Historian解讀教學講解課件

6/4/2023Invensysproprietary&confidentialSlide1WonderwareHistorian上海藍鳥科技股份有限公司陳剛chengang@B?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential2Agenda什么是實時數(shù)據(jù)庫？為什么需要實時數(shù)據(jù)庫?WonderwareHistorian基本介紹及特性價值WonderwareHistorianClient特性WonderwareHistorian授權WonderwareHistorian網(wǎng)絡架構Historian2012R2（11.0）新特性簡介?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential3?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential41為什么需要工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫?一個工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫是…一個基于時間信息的存儲倉庫----數(shù)據(jù)庫實時數(shù)據(jù)庫不單單僅是一個數(shù)據(jù)庫實時數(shù)據(jù)庫存儲大量的過程數(shù)據(jù)－－－非常非常多實時數(shù)據(jù)庫可以更容易的檢索過程數(shù)據(jù)－－－靈活的讓我們完美利用過程數(shù)據(jù)的一套完整系統(tǒng)

WonderwareHistorian可以極好的實現(xiàn)這些功能！關系數(shù)據(jù)庫?我們可以使用Access/MySQL/SQLServer/Oracle -為什么需要一個專門的實時/歷史數(shù)據(jù)庫?使用普通商業(yè)的數(shù)據(jù)庫作為實時/歷史數(shù)據(jù)庫–不合適關系數(shù)據(jù)庫是基于事物的，過程信息是基于時間同步的。不能直接進行存儲和檢索工廠在慢速的、分布式網(wǎng)絡生成大量各種速率的數(shù)據(jù)問題-大量數(shù)據(jù)設想一個工廠，有1000個數(shù)據(jù)點，每秒存儲一次每個數(shù)據(jù)點需要存儲值、時間戳、質量值…每條記錄大概不到10

bytes…Howmuchdata?每天86,000,000+條記錄;30+billion每年–over300GBraw關系數(shù)據(jù)庫的實際占用空間大概是數(shù)據(jù)的50倍–15TB+/每年這只是一個小例子!許多工廠有更多的數(shù)據(jù)點，更多年的數(shù)據(jù)存儲要求！現(xiàn)實世界例子一個完整的采礦場(南非)窯爐–每秒存儲2000數(shù)據(jù)點場–存儲24000個數(shù)據(jù)更新每秒數(shù)據(jù)更新存儲:>2billion每天,orover700billion每年對比倫敦證券交易所15August2009–總交易量11,329,182條記錄工廠一天生成的數(shù)據(jù)量相當于200個倫敦證券交易所一個月的交易量！問題–時間序列數(shù)據(jù)標準數(shù)據(jù)庫擅長基于查詢提供數(shù)據(jù):庫存有多少零部件?該用戶去年消費多少?標準數(shù)據(jù)庫不擅長回答基于時間的問題:馬達運行了多少時間?溫度超過100度多少次?這個泵在需要維護之前還能運行多久?實時/歷史數(shù)據(jù)庫就是設計用來解決這一類的問題

ArelationaldatabaseisNOT關系型檢索的挑戰(zhàn)獨立的記錄不是連續(xù)性采樣不能推斷采樣之間的值所有數(shù)據(jù)被同等對待數(shù)據(jù)計算時不考慮數(shù)據(jù)的質量因素

數(shù)據(jù)計算不考慮干擾和重點數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)計算時不考慮數(shù)據(jù)的持續(xù)時間WonderwareHistorian解決方案:

基于時間序列的數(shù)據(jù)存儲，符合工業(yè)標準的數(shù)據(jù)檢索為什么選擇WonderwareHistorian?WonderwareHistorian是帶有關系數(shù)據(jù)庫選項的解決方案

用戶的低風險

已經在全世界各地安裝超過了25000套授權

最佳的功能使用-MicrosoftSQLServer同系統(tǒng)平臺一起使用的低成本:

系統(tǒng)平臺的選擇框設置

很方便的Intouch應用的測點導入

自動的歷史數(shù)據(jù)存儲管理

實時監(jiān)測系統(tǒng)測點?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential122WonderwareHistorian

基本介紹及特性價值1996InSQL3.0SQLServer6.01997InSQL7.0存儲更新SQLServer6.52002InSQL8.0新的存儲和

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分層存儲能力SQL2005/2008?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential14WonderwareHistorian用來采集,壓縮并存儲工廠實時數(shù)據(jù),并響應SQL請求提供歷史數(shù)據(jù)報告的軟件.Features…高速數(shù)據(jù)采集，和WAS無縫集成和MicrosoftSQLServer集成處理時間序列的數(shù)據(jù)事件監(jiān)視WonderwareHistorian功能值、數(shù)據(jù)質量、存儲、壓縮發(fā)送數(shù)據(jù)給用戶配置接口采集數(shù)據(jù)公開的檢索接口數(shù)據(jù)收集的公開接口Historian架構–數(shù)據(jù)采集&壓縮Historian使用MicrosoftSQLServer作為數(shù)據(jù)庫引擎 我們擴展MicorsoftSQLServer實現(xiàn)高效存儲時間序列數(shù)據(jù)存儲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)場數(shù)據(jù) 我們需要比標準數(shù)據(jù)庫更快的存儲數(shù)據(jù) 我們需要存儲海量數(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–檢索一旦數(shù)據(jù)被存儲，我們需要可以檢索他 報告 分析使用標準SQL檢索數(shù)據(jù)

(SQL是開放的數(shù)據(jù)庫語言)擴展SQL支持時間序列數(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)采集實時數(shù)據(jù)手工數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集服務（IDAS）?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential22將數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲分離能夠部署在遠程支持多個的IDAS高可用性方案–

