Historian解读教学讲解课件

6/4/2023Invensysproprietary&confidentialSlide1WonderwareHistorian上海蓝鸟科技股份有限公司陈刚chengang@B©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential2Agenda什么是实时数据库？为什么需要实时数据库?WonderwareHistorian基本介绍及特性价值WonderwareHistorianClient特性WonderwareHistorian授权WonderwareHistorian网络架构Historian2012R2（11.0）新特性简介©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential3©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential41为什么需要工业实时数据库?一个工业实时数据库是…一个基于时间信息的存储仓库----数据库实时数据库不单单仅是一个数据库实时数据库存储大量的过程数据－－－非常非常多实时数据库可以更容易的检索过程数据－－－灵活的让我们完美利用过程数据的一套完整系统

WonderwareHistorian可以极好的实现这些功能！关系数据库?我们可以使用Access/MySQL/SQLServer/Oracle -为什么需要一个专门的实时/历史数据库?使用普通商业的数据库作为实时/历史数据库–不合适关系数据库是基于事物的，过程信息是基于时间同步的。不能直接进行存储和检索工厂在慢速的、分布式网络生成大量各种速率的数据问题-大量数据设想一个工厂，有1000个数据点，每秒存储一次每个数据点需要存储值、时间戳、质量值…每条记录大概不到10

bytes…Howmuchdata?每天86,000,000+条记录;30+billion每年–over300GBraw关系数据库的实际占用空间大概是数据的50倍–15TB+/每年这只是一个小例子!许多工厂有更多的数据点，更多年的数据存储要求！现实世界例子一个完整的采矿场(南非)窑炉–每秒存储2000数据点场–存储24000个数据更新每秒数据更新存储:>2billion每天,orover700billion每年对比伦敦证券交易所15August2009–总交易量11,329,182条记录工厂一天生成的数据量相当于200个伦敦证券交易所一个月的交易量！问题–时间序列数据标准数据库擅长基于查询提供数据:库存有多少零部件?该用户去年消费多少?标准数据库不擅长回答基于时间的问题:马达运行了多少时间?温度超过100度多少次?这个泵在需要维护之前还能运行多久?实时/历史数据库就是设计用来解决这一类的问题

ArelationaldatabaseisNOT关系型检索的挑战独立的记录不是连续性采样不能推断采样之间的值所有数据被同等对待数据计算时不考虑数据的质量因素

数据计算不考虑干扰和重点数据数据计算时不考虑数据的持续时间WonderwareHistorian解决方案:

基于时间序列的数据存储，符合工业标准的数据检索为什么选择WonderwareHistorian?WonderwareHistorian是带有关系数据库选项的解决方案

用户的低风险

已经在全世界各地安装超过了25000套授权

最佳的功能使用-MicrosoftSQLServer同系统平台一起使用的低成本:

系统平台的选择框设置

很方便的Intouch应用的测点导入

自动的历史数据存储管理

实时监测系统测点©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential122WonderwareHistorian

基本介绍及特性价值1996InSQL3.0SQLServer6.01997InSQL7.0存储更新SQLServer6.52002InSQL8.0新的存储和

数据采集SQLServer20002005InSQL9.0检索“迟到”数据SQL2000/20051998InSQL7.1较小的更新SQLServer7.0WonderwareHistorian发展历史2009Historian10.0分层存储能力SQL2005/2008©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential14WonderwareHistorian用来采集,压缩并存储工厂实时数据,并响应SQL请求提供历史数据报告的软件.Features…高速数据采集，和WAS无缝集成和MicrosoftSQLServer集成处理时间序列的数据事件监视WonderwareHistorian功能值、数据质量、存储、压缩发送数据给用户配置接口采集数据公开的检索接口数据收集的公开接口Historian架构–数据采集&压缩Historian使用MicrosoftSQLServer作为数据库引擎 我们扩展MicorsoftSQLServer实现高效存储时间序列数据存储WonderwareHistorian核心I/OMicrosoftSQLServer数据采集&压缩数据采集挑战:

