Historian解讀教學(xué)講解課件

6/4/2023Invensysproprietary&confidentialSlide1WonderwareHistorian上海藍(lán)鳥(niǎo)科技股份有限公司陳剛chengang@B?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential2Agenda什么是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)？為什么需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)?WonderwareHistorian基本介紹及特性價(jià)值WonderwareHistorianClient特性WonderwareHistorian授權(quán)WonderwareHistorian網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Historian2012R2（11.0）新特性簡(jiǎn)介?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential3?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential41為什么需要工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)?一個(gè)工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是…一個(gè)基于時(shí)間信息的存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)----數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)不單單僅是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)大量的過(guò)程數(shù)據(jù)－－－非常非常多實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可以更容易的檢索過(guò)程數(shù)據(jù)－－－靈活的讓我們完美利用過(guò)程數(shù)據(jù)的一套完整系統(tǒng)

WonderwareHistorian可以極好的實(shí)現(xiàn)這些功能！關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)?我們可以使用Access/MySQL/SQLServer/Oracle -為什么需要一個(gè)專門的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)?使用普通商業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)作為實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)–不合適關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是基于事物的，過(guò)程信息是基于時(shí)間同步的。不能直接進(jìn)行存儲(chǔ)和檢索工廠在慢速的、分布式網(wǎng)絡(luò)生成大量各種速率的數(shù)據(jù)問(wèn)題-大量數(shù)據(jù)設(shè)想一個(gè)工廠，有1000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，每秒存儲(chǔ)一次每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)需要存儲(chǔ)值、時(shí)間戳、質(zhì)量值…每條記錄大概不到10

bytes…Howmuchdata?每天86,000,000+條記錄;30+billion每年–over300GBraw關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)際占用空間大概是數(shù)據(jù)的50倍–15TB+/每年這只是一個(gè)小例子!許多工廠有更多的數(shù)據(jù)點(diǎn)，更多年的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求！現(xiàn)實(shí)世界例子一個(gè)完整的采礦場(chǎng)(南非)窯爐–每秒存儲(chǔ)2000數(shù)據(jù)點(diǎn)場(chǎng)–存儲(chǔ)24000個(gè)數(shù)據(jù)更新每秒數(shù)據(jù)更新存儲(chǔ):>2billion每天,orover700billion每年對(duì)比倫敦證券交易所15August2009–總交易量11,329,182條記錄工廠一天生成的數(shù)據(jù)量相當(dāng)于200個(gè)倫敦證券交易所一個(gè)月的交易量！問(wèn)題–時(shí)間序列數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)擅長(zhǎng)基于查詢提供數(shù)據(jù):庫(kù)存有多少零部件?該用戶去年消費(fèi)多少?標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)不擅長(zhǎng)回答基于時(shí)間的問(wèn)題:馬達(dá)運(yùn)行了多少時(shí)間?溫度超過(guò)100度多少次?這個(gè)泵在需要維護(hù)之前還能運(yùn)行多久?實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)就是設(shè)計(jì)用來(lái)解決這一類的問(wèn)題

ArelationaldatabaseisNOT關(guān)系型檢索的挑戰(zhàn)獨(dú)立的記錄不是連續(xù)性采樣不能推斷采樣之間的值所有數(shù)據(jù)被同等對(duì)待數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)不考慮數(shù)據(jù)的質(zhì)量因素

數(shù)據(jù)計(jì)算不考慮干擾和重點(diǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)不考慮數(shù)據(jù)的持續(xù)時(shí)間WonderwareHistorian解決方案:

基于時(shí)間序列的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)檢索為什么選擇WonderwareHistorian?WonderwareHistorian是帶有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)選項(xiàng)的解決方案

用戶的低風(fēng)險(xiǎn)

已經(jīng)在全世界各地安裝超過(guò)了25000套授權(quán)

最佳的功能使用-MicrosoftSQLServer同系統(tǒng)平臺(tái)一起使用的低成本:

系統(tǒng)平臺(tái)的選擇框設(shè)置

很方便的Intouch應(yīng)用的測(cè)點(diǎn)導(dǎo)入

自動(dòng)的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential122WonderwareHistorian

基本介紹及特性價(jià)值1996InSQL3.0SQLServer6.01997InSQL7.0存儲(chǔ)更新SQLServer6.52002InSQL8.0新的存儲(chǔ)和

