(jiān)視，可在線存儲每個工藝過程點的多年數據，可以提供清晰、精確的操作情況畫面，用戶既可瀏覽工廠當前的生產情況，也可回顧過去的生產情況，可以說，實時數據庫對于流程工廠來說就如同飛機上的“黑匣子”。
工廠的歷史數據對公司來說是很有價值的，實時數據庫的核心就是數據檔案管理，它采集并存儲與流程相關的上千點的數據，多年應用歷史數據庫管理的經驗告訴我們，現在很難知道將來進行分析時哪些數據是必須的。因此，保存所有的數據是防止丟失所需信息的最好方法。此外，要改進產品，必須具備與之相關物料的信息，并了解當前和過去的操作狀態(tài)。實時數據庫采集、存儲流程信息，用來指導工藝改進、降低物料、增加產量。
實時數據庫為最終用戶提供了快捷、高效的工廠信息，由于工廠實時數據存放在統(tǒng)一的數據庫中，工廠中的所有人，無論在什么地方都可看到和分析相同的信息，客戶端的應用程序可使用戶很容易對工廠級實施管理，諸如工藝改進、質量控制、故障預防維護等。通過實時數據庫可集成產品計劃、維護管理、專家系統(tǒng)、化驗室信息系統(tǒng)、模擬與優(yōu)化等應用程序，在業(yè)務管理和實時生產之間起到橋梁作用。
北京三維力控推出的pSpaceTM就是這樣一個極具競爭力的軟件產品，pSpaceTM作為企業(yè)級實時歷史數據庫，通過極高速度的數據采集、大量歷史數據存儲和大量實時過程數據的發(fā)布，實現企業(yè)信息集成的基礎平臺，它為企業(yè)實現底層監(jiān)控、信息集成提供了全方位的軟件解決方案。
pSpace可以構成一個復雜的企業(yè)信息化系統(tǒng)，企業(yè)信息化系統(tǒng)是采用了實時歷史數據庫技術的計算機系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅僅是一組對數據進行處理的軟件，也不只是一個數據庫。一個實時歷史數據庫系統(tǒng)是一個實際可運行的，按照數據方式存儲、維護和向應用程序提供數據或信息支持的系統(tǒng)，它是存儲介質、處理對象和管理系統(tǒng)的集合體，由數據庫、硬件、軟件幾部分組成，pSpace是企業(yè)信息化的核心處理軟件平臺。
pSpace 企業(yè)級實時歷史數據庫為完全的分布式結構，可任意組建應用模式，支持C/S和B/S應用；它可以提供豐富的企業(yè)級信息系統(tǒng)客戶端應用和工具；大容量支持企業(yè)級應用，內部實現高數據壓縮率，可實現歷史數據的大量存儲，靈活的擴展結構可滿足各種需求，具備廣泛的安全性和可跟蹤性。
pSpace實時歷史數據庫能完成來自DCS、FCS和其它控制系統(tǒng)的實時數據的采集、存儲、壓縮，實時數據和歷史數據的檢索、統(tǒng)計、分析、建模，并進行曲線、圖表顯示，實現了流程工業(yè)中典型的應用功能，如工藝流程圖展現、歷史曲線分析、歷史報警分析、EXCEL報表插件等，能為其他管理軟件提供高效的數據接口，將連續(xù)存儲的歷史數據與這些管理軟件進行雙向通訊，pSpace是一個具有標準接口的、可二次開發(fā)的平臺。
實時數據庫結構：
一個實時數據庫系統(tǒng)的優(yōu)劣，主要體現在它提供的功能是否齊備，系統(tǒng)性能是否優(yōu)越，能否完成有效的數據存取，各種數據操作、查詢處理、存取方法、完整性檢查，保證相關的事務管理，事務的概念、調度與并發(fā)控制、執(zhí)行管理及存取控制，安全性檢驗。
以下是力控的系統(tǒng)結構圖系統(tǒng)組成：由采集站DA、數據服務器、 WEB服務器、客戶端組成，同時和關系數據庫進行有效的數據交換，DCS的數據經過DA進行采集，由DA SERVER送到數據服務器，數據服務器再有效的送給其它客戶端。
pSpace實時數據庫服務器主要由以下幾部分構成：
pSpace Server：
負責整個pSpaceTM應用系統(tǒng)的實時數據處理、歷史數據存儲、統(tǒng)計數據處理、數據服務請求、事件觸發(fā)器管理、調度管理、資源管理、系統(tǒng)配置等。
pSpace Data Service：
為第三方廠家的軟件訪問pSpaceTM Server時提供數據服務功能，包括：OPC Server、DDE Server、ODBC Router、Base API接口等
pSpace COM SDK：
COM SDK為用戶開發(fā)基于pSpaceTM Server的應用程序提供基于COM對象的編程接口。
pSpace Visual ActiveX：
是一組開放的控件，如：數據控件、文本控件、棒圖控件、趨勢控件等，控件可以直接訪問實時數據庫和關系數據庫的數據。
pSpace DA Server數據采集器：
pSpaceTM DA server是數據采集站的設備通訊管理服務程序，用于系統(tǒng)和DCS、PLC等數據源之間的數據交換，具有自動網絡通信負荷平衡功能和斷線數據緩沖功能。
pSpace的Web服務器
使用IIS作為Web管理服務器，用圖形客戶端生成Web網頁；
使用pSpace Visual ActiveX自行創(chuàng)建Web服務器和Web網頁；