我们需要异步的采集现场数据 我们需要比标准数据库更快的存储数据 我们需要存储海量数据数据被压缩效率

典型98%压缩比AcquisitionSourcesPLCs,DCS,RTU,etc..OPC,SuiteLink,DDEInTouchApplicationServerMooreSiemensHoneywellAllenBradleyYokogawaModiconHistorian架构–检索一旦数据被存储，我们需要可以检索他 报告 分析使用标准SQL检索数据

(SQL是开放的数据库语言)扩展SQL支持时间序列数据我们也提供工具，不需要熟悉SQL! WonderwareHistorianClients(ActiveFactory) WonderwareInformationServer数据检索客户端我们发送数据给用户

-以需要的格式WonderwareHistorianClients(ActiveFactory)

提供趋势和其他图形视图WonderwareInformationServer

提供基于视图的表格 包含HistorianClients客户端WonderwareHistorianClientTrendWonderwareHistorianClientReportWonderwareHistorianClientWorkbookWonderwareHistorianClientQueryWonderwareHistorianClientControlObject©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential20©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential21高速数据采集实时数据手工数据数据采集服务（IDAS）©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential22将数据采集和数据存储分离能够部署在远程支持多个的IDAS高可用性方案–

存储在本地然后转发到远程的InSQL存储节点“手动”数据采集服务（MDAS）©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential23支持‘迟到的’数据(旧的数据,人工数据,非实时数据)把最初是从外部收集的数据导入到InSQLLIMs,RTU,.CSV数据文件(快速加载!)旧的InTouch历史SQL将数据值插入/更新到History原始数据传感器故障时输入修正值检索原始的/最新的修正InSQLToolkit©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential24高效数据压缩周期变化强制旋转门强大的事件系统强大的事件检测功能模拟，离散，定时的，ActiveX事件,通用SQL

可配置的事件响应系统快照(Snapshots)，Email,死区(Deadband),概要(Summary),通用SQL

自动生成累计和概要数据©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential25强大的事件(Event)系统根据以下条件检测或生成事件;模拟量数值数字量数值定时SQL语句外部

–

存储过程事件动作/响应事件触发的响应/动作数据快照电子邮件通知设置新的死区值概要计算概要计算根据用户配置的事件自动生成概要数据数据值，定时，SQL,外部存储过程计算:Min,Max,Average和SUM概要数据用于生产报表过程趋势批次报告班次报告数据采集的高可用性数据源连接的冗余和容错I/OServer切换到备用节点100%自动–

不需要人工干涉!!!标准版和企业版IOServer故障切换xHistorian服务器DCSIO重新路由到替代节点ABTCPMODBUSABTCPMODBUS数据采集的高可用性数据采集服务和数据服务器硬件故障的冗余和容错远程HistorianDataAcquisitionService(R-IDAS)的故障切换100%自动化–

不需要人工干涉!!!标准版和企业版IDAS的故障切换xDCSHistorianR-IDASR-IDASR-IDASDCSMODBUSABTCP…数据故障重置到第二个服务器这个连接丢失…没有数据丢失!!数据采集的高可用性数据采集服务和数据服务器硬件故障的冗余和容错远程HistorianDataAcquisitionService(R-IDAS)的故障切换100%自动化–

不需要人工干预!!!标准版和企业版Historian存储转发(usingR-IDAS)当Historian连接故障时，数据存储在本地(R-IDAS)在Historian计划的维护时间实现存储与转发100%自动进行–

不需要人工干预!!!IDAS–

存储转发xDCSHistorian服务器R-IDASDCSModbusABTCPDataDataDataDataData…数据存储在远程节点此连接丢失……重新连接实时获取开始……所有数据转发到服务器©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential3532Tag免费第一层存储转发更适合SCADA©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential363HistorianClient特性Historian客户端什么是Historian客户端?

可以提供哪些数据?

怎样使用这些客户端?

