實時數(shù)據(jù)庫PHD培訓(xùn)

1、MES實時數(shù)據(jù)庫PHD培訓(xùn)實時數(shù)據(jù)庫PHD為整個MES系統(tǒng)提供所有的過程歷史數(shù)據(jù)以及實時數(shù)據(jù)的采集， 是DCS控制系統(tǒng)到MES的中間橋梁，為整個MES系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。PHD實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)架構(gòu)PHD是霍尼韋爾公司的實時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，其由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理存儲和信息展示三部分構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)是一個典型的客戶 /服務(wù)結(jié)構(gòu)，整個PHD數(shù)據(jù)庫由PHD服 務(wù)器和PHD客戶端組成，PHD服務(wù)器端主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集存儲，PHD客戶端負(fù)責(zé)數(shù) 據(jù)的使用。如圖一所示：PHD Server是PHD服務(wù)器的主引擎。接受來自RDI采集的圖一的實時數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)處理后送到數(shù)據(jù)隊列。PHD Server中還有一個數(shù)據(jù)歸檔引擎， 它

2、能定時的把實時數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)隊列送到歸檔文件。PHD系統(tǒng)啟動后，在計算機(jī)內(nèi)存中占用一塊區(qū)域作為PHD系統(tǒng)控制，負(fù)責(zé)PHD配置、通信等功能。主要包括實時數(shù) 據(jù)接口、PHD參數(shù)值、從關(guān)系數(shù)據(jù)庫Oracle傳輸過來的配置信息。RDI Server負(fù)責(zé) 實時數(shù)據(jù)收集，發(fā)送收集的數(shù)據(jù)到PHD Server?？梢栽贖oneywell和其它多數(shù)DCS系統(tǒng)以及PLC系統(tǒng)中收集數(shù)據(jù)。PHD系統(tǒng)具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和連接多種 系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)品化接口RDI，PHD通過這些產(chǎn)品化RDI接口采集生產(chǎn)裝置DCS的實時數(shù)據(jù)。其主要的接口包括：霍尼韋爾系統(tǒng)包括APP、CM50S、Plantscape、EPKS ； F

3、oxboro I/A AW51 基于 AIS Net API 和 Local API 的 RDI ；橫河 CentumCS、 CentumXL、MicroXL 的 RDI； FR 的 Provox CHIP RDI ； ABB 的 RS link RDI ；國際標(biāo) 準(zhǔn)的OPC RDI。PHD Archive將實時數(shù)據(jù)存儲在一系列高度優(yōu)化的歸檔數(shù)據(jù)文件中， 每個歸檔文件保存了一個時期的歷史數(shù)據(jù)，對于存儲在歸檔文件中的每個點的信息 都能用時間標(biāo)簽串聯(lián)起來，以提供快速的數(shù)據(jù)處理。Legacy API Server 實現(xiàn)多種API功能調(diào)用，可以直接調(diào)用PHD服務(wù)器的API函數(shù)。API Server :

4、提供其他應(yīng)用軟件使用PHD Server的應(yīng)用程序接口。 Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫：存放所有點的信息及 計算點的定義，實時數(shù)據(jù)庫通過ODBC/SQLNET訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫，在PHD系統(tǒng)的共享內(nèi)存中保存對應(yīng)的映像。PHDMAN是監(jiān)視和管理PHD系統(tǒng)的工具，可以監(jiān)視PHD各部 分的的工作情況，通過PHDMAN執(zhí)行命令了解PHD運行情況以及配置參數(shù)使系統(tǒng)更好 的運行。MES應(yīng)用程序如PB、OM等就是通過Legacy API Server 及API Server提 供的接口訪問PHD數(shù)據(jù)庫的。PHD的配置與維護(hù)實時數(shù)據(jù)庫PHD提供了一個系統(tǒng)維護(hù)工具 PHDMAN。PHDMAN提供了基于DOS界面 的人機(jī)維

5、護(hù)接口，可以實時地對實時數(shù)據(jù)庫、接口、歷史數(shù)據(jù)庫進(jìn)行監(jiān)控和管理。在命令行中運行 PHDMAN就能啟動PHDMAN，啟動PHDMAN后會出現(xiàn)一個提示符為 “PHDManager ”的dos命令行界面，如果界面不出來，就說明PHD數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)系統(tǒng)故障，系統(tǒng)服務(wù)出現(xiàn)問題，需要重新啟動PHD，重新啟動PHD的方式也是用dos命令，首先停止PHD服務(wù)，用如下命令：phdctl stop /y。如果服務(wù)不能正常停止， 啟用window任務(wù)管理器殺死PHD系統(tǒng)服務(wù)的5個進(jìn)程，這 5個進(jìn)程是：phdserver.exe ， legacyapi.exe ， rapiserver.exe ， apiserver.e