使用pSpace Webserver，用圖形客戶端生成Web網頁；
pSpace 客戶端
監(jiān)控組態(tài)軟件：力控Forcecontrol系列；
Microsoft Excel：采用標準EXCEL加載宏方式通過網絡訪問數據庫；
“瘦”客戶端：Microsoft Internet Explorer 5.0或以上版本的瀏覽器；
Visual ActiveX：pSpace可視化控件工具包是為建立客戶端連接而提供的客戶端產品；它包括一組ActiveX控件，如：數據控件、文本控件、棒圖控件、趨勢控件等；
二次開發(fā)工具及訪問接口
標準訪問接口供客戶端程序調用或第三方軟件訪問使用，因此接口的完整性、開放性決定實時數據庫二次開發(fā)的性能的優(yōu)劣，pSpace訪問接口及開發(fā)工具主要包括以下幾種：
1）DBI API
DBI是一套實時數據庫訪問接口，給用戶提供底層編程接口，通過它可以與客戶端連接，對數據庫進行數據讀寫，滿足繼線重連功能，可以獲取數據庫結構信息，動態(tài)控制變化數據集，DBI接口采用了快速數據訪問機制，數據訪問吞吐量可達到11萬次/秒，可以適合過程仿真、優(yōu)化控制、專家診斷等多種行業(yè)應用。
2）COM SDK
SDK是為用戶開發(fā)基于pSpaceTM Server的應用程序提供基于COM對象的編程接口，用COM SDK編寫的一個實例可以同時連接多個Server，也可以用COM SDK同時建立多個實例，提供面向對象的類庫供用戶開發(fā)應用程序，用戶使用該工具編程可以提高開發(fā)效率，該工具可以在VC ，VB，VB，.net等開發(fā)環(huán)境下使用。
3）OLE DB Provider
應用程序提供pSpace Server數據庫的ADO訪問接口。
4）DAI SDK
pSpace的數據源采集接口的開放工具，DAI采集接口軟件都可以單獨運行在一臺網絡結點機，并可在遠程對其進行配置與監(jiān)控，具備以下功能：
DAI 可以直接利用原有的力控組態(tài)軟件的驅動程序；
DAI 具備斷線緩存功能；另外DAInterface還要增加幾個接口；
DAI 支持XML、CSV文件接口，可采集離線數據源。
實時數據庫性能指標：
從實時數據庫運行環(huán)境來看，實時數據庫系統(tǒng)的除了自身的軟件性能外，還取決于所使用的操作系統(tǒng)、硬件環(huán)境等。
單臺服務器容量可達12,0000點以上；
歷史數據庫支持unix linux windows等64位操作系統(tǒng)；
完整的事件記錄系統(tǒng)，所有操作員的動作均被檢查并記錄，可作為跟蹤依據；
功能強大的壓縮算法：按高壓縮格式保存數據,采用死區(qū)和變化率壓縮，壓縮比為1:30；
支持優(yōu)化旋轉門算法對歷史數據進行壓縮；
專用的磁盤存貯算法來保證對長年形成的海量歷史數據的快速查詢；
支持的浮點型、布爾型、字符串型、等常見數據類型及“任意”類型；
數據庫吞吐量支持每秒寫入/查詢20,000個數據點；
支持歷史數據庫在線備份，多服務器并發(fā)處理；
支持數據庫冗余；
IO數據采集斷線重連：通訊故障能夠自動恢復，I/O時間同步；自動補償 PC 時鐘偏差。
構建企業(yè)信息門戶
力控pSpace可以為企業(yè)在創(chuàng)建基于Internet/Intranet的網絡信息門戶時提供完整的軟件解決方案，同時支持PDA掌上終端訪問力控的WEB服務器。
對pSpaceTM Server的數據進行Web管理有以下幾種方式：
使用IIS作為Web管理服務器，將通用流程畫面轉換為Web網頁，整個系統(tǒng)與WIN系統(tǒng)無縫集成，基于WEB組態(tài)的工具控件包通過相應的檢索便可以進行查詢，能夠直接生成WEB頁面；
使用組態(tài)軟件創(chuàng)建Web服務器和Web網頁然后發(fā)布；
用戶使用pSpaceTM Visual ActiveX自行創(chuàng)建Web服務器和Web網頁；
用戶可以使用自己熟悉的網站開發(fā)工具如：FrontPage、Dreamweaver、ASP等創(chuàng)建主頁，設立網站，并在網頁中嵌入pSpace Visual ActiveX中的控件建立pSpaceTM Server的數據顯示。
特點如下：
Web頁面與過程畫面的高度同步
pSpace Web Server實現了服務器端與客戶端畫面的高度同步, 在瀏覽器上可以同時瀏覽多個過程畫面, 看到的圖形界面與通用組態(tài)軟件生成的過程畫面效果完全相同，數據采用變化傳輸的方式，具有更快的運行與數據更新速度。
企業(yè)級Web服務器
pSpace Web Server專為構建企業(yè)級Web服務器而設計，具備高容量的數據吞吐能力和良好的健壯性，力控Web Server支持多達500的客戶端的同時訪問。
完善的安全機制
pSpace Web Server提供完善的安全管理機制。只有授權的用戶才能修改過程參數。使用pSpace Web Server時，管理員盡可安心，不必擔心非法或未授權的修改。
客戶端</fo