存儲在本地然后轉發(fā)到遠程的InSQL存儲節(jié)點“手動”數(shù)據(jù)采集服務（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),非實時數(shù)據(jù))把最初是從外部收集的數(shù)據(jù)導入到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)壓縮周期變化強制旋轉門強大的事件系統(tǒng)強大的事件檢測功能模擬，離散，定時的，ActiveX事件,通用SQL

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

自動生成累計和概要數(shù)據(jù)?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential25強大的事件(Event)系統(tǒng)根據(jù)以下條件檢測或生成事件;模擬量數(shù)值數(shù)字量數(shù)值定時SQL語句外部

–

存儲過程事件動作/響應事件觸發(fā)的響應/動作數(shù)據(jù)快照電子郵件通知設置新的死區(qū)值概要計算概要計算根據(jù)用戶配置的事件自動生成概要數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)值，定時，SQL,外部存儲過程計算:Min,Max,Average和SUM概要數(shù)據(jù)用于生產報表過程趨勢批次報告班次報告數(shù)據(jù)采集的高可用性數(shù)據(jù)源連接的冗余和容錯I/OServer切換到備用節(jié)點100%自動–

不需要人工干涉!!!標準版和企業(yè)版IOServer故障切換xHistorian服務器DCSIO重新路由到替代節(jié)點ABTCPMODBUSABTCPMODBUS數(shù)據(jù)采集的高可用性數(shù)據(jù)采集服務和數(shù)據(jù)服務器硬件故障的冗余和容錯遠程HistorianDataAcquisitionService(R-IDAS)的故障切換100%自動化–

不需要人工干涉!!!標準版和企業(yè)版IDAS的故障切換xDCSHistorianR-IDASR-IDASR-IDASDCSMODBUSABTCP…數(shù)據(jù)故障重置到第二個服務器這個連接丟失…沒有數(shù)據(jù)丟失!!數(shù)據(jù)采集的高可用性數(shù)據(jù)采集服務和數(shù)據(jù)服務器硬件故障的冗余和容錯遠程HistorianDataAcquisitionService(R-IDAS)的故障切換100%自動化–

不需要人工干預!!!標準版和企業(yè)版Historian存儲轉發(fā)(usingR-IDAS)當Historian連接故障時，數(shù)據(jù)存儲在本地(R-IDAS)在Historian計劃的維護時間實現(xiàn)存儲與轉發(fā)100%自動進行–

不需要人工干預!!!IDAS–

存儲轉發(fā)xDCSHistorian服務器R-IDASDCSModbusABTCPDataDataDataDataData…數(shù)據(jù)存儲在遠程節(jié)點此連接丟失……重新連接實時獲取開始……所有數(shù)據(jù)轉發(fā)到服務器?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential3532Tag免費第一層存儲轉發(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)絡客戶端…?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential37?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential38WonderwareHistorianClient充分利用存儲在WonderwareHistorian中的數(shù)據(jù)，提供趨勢，數(shù)據(jù)分析和報表功能的一系列數(shù)據(jù)分析和報表客戶端軟件。HistorianClient

是企業(yè)中各個不同層級的人員都能通過簡單的點擊對話框就可以容易的訪問共工廠生產和過程數(shù)據(jù)。Youwillbeableto…通過簡單的點擊，以圖形化的方式瀏覽你的數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)并得到生產相關信息開發(fā)并運行即需的歷史數(shù)據(jù)查詢產生清晰的，功能強大的，充分自動化的報表?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential39WonderwareHistorian客戶端也稱作為ActiveFactory…

多種功能的趨勢查詢,報告和分析套裝

包括趨勢客戶端(獨立的,ActiveX,.NETandweb) Workbook–集成在MicrosoftOfficeWord和Excel中使用 Query–用戶用來創(chuàng)建SQL查詢的接口工具舉例–趨勢客戶端工具舉例-Workbook舉例–Workbook發(fā)布舉例–發(fā)布網(wǎng)絡報表?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential444WonderwareHistorian授權介紹WonderwareHistorianServer32TagsHistorianFreeWonderwareHistorianServerExpress

--Workstationoperatingsystem --noremoteIDAS --noMDAS.WonderwareHistorianStandard

--withWonderwareInformationServer --supportsuptofourProcessorsWonderwareHistorianEnterprise

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

集中報表&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”)復制所有數(shù)據(jù)或者你選擇的測點數(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)計數(shù)據(jù)(“Summary”)∑“Summary”Tag統(tǒng)計信息點第一層（舉例）

:

1-seconddata第二層（舉例）

:5-minute,hourly,dailydata?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential54統(tǒng)計信息點-SummaryTag模擬量加權平均,標準偏差積分每個周期內帶時間的開始值/結束值每個周期內帶時間的最大/最小值Good值的持續(xù)時間狀態(tài)量(為每個狀態(tài))發(fā)生的總次數(shù)(部分的和持續(xù)的)最短的/最長的/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summarytag都有這些計算結果分層數(shù)據(jù)庫–多個2層Historian（災備系統(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點當中)企業(yè)版任何版本?Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential57健壯的分層結構各層之間采用存儲轉發(fā)機制靈活的基于時間片的數(shù)據(jù)加載機制從第一層傳播基于事件的存儲轉發(fā)插入/更新“Late”數(shù)據(jù)第一層系統(tǒng)系統(tǒng)預先設置的添加的第二層系統(tǒng)第一層主動上發(fā)的EngineeringStationSystemPlatform應用WorkstationI/ODataServerInformationServerHistorianGalaxyRepositoryEngineeringStationArchestrARuntimeArchestrARuntimeVisualizationNodeVisualizationNode6Historian2012R2（11.0）新特性簡介?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