胖客户端vs.瘦客户端,网络客户端…©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential37©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential38WonderwareHistorianClient充分利用存储在WonderwareHistorian中的数据，提供趋势，数据分析和报表功能的一系列数据分析和报表客户端软件。HistorianClient

是企业中各个不同层级的人员都能通过简单的点击对话框就可以容易的访问共工厂生产和过程数据。Youwillbeableto…通过简单的点击，以图形化的方式浏览你的数据分析数据并得到生产相关信息开发并运行即需的历史数据查询产生清晰的，功能强大的，充分自动化的报表©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential39WonderwareHistorian客户端也称作为ActiveFactory…

多种功能的趋势查询,报告和分析套装

包括趋势客户端(独立的,ActiveX,.NETandweb) Workbook–集成在MicrosoftOfficeWord和Excel中使用 Query–用户用来创建SQL查询的接口工具举例–趋势客户端工具举例-Workbook举例–Workbook发布举例–发布网络报表©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential444WonderwareHistorian授权介绍WonderwareHistorianServer32TagsHistorianFreeWonderwareHistorianServerExpress

--Workstationoperatingsystem --noremoteIDAS --noMDAS.WonderwareHistorianStandard

--withWonderwareInformationServer --supportsuptofourProcessorsWonderwareHistorianEnterprise

--withWonderwareInformationServer --supportsmorethanfourProcessors --Enables"Tiering"ofHistorians©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential45WonderwareHistorianClientWonderwareHistorianClientPerDeviceWonderwareHistorianClientPerNamedDeviceWonderwareHistorianClientPerNamedUserWonderwareHistorianClientPerServerConCurrentNote：所有类型Client需要购买WWBasicCAL©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential46HistorianClientReportingWebsite集成到WonderwareInformationServer中,需要购买WonderwareInformationServerClientLicenseInformationServerPortalInformationServerStandardClient PerNamedUser PerNamedDevice ConCurrentInformationServerAdvancedClient PerNamedUser PerNamedDevice ConCurrentNote:ConCurrent类型需要需要单独购买WWBasicCAL©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential47ChinaSpecialPricePersonalEdition100TagPersonalEdition500TagStandardEdition500Tag©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential48©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential495WonderwareHistorian网络架构独立应用©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential50I/OInTouchHistorianRemote-IDASI/O分层的Historian–典型架构ApplicationServerInTouchI/OTier-2

集中报表&系统记录Tier-1

本地诊断&缓冲©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential52分层的Historians:所有数据(“Simple”)复制所有数据或者你选择的测点数据第一层（举例）:1-seconddata第二层（举例）:1-seconddata©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential53分层Historians:统计数据(“Summary”)∑“Summary”Tag统计信息点第一层（举例）

:

1-seconddata第二层（举例）

:5-minute,hourly,dailydata©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential54统计信息点-SummaryTag模拟量加权平均,标准偏差积分每个周期内带时间的开始值/结束值每个周期内带时间的最大/最小值Good值的持续时间状态量(为每个状态)发生的总次数(部分的和持续的)最短的/最长的/平均的发生次数(部分的和持续的)总共/百分比发生次数(部分的和持续的)每个summarytag都有这些计算结果分层数据库–多个2层Historian（灾备系统）LondonNewYork©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential56分层Historians:Licensing5,000tags5,000tags5,000tags5,000tags从第一层1,000“simple”500“hourly”500“daily”第二层需要8,000Tags(不包括在第一层的测点当中)企业版任何版本©Invensys6/4/2023Invensysproprietary&confidential57健壮的分层结构各层之间采用存储转发机制灵活的基于时间片的数据加载机制从第一层传播基于事件的存储转发插入/更新“Late”数据第一层系统系统预先设置的添加的第二层系统第一层主动上发的EngineeringStationSystemPlatform应用WorkstationI/ODataServerInformationServerHistorianGalaxyRepositoryEngineeringStationArchestrARuntimeArchestrARuntimeVisualizationNodeVisualizationNode6Historian2012R2（11.0）新特性简介©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