數(shù)據(jù)采集SQLServer20002005InSQL9.0檢索“遲到”數(shù)據(jù)SQL2000/20051998InSQL7.1較小的更新SQLServer7.0WonderwareHistorian發(fā)展歷史2009Historian10.0分層存儲(chǔ)能力SQL2005/2008?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential14WonderwareHistorian用來(lái)采集,壓縮并存儲(chǔ)工廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并響應(yīng)SQL請(qǐng)求提供歷史數(shù)據(jù)報(bào)告的軟件.Features…高速數(shù)據(jù)采集，和WAS無(wú)縫集成和MicrosoftSQLServer集成處理時(shí)間序列的數(shù)據(jù)事件監(jiān)視WonderwareHistorian功能值、數(shù)據(jù)質(zhì)量、存儲(chǔ)、壓縮發(fā)送數(shù)據(jù)給用戶配置接口采集數(shù)據(jù)公開(kāi)的檢索接口數(shù)據(jù)收集的公開(kāi)接口Historian架構(gòu)–數(shù)據(jù)采集&壓縮Historian使用MicrosoftSQLServer作為數(shù)據(jù)庫(kù)引擎 我們擴(kuò)展MicorsoftSQLServer實(shí)現(xiàn)高效存儲(chǔ)時(shí)間序列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)WonderwareHistorian核心I/OMicrosoftSQLServer數(shù)據(jù)采集&壓縮數(shù)據(jù)采集挑戰(zhàn):

我們需要異步的采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) 我們需要比標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)更快的存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 我們需要存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)被壓縮效率

典型98%壓縮比AcquisitionSourcesPLCs,DCS,RTU,etc..OPC,SuiteLink,DDEInTouchApplicationServerMooreSiemensHoneywellAllenBradleyYokogawaModiconHistorian架構(gòu)–檢索一旦數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)，我們需要可以檢索他 報(bào)告 分析使用標(biāo)準(zhǔn)SQL檢索數(shù)據(jù)

(SQL是開(kāi)放的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言)擴(kuò)展SQL支持時(shí)間序列數(shù)據(jù)我們也提供工具，不需要熟悉SQL! WonderwareHistorianClients(ActiveFactory) WonderwareInformationServer數(shù)據(jù)檢索客戶端我們發(fā)送數(shù)據(jù)給用戶

-以需要的格式WonderwareHistorianClients(ActiveFactory)

提供趨勢(shì)和其他圖形視圖WonderwareInformationServer

提供基于視圖的表格 包含HistorianClients客戶端WonderwareHistorianClientTrendWonderwareHistorianClientReportWonderwareHistorianClientWorkbookWonderwareHistorianClientQueryWonderwareHistorianClientControlObject?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential20?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential21高速數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)手工數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集服務(wù)（IDAS）?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential22將數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分離能夠部署在遠(yuǎn)程支持多個(gè)的IDAS高可用性方案–

存儲(chǔ)在本地然后轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)程的InSQL存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)“手動(dòng)”數(shù)據(jù)采集服務(wù)（MDAS）?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential23支持‘遲到的’數(shù)據(jù)(舊的數(shù)據(jù),人工數(shù)據(jù),非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù))把最初是從外部收集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到InSQLLIMs,RTU,.CSV數(shù)據(jù)文件(快速加載!)舊的InTouch歷史SQL將數(shù)據(jù)值插入/更新到History原始數(shù)據(jù)傳感器故障時(shí)輸入修正值檢索原始的/最新的修正InSQLToolkit?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential24高效數(shù)據(jù)壓縮周期變化強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)門強(qiáng)大的事件系統(tǒng)強(qiáng)大的事件檢測(cè)功能模擬，離散，定時(shí)的，ActiveX事件,通用SQL

可配置的事件響應(yīng)系統(tǒng)快照(Snapshots)，Email,死區(qū)(Deadband),概要(Summary),通用SQL

自動(dòng)生成累計(jì)和概要數(shù)據(jù)?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential25強(qiáng)大的事件(Event)系統(tǒng)根據(jù)以下條件檢測(cè)或生成事件;模擬量數(shù)值數(shù)字量數(shù)值定時(shí)SQL語(yǔ)句外部

–

存儲(chǔ)過(guò)程事件動(dòng)作/響應(yīng)事件觸發(fā)的響應(yīng)/動(dòng)作數(shù)據(jù)快照電子郵件通知設(shè)置新的死區(qū)值概要計(jì)算概要計(jì)算根據(jù)用戶配置的事件自動(dòng)生成概要數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)值，定時(shí)，SQL,外部存儲(chǔ)過(guò)程計(jì)算:Min,Max,Average和SUM概要數(shù)據(jù)用于生產(chǎn)報(bào)表過(guò)程趨勢(shì)批次報(bào)告班次報(bào)告數(shù)據(jù)采集的高可用性數(shù)據(jù)源連接的冗余和容錯(cuò)I/OServer切換到備用節(jié)點(diǎn)100%自動(dòng)–