6、xe ， rdiserver.exe 。 然后執(zhí)行命令：phdctl startup cold 重新啟動PHD。PHDMAN的命令格式如圖二所示：其中命令是必選項，參數(shù)和參數(shù)值是可選項。只有對管理命令了解和熟悉，才 能很好的對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)，下面對系統(tǒng)最重要也是最常用的命令進(jìn)行介紹： MON SYSTEM 一系統(tǒng)狀態(tài)動態(tài)監(jiān)視。用這條命令可以查看PHD系統(tǒng)是否運行正常，如圖四所示，用方框框其的3個區(qū)域的狀態(tài)非常重要，System state的狀態(tài)必須為ACTIVE，否則說明系統(tǒng)出現(xiàn)問題；Process state的狀態(tài)必須為ACTIVE，否則說明 系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)不正常；Data storage

7、的狀態(tài)通常是ENABLED，說明系統(tǒng)啟動了保存 數(shù)據(jù)的進(jìn)程，如果狀態(tài)為DISABLED，有可能是系統(tǒng)正在備份數(shù)據(jù)，暫時停掉了保存 數(shù)據(jù)的進(jìn)程，數(shù)據(jù)備份完成后會啟動保存數(shù)據(jù)的進(jìn)程的，我們根據(jù)實際情況進(jìn)行判 斷；RDI的STATE和INTERFACE的狀態(tài)必須是 ACTIVE，RDI的RDISTATE的狀態(tài)必須 是IDLE或SCAN或REC三種狀態(tài)，IDLE表示RDI接口空閑，SCAN表示RDI接口正在 采集數(shù)據(jù)，REC表示RDI接口正在進(jìn)行歷史恢復(fù)，其他狀態(tài)說明 RDI不正常，不可 能采集上來數(shù)據(jù)，有可能是網(wǎng)絡(luò)問題，也有可能是RDI配置問題，根據(jù)實際情況具體分析。圖三MONITOR QUEUE

8、tagname|tagno 動態(tài)顯示指定位號名稱或序號的原始隊列及數(shù)據(jù)隊 列的數(shù)據(jù)值。MONITOR TAG tagname|tagno 動態(tài)顯示指定位號名稱或序號的配置及狀態(tài)信息。 這兩條命令主要是查看指定位號采集及配置情況，對分析采集數(shù)據(jù)是否正確很有幫 助。UPDATE TAG FULL 一將關(guān)系數(shù)據(jù)庫Oracle中定義的所有位號的配置信息更新到PHD數(shù)據(jù)庫中的共享內(nèi)存中。UPDATE TAG tagname|tagno 一將關(guān)系數(shù)據(jù)庫Oracle中定義的指定位號名稱或序號的 配置信息更新到PHD數(shù)據(jù)庫中的共享內(nèi)存中。UPDATE TAG INTERFACE ifname一將關(guān)系數(shù)據(jù)庫Or

9、acle中定義的指定接口采集數(shù)據(jù)的所有位號的配置信息更新到 PHD數(shù)據(jù)庫中的共享內(nèi)存中。這三條命令主要是用來更新位號定義到PHD中，實時數(shù)據(jù)庫PHD 一般都采用Buffer-Shadow架構(gòu)，我們定義點的時候一般是用tpi工具定義或批量建點，建完點都保存到關(guān)系數(shù)據(jù)庫 Oracle中，同時也將點的配置信息下發(fā)到Shadow機(jī)的PHD中，如果我們不手動的將點的配置信息更新到Buffer機(jī)的PHD中，是不會采集到數(shù)據(jù)的。我公司PHD采集DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的方式我公司MES采集DCS數(shù)據(jù)通過三種方式：霍尼韋爾系統(tǒng)的APP、Plantscape、國際標(biāo)準(zhǔn)的OPC RDI。APP的連接方式如圖四所示，我公司大

10、部分裝置DCS都是霍尼韋爾的TPS系統(tǒng)，采集數(shù)據(jù)是通過在 LCN網(wǎng)中增加APP節(jié)點，APP是霍尼韋爾公司 的專有服務(wù)器，在APP節(jié)點上安裝PHD實時數(shù)據(jù)庫，在PHD實時數(shù)據(jù)庫中配置TPS 類型的RDI，通過RDI采集數(shù)據(jù)并保存到本地，同時將采集到的數(shù)據(jù)通過PHD-PHD RDI 又上傳到中心機(jī)房的主 PHD服務(wù)器中，主服務(wù)器也叫SHADOW，安裝在APP機(jī)上的PHD 叫BUFFER。PHD-PHD RDI提供了 PHD與PHD之間交換數(shù)據(jù)的通道。在連接PHD與PHD時，RDI提供了兩種用途的接口：Shadow接口和Buffer接口。Shadow接口可以將遠(yuǎn)程PHD與主PHD連接起來，遠(yuǎn)程PHD

