工業自動化系統的數據庫管理

11 月 26

工業自動化的數據庫管理解決方案

從簡單的批處理到最複雜的實時過程,有效的數據管理是在工業應用中提高效率,提高生產率和降低成本的關鍵。 Raima探索嵌入其中的數據管理解決方案的作用 工業自動化系統.

工業自動化的數據庫管理解決方案

在工業自動化系統中有效管理數據已成為21世紀的主要挑戰之一英石 世紀,隨著各行各業的公司努力提高效率和增加產出。這可能意味著管理從手動數據收集和分析到自動化系統的轉換;這可能意味著更好地利用現有的批次或警報信息;否則可能意味著管理當今日益複雜的自動化產品中生成的越來越多的實時數據。

所有這些應用程序的共同點是,無論數據生成的級別如何,都需要做出更好的自動化和控制決策,以解決諸如減少停機時間,提高可用性,提高生產率,消除浪費,降低維護成本,並最終提高盈利能力。

要在這些方面中的任何一個方面進行改進,就需要企業研究如何收集和處理數據,以及在收集數據後如何處理這些數據。在規模的一端,考慮一個石油加工廠,那裡仍然手動監視許多自動化系統,並將傳感器生成的警報以電話或無線電通訊的形式傳遞給響應者。

這些系統可能是在數據管理和數據流解決方案仍處於起步階段時設計的。因此,通常可能會延遲警報向響應者的傳遞,並且其中許多警報可能不准確甚至是虛假的。這可能導致頻繁和不必要的維護,昂貴的生產停工,或者在極少數情況下造成災難性故障。

在這種環境下,做出主動決策的能力幾乎是不可能的。由於缺少實時的聚合數據系統,操作員可能要等到計劃的批次更新後才能做出重新配置決定,這可能會推遲可能會增加整體產量的任務。

在規模的另一端,隨著傳感器和控制輸出數量的增加,對過程和生產線的反饋越來越多,我們可以研究自動化系統正在生成越來越多的數據的高吞吐量離散製造應用。原始數據很可能是提高整體設備效率,降低能耗和大大提高生產率的關鍵,但是它比企業上級設計的傳統數據管理系統要處理的更多。

在這些高數據吞吐量的應用程序中,儘管已經確定了對數據庫系統的需求,但按常規部署的數據庫解決方案速度緩慢且體積龐大,需要使用類似的接口 的SQL 訪問數據。這些接口很難設置,通常代表工廠車間和更高級別的企業系統之間的瓶頸,既要從要分析的工廠車間向上發送數據,又要傳送到要執行的工廠過程。

就像我們在假設的石油加工廠中管理數據的常規模型不充分一樣,離散生產中更高級別的數據庫模型也無法滿足現代需求,生成數據的速度遠遠超過了任何使用它的能力。

滿足所有級別工業自動化需求的另一種數據管理方法是: 嵌入式數據庫,可以與實時自動化流程緊密集成,並且可以管理實時實時數據流。這些數據管理系統可以獲取捕獲的實時數據,對其進行處理(根據需要對數據進行匯總和簡化),然後進行分發以提供可視化和分析功能,從而可以做出有意義的控制決策。

在嵌入式系統中本地執行所有這些操作的能力–僅對當前可能具有真正價值的數據起作用–對工廠和資產的性能產生了巨大影響。事件和警報的完全準確性使操作系統不太容易發生不必要的維護和生產中斷。實時決策功能使系統操作員可以優化總產量並通過減少對人力資本的依賴來降低風險。業務經理將獲得有關係統狀態的最新信息以及用於報告和趨勢分析的準確可靠的數據。

雷瑪的 RDM數據庫 從簡單的批處理系統到復雜的交鑰匙發電廠系統,該技術已在眾多工業自動化系統中實現。在這些系統中,許多共同點是對控制器(設備)級別實時實時數據管理性能的要求,並且需要將數據自動轉移到上游車間管理系統,再到公司管理系統。

RDM提供了一種堅固,可擴展的本地解決方案,可直接在工廠車間處理大量特定於生產的數據。它與平台無關,可以在從流行的OS選項(例如MS Windows,Linux和iOS)到實時系統(例如Wind Rivers的VxWorks,QNX Neutrino和Green Hills INTEGRITY等)上的所有內容上運行。 RDM數據存儲引擎不僅支持多處理器和多核體系結構,還提供了一組數據組織功能,可用於控制內存,基於磁盤或遠程的存儲,以在嵌入式系統中提供最佳性能。應用。

重要的是,RDM可以在任何需要的地方提供數據。 RDM可以 複製數據 網絡上的計算機之間以及通過Internet與嵌入式網絡環境之外的系統之間的連接。這可用於提高處理速度,數據備份安全性和系統範圍內的數據可用性。

RDM易於設置,還可以提高數據的可見性,從而使整個生產過程更加高效。而且由於它是嵌入在工業自動化系統本身中的,因此它消除了整層昂貴的PC安裝以及相關的開發和支持成本。

除了改進通常駐留在較高級別企業系統中的緩慢,龐大的數據解決方案外,RDM還改進了將數據存儲在平面文件中的常規嵌入式數據庫產品。隨著越來越多的工業自動化系統生成數據,平面文件系統的日誌文件太多,無法有效應對。 RDM不僅以更結構化和有意義的方式收集數據,還允許在將最相關的數據發送到其他系統進行進一步分析或長期歷史數據存儲之前,對嵌入式設備上實際的數據進行預處理。

使用RDM,與各個領域的工業自動化系統一起工作的系統開發人員可以充分利用各種功能,例如對多核處理器的支持,內存限制,加密,共享內存以及許多其他高性能功能。這是一個符合ACID的數據庫,這意味著收集到的信息可以保證是準確的。自動恢復功能可確保數據不會因係統故障而丟失。 RDM提供了現代工業自動化過程所需的高水平可用性。

那些曾經負責收集,分析和處理數據的人員可能只對整體產出水平,關鍵系統警報,生產線配額以及有關工廠或資產正常運行時間的信息感興趣,而如今,他們越來越在尋找可以提供更大透明度的系統進入自動化系統,然後訪問現代化製造或加工廠中無數自動化設備生成的數據並對其執行操作。

現代嵌入式數據庫技術滿足了當今工業自動化系統所需的快速,可靠的數據管理,流和分析需求。

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