不需要人工干涉!!!標(biāo)準(zhǔn)版和企業(yè)版IOServer故障切換xHistorian服務(wù)器DCSIO重新路由到替代節(jié)點(diǎn)ABTCPMODBUSABTCPMODBUS數(shù)據(jù)采集的高可用性數(shù)據(jù)采集服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)器硬件故障的冗余和容錯(cuò)遠(yuǎn)程HistorianDataAcquisitionService(R-IDAS)的故障切換100%自動(dòng)化–

不需要人工干涉!!!標(biāo)準(zhǔn)版和企業(yè)版IDAS的故障切換xDCSHistorianR-IDASR-IDASR-IDASDCSMODBUSABTCP…數(shù)據(jù)故障重置到第二個(gè)服務(wù)器這個(gè)連接丟失…沒(méi)有數(shù)據(jù)丟失!!數(shù)據(jù)采集的高可用性數(shù)據(jù)采集服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)器硬件故障的冗余和容錯(cuò)遠(yuǎn)程HistorianDataAcquisitionService(R-IDAS)的故障切換100%自動(dòng)化–

不需要人工干預(yù)!!!標(biāo)準(zhǔn)版和企業(yè)版Historian存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)(usingR-IDAS)當(dāng)Historian連接故障時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地(R-IDAS)在Historian計(jì)劃的維護(hù)時(shí)間實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)發(fā)100%自動(dòng)進(jìn)行–

不需要人工干預(yù)!!!IDAS–

存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)xDCSHistorian服務(wù)器R-IDASDCSModbusABTCPDataDataDataDataData…數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)此連接丟失……重新連接實(shí)時(shí)獲取開(kāi)始……所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential3532Tag免費(fèi)第一層存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)更適合SCADA?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential363HistorianClient特性Historian客戶端什么是Historian客戶端?

可以提供哪些數(shù)據(jù)?

怎樣使用這些客戶端?

胖客戶端vs.瘦客戶端,網(wǎng)絡(luò)客戶端…?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential37?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential38WonderwareHistorianClient充分利用存儲(chǔ)在WonderwareHistorian中的數(shù)據(jù)，提供趨勢(shì)，數(shù)據(jù)分析和報(bào)表功能的一系列數(shù)據(jù)分析和報(bào)表客戶端軟件。HistorianClient

是企業(yè)中各個(gè)不同層級(jí)的人員都能通過(guò)簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊對(duì)話框就可以容易的訪問(wèn)共工廠生產(chǎn)和過(guò)程數(shù)據(jù)。Youwillbeableto…通過(guò)簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊，以圖形化的方式瀏覽你的數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)并得到生產(chǎn)相關(guān)信息開(kāi)發(fā)并運(yùn)行即需的歷史數(shù)據(jù)查詢產(chǎn)生清晰的，功能強(qiáng)大的，充分自動(dòng)化的報(bào)表?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential39WonderwareHistorian客戶端也稱作為ActiveFactory…

多種功能的趨勢(shì)查詢,報(bào)告和分析套裝

包括趨勢(shì)客戶端(獨(dú)立的,ActiveX,.NETandweb) Workbook–集成在MicrosoftOfficeWord和Excel中使用 Query–用戶用來(lái)創(chuàng)建SQL查詢的接口工具舉例–趨勢(shì)客戶端工具舉例-Workbook舉例–Workbook發(fā)布舉例–發(fā)布網(wǎng)絡(luò)報(bào)表?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential444WonderwareHistorian授權(quán)介紹WonderwareHistorianServer32TagsHistorianFreeWonderwareHistorianServerExpress

--Workstationoperatingsystem --noremoteIDAS --noMDAS.WonderwareHistorianStandard

--withWonderwareInformationServer --supportsuptofourProcessorsWonderwareHistorianEnterprise