11、是一個完整的PHD系統(tǒng)，主PHD作 為遠(yuǎn)程PHD的影子，它們共享同樣的位號定義。遠(yuǎn)程PHD從實時系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)存放在自己的實時數(shù)據(jù)庫中；主 PHD定時接收遠(yuǎn)程PHD的數(shù)據(jù)，并且把數(shù)據(jù)存放在自己的數(shù)據(jù)庫中，就像是影子，因此主PHD又稱Shadow PHD。Buffer接口負(fù)責(zé)和Shadow接口之間通信，主PHD服務(wù)器連接遠(yuǎn)程 PHD服務(wù)器，它們使用相 同的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，因此它們之間共享相同的位號，遠(yuǎn)程PHD服務(wù)器從實時系統(tǒng)中收 集并存儲在自己的PHD數(shù)據(jù)庫中，主PHD服務(wù)器定期的獲取這些信息并提供給用 戶。如果由于某種原因主PHD服務(wù)器和遠(yuǎn)程PHD服務(wù)器通訊中斷，所有收集的實時數(shù)據(jù)將會保存

12、，當(dāng)通訊恢復(fù)時，主PHD服務(wù)器會自動從斷點開始恢復(fù)。如我公司一套常壓裝置、二套催化裝置、*分裝置等等都是采用APP的連接方式進(jìn)行連接的。 霍尼韋爾系統(tǒng)Plantscape、國際標(biāo)準(zhǔn)的OPC連接方式也如圖四所示，與 APP連接方 式不同的是充當(dāng)BUFFER數(shù)采機(jī)角色的可以是一臺普通的 PC機(jī)，在PC機(jī)上安裝PHD， 在PHD中配置Plantscape類型的RDI或者OPC類型的RDI采集DCS或PLC系統(tǒng)的數(shù) 據(jù)，并保存在本地，同時通過PHD-PHD RDI將采集到的數(shù)據(jù)上傳到中心機(jī)房的主PHDShadow。我公司后建的裝置和后改造的裝置如一常壓及二套催化和三套催化都是用 的霍尼韋爾新的DCS系

13、統(tǒng)pks，對它們的數(shù)據(jù)采集都是通過Plantscape RDI進(jìn)行采集的，而聚丙烯裝置、供排水等PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都是通過OPC RDI進(jìn)行采集的。APP&PHDBUFFERS 采機(jī)圖四PHD的歷史恢復(fù)實時數(shù)據(jù)庫PHD 一般都采用Buffer-Shadow架構(gòu)，Buffer機(jī)有多個，架設(shè)在各 個生產(chǎn)裝置的控制室，Shadow機(jī)只有一個，架設(shè)在公司的中心機(jī)房。在各裝置的控 制室安裝的Buffer機(jī)連入DCS控制網(wǎng)絡(luò)，通過RDI采集現(xiàn)場的數(shù)據(jù)存儲在本地硬盤 的基礎(chǔ)上也同時通過 RDI將采集到的數(shù)據(jù)上傳到中心機(jī)房的主PHD服務(wù)器Shadow上。MES系統(tǒng)各個應(yīng)用模塊用到的數(shù)據(jù)都是來自中心機(jī)房的PHD主

14、服務(wù)器Shadow，為了保證shadow機(jī)出現(xiàn)故障后能夠及時恢復(fù)，我們先在以下方面進(jìn)行研究探討：PHD 的歷史恢復(fù)。所謂PHD的歷史恢復(fù)就是在Shadow機(jī)出現(xiàn)故障恢復(fù)后Buffer機(jī)自動 上傳Shadow機(jī)故障期間丟失數(shù)據(jù)的功能，能夠保證MES其他模塊在Shadow機(jī)故障恢復(fù)后順利運行，如：我公司 Pb模塊的裝置質(zhì)量計算和罐量計算都是在6點，14點，22點進(jìn)行算量，如果Shadow機(jī)故障發(fā)生在5： 30，6： 30故障處理完畢Shadow 機(jī)恢復(fù)運行，如果有歷史恢復(fù)功能的話，我們6： 30后裝置質(zhì)量計算的結(jié)果正常，如果沒有歷史數(shù)據(jù)恢復(fù)功能的話22點到6點的數(shù)據(jù)就會少30分鐘的量，而6點到14