--withWonderwareInformationServer --supportsmorethanfourProcessors --Enables"Tiering"ofHistorians?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential45WonderwareHistorianClientWonderwareHistorianClientPerDeviceWonderwareHistorianClientPerNamedDeviceWonderwareHistorianClientPerNamedUserWonderwareHistorianClientPerServerConCurrentNote：所有類型Client需要購(gòu)買WWBasicCAL?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential46HistorianClientReportingWebsite集成到WonderwareInformationServer中,需要購(gòu)買WonderwareInformationServerClientLicenseInformationServerPortalInformationServerStandardClient PerNamedUser PerNamedDevice ConCurrentInformationServerAdvancedClient PerNamedUser PerNamedDevice ConCurrentNote:ConCurrent類型需要需要單獨(dú)購(gòu)買WWBasicCAL?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential47ChinaSpecialPricePersonalEdition100TagPersonalEdition500TagStandardEdition500Tag?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential48?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential495WonderwareHistorian網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)獨(dú)立應(yīng)用?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential50I/OInTouchHistorianRemote-IDASI/O分層的Historian–典型架構(gòu)ApplicationServerInTouchI/OTier-2

集中報(bào)表&系統(tǒng)記錄Tier-1

本地診斷&緩沖?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential52分層的Historians:所有數(shù)據(jù)(“Simple”)復(fù)制所有數(shù)據(jù)或者你選擇的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)第一層（舉例）:1-seconddata第二層（舉例）:1-seconddata?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential53分層Historians:統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(“Summary”)∑“Summary”Tag統(tǒng)計(jì)信息點(diǎn)第一層（舉例）

:

1-seconddata第二層（舉例）

:5-minute,hourly,dailydata?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential54統(tǒng)計(jì)信息點(diǎn)-SummaryTag模擬量加權(quán)平均,標(biāo)準(zhǔn)偏差積分每個(gè)周期內(nèi)帶時(shí)間的開(kāi)始值/結(jié)束值每個(gè)周期內(nèi)帶時(shí)間的最大/最小值Good值的持續(xù)時(shí)間狀態(tài)量(為每個(gè)狀態(tài))發(fā)生的總次數(shù)(部分的和持續(xù)的)最短的/最長(zhǎng)的/平均的發(fā)生次數(shù)(部分的和持續(xù)的)總共/百分比發(fā)生次數(shù)(部分的和持續(xù)的)每個(gè)summarytag都有這些計(jì)算結(jié)果分層數(shù)據(jù)庫(kù)–多個(gè)2層Historian（災(zāi)備系統(tǒng)）LondonNewYork?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential56分層Historians:Licensing5,000tags5,000tags5,000tags5,000tags從第一層1,000“simple”500“hourly”500“daily”第二層需要8,000Tags(不包括在第一層的測(cè)點(diǎn)當(dāng)中)企業(yè)版任何版本?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential57健壯的分層結(jié)構(gòu)各層之間采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制靈活的基于時(shí)間片的數(shù)據(jù)加載機(jī)制從第一層傳播基于事件的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)插入/更新“Late”數(shù)據(jù)第一層系統(tǒng)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的添加的第二層系統(tǒng)第一層主動(dòng)上發(fā)的EngineeringStationSystemPlatform應(yīng)用WorkstationI/ODataServerInformationServerHistorianGalaxyRepositoryEngineeringStationArchestrARuntimeArchestrARuntimeVisualizationNodeVisualizationNode6Historian2012R2（11.0）新特性簡(jiǎn)介?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential61Historian2012R2(11.0)Continued:WorldclassdesktoptoolsRichquerycapabilityLowmanagementcost&effortSignificantlyhighertagcountsAllnewintegrationwithApplicationServerRedundantHistoriansSQLServer64-bitsupport(2008R2and2012)NewToolkitExpectedbyendof2012ScalabilityTargets150,000valuechanges/second500,000tags(e.g.~3secondupdaterate)Exampletestloadonstandardworkstationhardware(Hyper-Threaded)StorageEngineRetrievalPerformanceRetrievaltimefor3-monthsof1-seconddatafor1tagusing“bestfit”with1-hourperiod**YMMVLegacyStorageStorageEngine>2xfasterBRedundantHistoriansWonderware

HistorianControlSystemApplicationServerHistorianClient1Clientretrieves“partner”nameOnafailure,automaticallyswitchesAEngineretrieves“partner”nameSendssamedatato“partner”withindependentstore-forwardchannelsLimitationsNo“selfhealing”ofdrive,historyblocks,etc.Updates/inserts(SQL,CSV)mustberepeatedClientwon’tswitchon“store-forward”H1H2H1&H2canbeinthesameordifferentlocations264-bitMicrosoftSQLServerSupportHistorianArchitectureOLEDBProviderrunsinSQLServerprocessSomeinter-processcommunic