15、點的量就會多30分鐘的量。因為Shadow機(jī)上沒有5： 30到6： 30的量，只能把 5： 30的量當(dāng)成6： 00的量來參與計算。因此啟動歷史恢復(fù)功能是十分必要的，歷 史恢復(fù)功能默認(rèn)是不啟用的，要想啟用歷史恢復(fù)功能，需要我們在Shadow機(jī)的參數(shù)文件Interfaces.dat中對每個RDI的屬性進(jìn)行設(shè)置，假如我們對一常壓采集數(shù)據(jù)的RDI為rdi_cdu1 ,需要能夠在shadow機(jī)故障一天內(nèi)恢復(fù)運行后歷史恢復(fù)一天內(nèi)的數(shù) 據(jù)，應(yīng)在Interfaces.dat 中設(shè)置如下： DEFINE INTERFACE RDI_CDU1 ！歷史恢復(fù)的最短時間為2分鐘 SET RDI_CDU1:MIN_HIS

16、TRECMN 2 !歷史恢復(fù)的最長時間為1440分鐘，也就是1天 SET RDI_CDU1:MAX_HISTRECMN 1440 SET RDI_CDU1:REMCLOCK 1 SET RDI_CDU1:REMSYNCH 1 SET RDI_CDU1:STATISTICS 1 SET RDI_CDU1:OFFSET 5 通過以上設(shè)置就啟動了 rdi_cdu1的歷史恢復(fù)，同樣我們可以將所有的RDI啟動歷史 恢復(fù)功能，需要的別注意的是，我們每次在shadow機(jī)上新添加RDI執(zhí)行 rdi_services.exe 時，需要將所有的 RDI 的 MIN_HISTRECMN 屬性和 MAX_HISTRE

17、CMN 設(shè)正確，如果選擇默認(rèn)的話會將所有的RDI設(shè)置成不進(jìn)行歷史恢復(fù)，等下一次Shadow機(jī)重啟后就不啟動歷史恢復(fù)功能了。PHD的備份恢復(fù)Buffer機(jī)只是緩存數(shù)據(jù)和采集數(shù)據(jù)的節(jié)點，不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，Buffer機(jī)出現(xiàn)故障只會影響一個裝置，而Shadow機(jī)出現(xiàn)故障就會影響所有裝置，所以我們必須 要備份Shadow機(jī)的數(shù)據(jù)，我們現(xiàn)看看PHD是怎樣保存數(shù)據(jù)的呢？我們只討論實時采 集數(shù)據(jù)，Shadow機(jī)將所有采集上來的數(shù)據(jù)都保存到scan類型的歸檔文件中，每個歸檔文件的大小一定（可設(shè)），一個歸檔文件寫滿后，再創(chuàng)建一個新的歸檔文件，它 們都是以序號進(jìn)行編號的如：scan0001.arc，scan00

18、02.arc，scan文件保留的文件個數(shù)一定（在參數(shù)文件 ColdStart.dat 進(jìn)行設(shè)置）如：SET SCAN:NFILE 10 就 是只保留10各scan類型的歸檔文件，當(dāng)寫滿10各文件寫第11個文件scan0011.arc 時，系統(tǒng)會自動將scan0001.arc刪除，這樣我們保存在 scan0001.arc中的數(shù)據(jù)就 會丟失，所以我們應(yīng)及時做好備份，PHD的數(shù)據(jù)備份就是要備份歸檔文件，也就是拷貝文件，需要特別注意的時當(dāng)前活動的文檔不能直接拷貝，否則文件就會被破壞，正確的做法是應(yīng)先停掉PHD的歸檔功能，再等待一定的時間（歸檔間隔）將內(nèi)存緩 存區(qū)中的數(shù)據(jù)寫進(jìn)活動的歸檔文件后才能進(jìn)行拷貝

19、，拷貝文件需要一定的時間，如 果這個時間太長的化也會使 PHD丟失一些數(shù)據(jù)。如何才能既能備份好數(shù)據(jù)又不丟失 數(shù)據(jù)呢？這些都跟PHD設(shè)置的系統(tǒng)參數(shù)DEF_QMINUT有關(guān)，如何才能設(shè)置好DEF_QMINUT ?可以通過計算得到，具體的計算公式是DEF_QMINUT應(yīng)至少是2倍的歸 檔間隔加上拷貝文件所需要的時間，假如系統(tǒng)的歸檔間隔是5分鐘，拷貝文件需要10分鐘，則應(yīng)將DEF_QMINUT設(shè)置為2*5+10=20，這樣我們在停掉歸檔等 5分鐘后再 拷貝文件就能保障不丟失數(shù)據(jù)和正確的備份數(shù)據(jù)，拷貝完成后記得要恢復(fù)歸檔。所 有這些操作都是手動操作，honeywell沒有給出自動備份的腳本，本人通過研究，制定了一個自動備份數(shù)據(jù)的腳本，共2各腳本文件如表文件功能描述Phdbackup.cmd停PHD歸檔，并調(diào)用wait.vbs等待“歸檔間隔”長的